CN101039058B - 电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电动机。根据本发明的电动机包括：定子，该定子包括形成多个槽的多个齿、借助所述多个齿的末端在中心处形成的通孔、以及围绕所述多个齿缠绕且在通电时产生旋转磁场的线圈；转子，该转子可转动地插入该通孔，且具有供一转轴插入的轴孔以及设置在该轴孔周围的多个永磁体；以及磁滞带，该磁滞带设置在该转子的外围上。根据本发明，由于该磁滞带设置在转子的外围上，因此该电动机在过渡状态下能够克服由永磁体产生的制动转矩并正常启动，且能在具有同步速度的正常运转状态下能产生磁通量，因此，提高了电动机的效率。

Description

电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机，尤其涉及一种高效电动机，该高效电动机在过渡状态下能够克服由永磁体产生的制动转矩并正常启动，而在该电动机以同步速度正常操作的运转时能够产生磁通量。
背景技术
图1为根据现有技术的电动机的示意图，图2示出了该电动机的转矩特性与速度变化的关系曲线图。
参阅图1，根据该现有技术的电动机包括：多个齿11，所述多个齿形成多个槽12；通孔13，其借助所述多个齿11的末端形成于中心处；定子10，具有围绕齿11缠绕的线圈(图中未示出)，该线圈在通电时产生旋转磁场；轴孔22，该轴孔可转动地嵌入通孔13中，并且该轴孔中还插入转轴(图中未示出)；四个永磁体23，以菱形形状设置在轴孔22的周围；以及转子20，具有多个笼条21，所述多个笼条21以相同间隔沿周向设置。
在下文中，将参阅图2说明这种电动机是如何运转的。
电动机产生的转矩主要由笼条21产生的笼转矩和永磁体23产生的磁转矩组成。
在过渡状态下，笼条21产生笼转矩，永磁体23产生磁转矩，并且转子20在这两个转矩的合成转矩的作用下开始加速。此时，磁转矩起着负的制动转矩的作用。换句话说，磁转矩根据转速的不同处于0到-1之间的范围内。
当转速达到同步速度时，由于此时旋转磁场的速度与转子20的转速相等，因此不再产生笼转矩，并且笼条21不再产生感应电压。即如图2所示，当转速超过1时，笼转矩降为0。
因此，当电动机以同步速度正常运转时，该转子20仅受永磁体23的磁转矩作用而转动。
换句话说，该笼条21仅能在过渡状态下产生笼转矩以加速转子20，而在正常运转状态下，一旦电动机达到同步速度将不能产生加速转子20的转矩。由于此原因，电动机运转效率低。
发明内容
因此，鉴于现有技术的这些缺陷提出了本发明。本发明的目的在于提供一种高效电动机，该高效电动机在过渡状态下能够克服由永磁体产生的制动转矩并正常启动，而在该电动机以同步速度正常运转时能够产生磁通量。
为了实现这些优点以及其它的优点并根据本发明的意图，如这里具体化和广泛说明的，本发明提供一种电动机，该电动机包括：定子，该定子包括形成多个槽的多个齿、借助所述多个齿的末端在中心处形成的通孔、以及围绕所述多个齿缠绕且在通电时产生旋转磁场的线圈；转子，该转子可转动地插入该通孔，且具有供一转轴插入的轴孔以及设置在该轴孔周围的多个永磁体；以及磁滞带，该磁滞带设置在该转子的外围上，用于代替笼条。
通过以下结合附图对本发明所作的详细描述，本发明的前述及其它的目的、特征、方案和优点将变得更加清晰。
附图说明
所包含的附图提供了对本发明的进一步理解，其被并入到本说明书中并构成本说明书的一部分，所述的附图示出了本发明的实施例，并与文字说明一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1为根据现有技术的电动机的示意图；
图2示出了该电动机的转矩特性与速度变化的关系曲线图；
图3为根据本发明实施例的电动机的示意图；
图4示出了图3中所示电动机的转矩特性与速度变化的关系曲线图。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的优选实施例，其实例在附图中示出。
在下文中，将结合附图对根据本发明实施例的电动机进行详细描述。
图3为根据本发明实施例的电动机的示意图。图4示出了图3中所示电动机的转矩特性与速度变化的关系曲线图。在本实施例中，与图1和图2中相同的组件由相同的附图标记表示，并且不再对其详述。
如图3和图4所示，根据本发明实施例的电动机包括：定子10，该定子10具有形成多个槽12的多个齿11、借助所述多个齿11的末端在中心处形成的通孔13、以及围绕着齿11缠绕且在通电时产生旋转磁场的线圈(图中未示出)；转子20，该转子20可转动地插入通孔13，且具有供转轴(图中未示出)插入的轴孔22及设置在轴孔22周围的多个永磁体23；以及磁滞带30，设置在转子20的外围上。
所述四个永磁体23以预定间隔围绕该轴孔22呈菱形设置。
该磁滞带30为设置在该转子20的外围上的、用以代替笼条(图1中以21表示)的环状磁体。更具体地说，该磁滞带由具有高矫顽力和低磁通密度的钕铁硼(NdFeB)连接磁铁(neodymium NdFeB bond magnet)组成。
这种磁滞带30可以单独地制造并连接于转子20，或者也可以通过注射成型与转子20一体成形。
上述磁滞带30解决了传统笼条(图1中以21表示)存在的如下问题，即：这些笼条仅能在过渡状态产生笼转矩，而在正常运转状态下不再产生用以加速转子20的笼转矩。
在下文中，将描述该电动机是如何运转的。
参阅图4，在过渡状态下，该电动机由该磁滞带30产生磁滞转矩，由磁滞带30中的涡电流产生涡流转矩，并且由永磁体23产生磁转矩。理想情况下，该转子20将在由这三个转矩构成的总转矩的理想合成转矩作用下加速。然而，在实际中，由于负载线的存在，该转子20将跟随测试转矩的曲线模式加速。
同时，在电动机以同步速度运转的正常状态下，由涡电流产生的转矩消失，而仅存磁滞转矩和磁转矩。换句话说，如图4所示，当转速超过1时，涡流转矩降为0。
因此可以得到这样的结论：在过渡状态下，永磁体23产生的负的磁转矩由磁滞转矩和涡流转矩进行补偿；而在具有同步速度的正常状态下，该转子20在磁滞转矩和磁转矩作用下加速。因此，该电动机可以兼具磁滞电动机和永磁电动机两者的优点。
尽管已对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明并不限于所述实施例，而是可以在由所附权利要求书所限定的范围内进行多种不同形式的修改。
如上所述，在根据本发明实施例的电动机中，设置在转子的外围上的磁滞带通过在过渡状态下克服由于永磁体导致的制动转矩并使电动机正常起动，而在具有同步速度的正常运转状态下产生磁通量，从而增强了电动机的效率。

Claims (4)

1.一种电动机，包括：
定子，该定子包括形成多个槽的多个齿、借助所述多个齿的末端在中心处形成的通孔、以及围绕所述多个齿缠绕且在通电时产生旋转磁场的线圈；
转子，该转子可转动地插入该通孔，且具有供一转轴插入的轴孔以及设置在该轴孔周围的多个永磁体；以及
磁滞带，该磁滞带设置在该转子的外围上，用于代替笼条。
2.如权利要求1所述的电动机，其中，该磁滞带是环状磁体。
3.如权利要求1或2所述的电动机，其中，该磁滞带是一种具有高矫顽力和低磁通密度的钕铁硼连接磁铁。
4.如权利要求1或2所述的电动机，其中，在过渡状态下，该磁滞带对由所述永磁体产生的负磁转矩进行补偿；而在正常运转状态下，该磁滞带产生使该转子转动的磁滞转矩。
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