本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，特別是一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)器，它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，它主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子。在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過(guò)并受磁場(chǎng)的作用而使其轉(zhuǎn)動(dòng)。

這些機(jī)器中有些類型可作電動(dòng)機(jī)用，也可作發(fā)電機(jī)用。它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。通常電動(dòng)機(jī)的作功部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種電動(dòng)機(jī)稱為轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；也有作直線運(yùn)動(dòng)的，稱為直線電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)能提供的功率范圍很大，從毫瓦級(jí)到千瓦級(jí)。機(jī)床、水泵、皮帶機(jī)、風(fēng)機(jī)等需要電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；電力機(jī)車、電梯，需要電動(dòng)機(jī)牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機(jī)，甚至各種電動(dòng)機(jī)玩具都離不開電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)生活中的各個(gè)方面。

直流電動(dòng)機(jī)一般是指直流有刷電機(jī)，好處為在控速方面比較簡(jiǎn)單，只須控制電壓大小已可控制共轉(zhuǎn)速，但此類電動(dòng)機(jī)不宜在高溫、易燃等環(huán)境下操作，而且由于電動(dòng)機(jī)中需要以碳刷作為電流變換器(Commutator)的部件(有刷電動(dòng)機(jī))，所以需要定期清理炭刷磨擦所產(chǎn)生的污物。同時(shí)，也有直流無(wú)刷電機(jī)，是同步電機(jī)的一種，相對(duì)于有刷，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)因?yàn)樯倭颂妓⑴c軸的摩擦因此較省電也比較安靜，但價(jià)格較高，還需要額外添加無(wú)刷控制器。

交流電動(dòng)機(jī)則可以在高溫、易燃等環(huán)境下操作，而且不用清理碳刷，但在控速上比較困難，因?yàn)榭刂平涣麟妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法有二種：一種是使用變頻器控制交流電的頻率，另一種是使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，用增加內(nèi)部阻力的方式，在相同交流電的頻率下降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，控制其電壓只會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的扭力。一般家用電動(dòng)機(jī)之電壓有110V和220V等兩種，在工業(yè)應(yīng)用還有380V或440V等型態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)，采用稀土釹鐵硼永磁磁鐵設(shè)計(jì)，使得本電機(jī)摩擦力小，傳輸效率更高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈、定子永磁鐵和轉(zhuǎn)子永磁鐵；

定子和轉(zhuǎn)子沿著它們的徑向均勻的分為12個(gè)子部分，每個(gè)子部分的結(jié)構(gòu)相同；在每個(gè)子部分，定子上靠右側(cè)固定有偏向右側(cè)45°的長(zhǎng)條形定子永磁鐵，所述定子永磁鐵充磁方向的磁極朝向轉(zhuǎn)子，其余三面包覆在定子中；

轉(zhuǎn)子上固定有偏向右側(cè)45°的長(zhǎng)條形轉(zhuǎn)子永磁鐵，所述轉(zhuǎn)子永磁鐵充磁方向的磁極朝向定子，其余三面包覆在轉(zhuǎn)子中；

所述定子永磁鐵和轉(zhuǎn)子永磁鐵相對(duì)的磁極極性相同；在相鄰兩定子永磁鐵之間都固定有一個(gè)無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子；包覆定子永磁鐵的定子、包覆轉(zhuǎn)子永磁鐵的轉(zhuǎn)子都采用高分子抗磁材料。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子永磁鐵和定子永磁鐵都采用釹鐵硼磁鐵。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：定子和轉(zhuǎn)子均采用傾斜45°同極性的磁鐵，釹鐵硼磁鐵是當(dāng)今性能較優(yōu)的永磁鐵，能吸起自身重量600倍的重物，同極性相斥時(shí)的排斥力是相當(dāng)于吸力的兩倍，根據(jù)同極性相斥的原理，定子永磁鐵推動(dòng)轉(zhuǎn)子永磁鐵，明顯增大轉(zhuǎn)矩；其摩擦力小，轉(zhuǎn)子更容易轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈發(fā)出脈沖的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)橫截面示意圖(轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài))。

圖2是本實(shí)用新型一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)橫截面示意圖(穩(wěn)定狀態(tài))。

圖3是本實(shí)用新型一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)軸向兩端混合軸承分解圖。

圖4是本實(shí)用新型一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)剖面示意圖。

圖中：1-定子；2-轉(zhuǎn)子；3-無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈；4-定子永磁鐵；5-轉(zhuǎn)子永磁鐵；6-左端蓋；7-第一支撐外磁鐵；8-第一轉(zhuǎn)子內(nèi)永磁鐵；9-右端蓋；10-第二轉(zhuǎn)子內(nèi)磁鐵；11-第二支撐外磁鐵；12-傳動(dòng)軸；13-徑向扇形支撐外磁鐵；14-軸向轉(zhuǎn)子內(nèi)磁鐵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明，如圖1、圖2、圖3和圖4所示。

實(shí)施例1：

本實(shí)用新型提供的一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)，其結(jié)構(gòu)為：包括定子1、轉(zhuǎn)子2、無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3、定子永磁鐵4、轉(zhuǎn)子永磁鐵5；定子1和轉(zhuǎn)子2沿著它們的徑向均勻的分為12個(gè)子部分，每個(gè)子部分的結(jié)構(gòu)相同；在每個(gè)子部分，定子1上靠右側(cè)固定有徑向的角度為45°的長(zhǎng)條形定子永磁鐵4，所述定子永磁鐵4的充磁方向的磁極朝向轉(zhuǎn)子2，其余三面包覆在定子1中，轉(zhuǎn)子2上固定有徑向的角度為45°的長(zhǎng)條形轉(zhuǎn)子永磁鐵5，所述轉(zhuǎn)子永磁鐵5的充磁方向的磁極朝向定子1，其余三面包覆在轉(zhuǎn)子2中，所述定子永磁鐵4和轉(zhuǎn)子永磁鐵5相對(duì)的磁極極性相同；在相鄰兩定子永磁鐵4之間都固定有一個(gè)無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子2；包覆定子永磁鐵4的定子1、包覆轉(zhuǎn)子永磁鐵5的轉(zhuǎn)子2都采用高分子抗磁硬質(zhì)材料。

當(dāng)無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3產(chǎn)生的電磁場(chǎng)極性與轉(zhuǎn)子永磁鐵5極性相同時(shí)，無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3推動(dòng)轉(zhuǎn)子2斜置永磁鐵前進(jìn)到定子1的第一塊磁鐵時(shí)，定子1與轉(zhuǎn)子2的磁鐵同極性相斥，從而把轉(zhuǎn)子2磁鐵推動(dòng)第二個(gè)無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3；此時(shí)，第二個(gè)無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3再產(chǎn)生電磁場(chǎng)極性與轉(zhuǎn)子2永磁鐵極性相同，再推動(dòng)轉(zhuǎn)子2斜置永磁鐵前進(jìn)，周而復(fù)始地推動(dòng)轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型電機(jī)又更靈敏、更迅速的驅(qū)動(dòng)效果，其啟動(dòng)速度快。

采用上述電機(jī)結(jié)構(gòu)，定子1和轉(zhuǎn)子2采用傾斜45°同極性的磁鐵，根據(jù)同極性相斥的原理，定子永磁鐵推動(dòng)轉(zhuǎn)子永磁鐵，明顯增大轉(zhuǎn)矩；其摩擦力小，轉(zhuǎn)子2更容易轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3發(fā)出脈沖的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)。

實(shí)施例2：

本實(shí)用新型提供的一種稀土永磁磁懸浮電機(jī)，其結(jié)構(gòu)為：包括定子1、轉(zhuǎn)子2、無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3、定子永磁鐵4、轉(zhuǎn)子永磁鐵5；定子1和轉(zhuǎn)子2沿著它們的徑向均勻的分為12個(gè)子部分，每個(gè)子部分的結(jié)構(gòu)相同；在每個(gè)子部分，定子1上靠右側(cè)固定有徑向的角度為45°的長(zhǎng)條形定子永磁鐵4，所述定子永磁鐵4的充磁方向的磁極朝向轉(zhuǎn)子2，其余三面包覆在定子1中，轉(zhuǎn)子2上固定有徑向的角度為45°的長(zhǎng)條形轉(zhuǎn)子永磁鐵5，所述轉(zhuǎn)子永磁鐵5的充磁方向的磁極朝向定子1，其余三面包覆在轉(zhuǎn)子2中，所述定子永磁鐵4和轉(zhuǎn)子永磁鐵5相對(duì)的磁極極性相同；在相鄰兩定子永磁鐵4之間都固定有一個(gè)無(wú)鐵芯驅(qū)動(dòng)線圈3，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子2；包覆定子永磁鐵4的定子1、包覆轉(zhuǎn)子永磁鐵5的轉(zhuǎn)子2都采用高分子抗磁硬質(zhì)材料；所述轉(zhuǎn)子永磁鐵5和定子永磁鐵4都采用稀土釹鐵硼磁鐵。釹鐵硼磁鐵是當(dāng)今性能較優(yōu)的永磁鐵，能吸起自身重量600倍的重物，同極性相斥時(shí)的排斥力是相當(dāng)于吸力的兩倍。采用稀土釹鐵硼磁鐵不僅使得本實(shí)用新型電機(jī)的驅(qū)動(dòng)效果好，功率密度大，電機(jī)體積小，而且有利于降低電機(jī)的制造成本。

本實(shí)用新型把磁鐵固定到高分子抗磁硬質(zhì)材料中，使磁鐵其他邊緣不能漏磁。定子1和轉(zhuǎn)子2中的永磁鐵都為12個(gè)，在設(shè)置時(shí)，可以是N極相對(duì)，也可以是S極相對(duì)，每對(duì)磁鐵組相對(duì)于轉(zhuǎn)子2徑向的角度為45°。轉(zhuǎn)子2處于懸浮狀態(tài)，為了加強(qiáng)轉(zhuǎn)子2的懸浮狀態(tài)，可設(shè)置轉(zhuǎn)子的兩邊支撐處也為懸浮狀態(tài)。軸向永磁鐵安裝在轉(zhuǎn)子兩端并凹進(jìn)轉(zhuǎn)子a、轉(zhuǎn)子2軸向左端為N磁極，右端為S磁極；b、定子1由4塊永磁鐵拼裝成一個(gè)圓安裝到端蓋上。軸承是在軸向懸浮超負(fù)載時(shí)起承重作用，使用混合磁懸浮軸承。

如圖3、圖4所示，本實(shí)用新型電機(jī)定子1和轉(zhuǎn)子2軸向兩端固定稀土釹鐵硼磁鐵，定子1軸向兩端端蓋內(nèi)側(cè)固定4塊扇形永磁鐵，4塊扇形永磁鐵組成一個(gè)圓形，永磁鐵磁極為：4塊扇形永磁鐵平面平整的上下為N極、左右為S極(或者上下S極、左右為N極)且其拼裝處磁場(chǎng)強(qiáng)度為零，轉(zhuǎn)子2軸向兩端永磁鐵極性為：一端軸向磁極為N極時(shí)，另一端軸向磁極為S極。轉(zhuǎn)子2中心軸采用抗磁硬質(zhì)軸材料，其穿過(guò)電機(jī)軸向兩端永磁鐵中心與軸向兩端端蓋軸承相連接進(jìn)行機(jī)械功率輸出。