CN101521448A - 瓦式漏磁永磁体电机 - Google Patents

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Abstract

一种瓦式漏磁永磁体电机，包括定子、转子、直流电磁线圈及附件，其转子永磁极极面对印于居中的定子永磁极极面、极性为同极，两侧为定子异极同规格永磁体磁极。在转子永磁极极面上固定尖瓦形漏磁钝铁，使其主磁路呈瓦形漏磁磁场；在两侧异极定子永磁极极面上固定两片瓦形漏磁钝铁、与直流绕组电磁极导磁，使其磁位升至极靴；在转子尖瓦形漏磁钝铁进入定子永磁极极面时产生无动势，当其进入定子永磁极极面二分之一处时、便产生由极面至极靴方向的定向磁动势。在极靴上产生的同极性电磁场屏蔽漏磁磁阻、恢复无磁动势状态、进入下一个定向磁动势磁场时断电。该电机在无电状态下的定向磁动势大于漏磁磁阻，节电率极高。

Description

瓦式漏磁永磁体电机
所属技术领域：
本发名涉及一种定子和转子磁极同为永磁体的电机装置。
背景技术
永磁体是具有永久磁能的。目前永磁能在动能方面的应用主要是利用电机中交变电磁场、作用于永磁体静磁场，使电机转子在磁场排斥力和吸力的作用下定向转动、达到节省电力的目的。若能完全利用永磁体固有的永久磁能、使永磁体转子在永磁体定子磁场中产生定向磁动势、辅助以少量的电磁场持续定向转动，无疑将节省更多的、现阶段社会发展所须的能源和电力，更有效地对环境实施保护。然而、众所周知，永磁体磁场为静磁场，其磁极是固定不变的；在一个相同极距内，相同和不同的磁极在其磁场范围内的排斥力和吸引力是相等的，即在无同等磁通量和磁通密度的交变电磁场和外力作用的状态下、无法使永磁体转子在永磁体定子磁场中产生出大于所须功耗的定向磁动势、在更大的程度上节省电能。
发明内容；
为了使永磁体转子在永磁体定子磁场中产生出大于所须功耗的定向磁动势、在更大的程度上节省电能，本发明提供一种瓦式漏磁永磁体电机。该电机在无电状态下、永磁体转子在永磁体定子内能产生出定向磁动势大于转动漏磁磁阻力矩的定向转距、辅助以少量的直流磁屏蔽电磁场便可产生较大的输出功率，节电率极高。
解决其技术问题所采取的技术方案是：一种瓦式漏磁永磁体电机，包括定子、转子、直流电磁线圈及附件。其特征是：转子永磁极极面为内、外朝向的矩形永磁体，固定于铁质转子凹糟内，转子永磁极外极面上固定转子尖瓦形漏磁钝铁，其瓦尖为定向磁动势朝向。定子永磁极为固定的三块相等规格、轴向平行、间隔排列、磁极面为内、外朝向矩形永磁体，其居中的一块永磁体内朝向磁极面与转子永磁极外极面极性相同、为同极定子永磁极极面、与转子尖瓦形漏磁钝铁宽度平行，两侧内朝向永磁体磁极面为异极定子永磁极极面，在异极定子永磁极磁极面上固定定子瓦形漏磁钝铁，该瓦形漏磁钝铁固定于极靴至转子中心距小于瓦底至转子中心距的位置。在定子瓦形漏磁钝铁的末端固定直流绕组电磁极、定子瓦形漏磁钝铁的末端与极靴导磁，该直流绕组电磁极极靴产生的电磁极与转子永磁极外极面的极性相同。在定子和转子上固定一套直流电梳装置、在极距的转距间以导通和切断直流绕组电磁极电源。在转子尖瓦形漏磁钝铁的瓦尖端反扣、固定转子尖瓦形屏蔽钝铁，两个瓦尖之间隔磁，以屏蔽转子尖瓦形漏磁钝铁瓦尖和瓦腹的漏磁对同极定子永磁极极面同极磁场的排斥力，增加两侧异极定子永磁极磁极面磁场的吸引力矩。由于转子尖瓦形漏磁钝铁的主磁路为：转子永磁极外极面至瓦尖、呈瓦形，形成转子尖瓦形漏磁钝铁瓦背的磁场为漏磁磁场，当转子尖瓦形漏磁钝铁向同极定子永磁极极面方向转动时、因受吸引磁力面积一倍于排斥磁力面积的两侧定子异极永磁极极面的吸引、产生无动势；当转子尖瓦形漏磁钝铁的瓦尖处于同极定子永磁极极面居中的位置时、同极定子永磁极极面对转子尖瓦形漏磁钝铁瓦尖的垂直排斥力处于最大值；同时由于异极定子永磁极极面磁场、受定子瓦形漏磁钝铁的屏蔽、形成由异极永磁极极面至极靴的瓦形主磁路、其漏磁磁位升至极靴、造成转子尖瓦形漏磁钝铁瓦尖被定子瓦形漏磁钝铁瓦腹至极靴方向的吸引、转子尖瓦形漏磁钝铁瓦背受同极性定子永磁极极面向定子瓦形漏磁钝铁瓦腹至极靴方向的排斥力处于最大值，形成转子尖瓦形漏磁钝铁瓦尖从定子永磁体磁极面二分之一处至极靴之间的定向磁动势。当转子尖瓦形漏磁钝铁的瓦尖转动至定子瓦形漏磁钝铁极靴处时，在转轴上随之转动的导电瓦片和直流电梳装置中的碳刷将电源与直流绕组电磁极导通、在极靴上产生出的电磁场极性与转子永磁极外极面的极性相同，屏蔽了极靴上、由异极定子永磁极极面传导出的漏磁对转子尖瓦形漏磁钝铁瓦尖的吸引所产生的、小于定向磁动势力矩的磁阻、使转子尖瓦形漏磁钝铁在无阻力状态下、进入下一个定向磁动势磁场中后断电。
该发明的有益效果是：在无电状态下、定向磁动势大于转动漏磁磁阻力矩；辅助磁屏蔽电磁场运转、节电率极高。
附图说明
下面结合附图对其技术方案作进一步的说明
图1为图2A-A的轴向抛面图。
图2为图1L-L的切向抛面图。
图3为图4H-H的轴向抛面图。
图4为图3I-I的切向抛面图。
在附图中1、定子。2、转子。3、转子尖瓦形屏蔽钝铁。4、瓦尖。5、转子尖瓦形漏磁钝铁。6、环氧树脂。7、8、异极定子永磁极极面。9、同极定子永磁极极面。10、无磁金属丝。11、转子永磁极外极面。12、碳刷。13、电梳。14、直流绕组电磁极。15、瓦背。16、导电瓦片。17、极靴。18、瓦底。19、瓦腹。20、定子尖瓦形漏磁钝铁。
具体实施方式；
一种瓦式漏磁永磁体电机，包括定子(1)、转子(2)、直流电磁线圈及附件。其特征是：转子永磁极极面为内、外朝向的矩形永磁体，固定于铁质转子凹糟内，转子永磁极外极面(11)上固定转子尖瓦形漏磁钝铁(5)、填充环氧树脂(6)凝固，将其外缘匝无磁金属丝(10)固定，瓦尖(4)为定向磁动势朝向。定子永磁极为固定的三块相等规格、轴向平行、间隔排列、磁极面为内、外朝向矩形永磁体，其居中的一块永磁体内朝向磁极面与转子永磁极外极面极性相同、为同极定子永磁极极面(9)、与转子尖瓦形漏磁钝铁(5)宽度平行(图1)，两侧内朝向永磁体磁极面为异极定子永磁极极面(7、8)，在异极定子永磁极磁极面(7、8)上固定定子瓦形漏磁钝铁(20)，该瓦形漏磁钝铁(20)固定于极靴(17)至转子中心距小于瓦底(18)至转子中心距的位置。在定子瓦形漏磁钝铁(20)的末端固定直流绕组电磁极(14)、定子瓦形漏磁钝铁(20)的末端与极靴导磁，该直流绕组电磁极极靴(17)产生的电磁极与转子永磁极外极面(11)的极性相同。在定子上固定一套直流电梳(13)装置，在极距的转距间以导通和切断直流绕组电磁极(14)电源。在转子尖瓦形漏磁钝铁(5)的瓦尖(4)端反扣、固定转子尖瓦形屏蔽钝铁(3)，两个瓦尖之间隔磁，以屏蔽转子尖瓦形漏磁钝铁瓦尖(4)和瓦腹的漏磁对同极定子永磁极极面(9)同极磁场的排斥力，增加两侧异极定子永磁极磁极面(7、8)磁场的吸引力矩。由于转子尖瓦形漏磁钝铁(5)的主磁路为转子永磁极外极面(11)至瓦尖(4)、呈瓦形，形成转子尖瓦形漏磁钝铁(5)瓦背(15)的磁场为漏磁磁场，当转子尖瓦形漏磁钝铁(5)向同极定子永磁极极面(9)方向转动时、因受吸引磁力面积一倍于排斥磁力面积的两侧定子异极永磁极极面(7、8)的吸引、产生无动势；当转子尖瓦形漏磁钝铁(5)的瓦尖(4)处于同极定子永磁极极面(9)居中的位置时、同极定子永磁极极面(9)对转子尖瓦形漏磁钝铁(5)瓦尖(4)的垂直排斥力处于最大值；同时由于异极定子永磁极极面(7、8)磁场、受定子瓦形漏磁钝铁(20)的屏蔽、形成由异极永磁极极面(7、8)至极靴(17)的瓦形主磁路、其漏磁磁位升至极靴(17)、造成转子尖瓦形漏磁钝铁(5)瓦尖(4)被定子瓦形漏磁钝铁(7、8)瓦腹(19)至极靴(17)方向的吸引、转子尖瓦形漏磁钝铁(5)瓦背(15)受同极定子永磁极极面(9)向定子瓦形漏磁钝铁(20)瓦腹(19)至极靴(17)方向的排斥力处于最大值，形成转子尖瓦形漏磁钝铁(5)瓦尖(4)从定子永磁体磁极面二分之一处至极靴(17)之间的定向磁动势。当转子尖瓦形漏磁钝铁(5)的瓦尖(4)转动至极靴(17)处时(图4)，在转轴上、随之转动的导电瓦片(16)和直流电梳(13)装置中的碳刷(12)将电源与直流绕组电磁极(14)导通、直流绕组电磁极(14)在极靴(17)上产生出的电磁场极性与转子永磁极外极面(11)极性相同、屏蔽了极靴(17)上由异极定子永磁极极面(7、8)传导出的漏磁对转子尖瓦形漏磁钝铁瓦尖(4)的吸引、所产生的小于定向磁动势力矩的磁阻、使转子尖瓦形漏磁钝铁(5)在无阻力状态下、进入下一个定向磁动势磁场中后断电。

Claims (2)

1、一种瓦式漏磁永磁体电机，包括定子(1)、转子(2)、直流电磁线圈及附件。其特征是：转子永磁体磁极面为内、外朝向的矩形永磁体，固定于铁质转子凹糟内，转子永磁体外极面(11)上固定转子尖瓦形漏磁钝铁(5)、瓦尖(4)为定向磁动势朝向，定子永磁极为固定的三块相等规格、轴向平行、间隔排列、磁极面为内、外朝向的矩形永磁体，其居中的一块永磁体内朝向磁极面与转子永磁体外极面极(11)性相同、为同极定子永磁极极面(9)、与转子尖瓦形漏磁钝铁(5)宽度平行(图1)；两侧内朝向永磁体磁极面为异极定子永磁极极面(7、8)，在异极定子永磁极极面(7、8)上固定定子瓦形漏磁钝铁(20)，该瓦形漏磁钝铁(20)固定于极靴(17)至转子中心距小于瓦底(18)至转子中心距的位置，在定子瓦形漏磁钝铁(20)的末端固定直流绕组电磁极(14)、定子瓦形漏磁钝铁(20)的末端与极靴导磁，该直流绕组电磁极极靴(17)产生的电磁极与转子永磁极外极面(11)的极性相同，在定子上固定一套直流电梳(13)装置、在极距的转距间以导通和切断直流绕组电磁极电源。
2、依据权利1所述的瓦式漏磁永磁体电机，其特征是：在转子尖瓦形漏磁钝铁(5)的瓦尖(4)端反扣、固定转子尖瓦形屏蔽钝铁(3)，两个瓦尖之间隔磁，以屏蔽转子尖瓦形漏磁钝铁瓦尖(4)和瓦腹的漏磁对同极定子永磁极极面(9)同极磁场的排斥力，增加两侧异极定子永磁极磁极面(7、8)磁场的吸引力矩。
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