CN103401324A - 一种永磁电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种永磁电动机，包括外壳及置于外壳内的电机轴、内永磁体和外永磁体，所述电机轴两端分别通过轴承固定支架对称安装有轴承，所述内永磁体通过内永磁组合支架安装在电机轴上，在外永磁体和内永磁体之间设有电磁体，电磁体通过电磁体组合支架与轴承固定支架相连。本发明通过设置内外两层永磁体，从而大大增加磁场，提高永磁利用率。由于电磁线圈采用独立线圈设计，在通电时所产生的N、S极都会与电机上下左右的永磁铁产生推力和吸力，所有通电导线产生的磁性都集中在电磁体的两极，使得所产生的磁场全部被利用，不但节约材料率，还能增加线圈扎数，提高电磁效应，以低电能高功率以达到节约能源的目的。

Description

一种永磁电动机
技术领域
本发明属于电机技术领域，涉及一种永磁电动机。
背景技术
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。目前，随着永磁材料性能的不断提高和电机技术的发展，永磁电机在国民经济的各个领域得到了极其广泛应用。永磁电机因其磁场强度恒定，结构简单，故障率低，动能/电能转化率高而广受欢迎。但是现有的永磁电机主要存在如下不足：（1）由于永磁体为单层，使得永磁铁与电磁铁只有一个工作面，工况效率较低；（2）由于电机转子为一个整体，限制了体积的增大，使得永磁电机使用范围受到限制；（3）现有的永磁电机转子的绕线从起始端到终止端通过转子直径部分的导线通电后所产生的磁场被浪费，即使采用分段绕线，通电后电磁的N极和S机也只能用到一个极，耗电大，效率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种永磁电动机。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种永磁电动机，包括外壳及置于外壳内的电机轴、内永磁体和外永磁体，所述电机轴的两端分别固定在外壳上，内永磁体通过内永磁组合支架安装在电机轴上，外永磁体安装在外壳上，在外永磁体和内永磁体之间设有电磁体，所述电机轴上位于内永磁组合支架两侧分别通过轴承固定支架对称安装有轴承，电磁体通过电磁体组合支架与轴承固定支架相连，所述轴承固定支架上安装有传动轮。
所述电磁体采用若干个独立的电磁线圈安装在电磁体组合支架上。
所述内永磁体采用若干个独立内永磁铁安装在内永磁组合支架上。
所述外永磁体采用若干个独立外永磁铁安装在外壳上。
所述电磁体组合支架上对称安装有供电碳刷组合支架。
所述电磁体组合支架与供电碳刷组合支架之间设有供电滑环。
所述内永磁体及外永磁体靠电磁体一侧均设置有凹槽。
所述外壳分为三段连接在一起。
所述电磁线圈的N极和S极表面设有45°角凹槽。
所述传动轮为皮带轮或齿轮。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明通过设置内外两层永磁体，从而大大增加磁场，提高永磁利用率。由于电磁线圈采用独立线圈设计，在通电时所产生的N、S极都会与电机上下左右的永磁铁产生推力和吸力，所有通电导线产生的磁性都集中在电磁体的两极，使得所产生的磁场全部被利用，不但节约材料率，还能增加线圈扎数，提高电磁效应，以低电能高功率以达到节约能源的目的。同时采用双传动轮形成双向传动，在电机运行过程中，对电磁体有稳定平衡的作用，使其受力均匀，防止电磁体组合支架在电机运行过程中被损坏，进一步提高电机的机械性能，延长电机使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明断面结构示意图；
图3为本发明实施例结构示意图。
图中：1-电机轴，2-轴承，3-轴承固定支架，4-传动轮，5-风扇，6-供电碳刷组合支架，7-电磁体组合支架，8-外永磁体，9-电磁体，10-内永磁体，11-内永磁铁组合支架，12-供电滑环，13-外壳,14-输出轴，15-输出传动轮，16-传动带，17-外围设备传动轮,81-外永磁铁，91-电磁线圈，101-内永磁铁。
具体实施方式
下面结合附图进一步-描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示，本发明所述的一种永磁电动机，包括外壳13及置于外壳13内的电机轴1、内永磁体10和外永磁体8，所述电机轴1的两端分别固定在外壳13上，内永磁体10通过内永磁组合支架11安装在电机轴1上，外永磁体8安装在外壳13上，在外永磁体8和内永磁体10之间设有电磁体9，所述电机轴1上位于内永磁组合支架11两侧分别通过轴承固定支架3对称安装有轴承2，电磁体9通过电磁体组合支架7与轴承固定支架6相连，所述轴承固定支架3上安装有传动轮4。本技术方案通过采用内外两层永磁体形成双层永磁体组合将电磁体设置在中间，使磁场大大增强，提高永磁体利用率。同时在电机轴上左右对称安装有轴承及传动轮，这样可形成双向传动，在电机运行过程中，对电磁体9有稳定平衡的作用，使其受力均匀，防止电磁体组合支架7在电机运行过程中被损坏，进一步提高电机的机械性能。
所述电磁体9采用若干个独立的电磁线圈91安装在电磁体组合支架7上。通过独立线圈设计，在通电时所产生的N极、S极都能和电机上下左右的永磁产生推力和吸力，提高工况效率，大大节约能源。同时独立电磁体线圈91能使所有通电导线产生的磁性都集中在电磁线圈91的两极，所产生的磁场全部被利用，使得磁场增强，工作面积增加，进一步提高工况效率。由于电磁体9采用若干独立电磁线圈91组合设计，可通过增加电磁线圈91的个数来增大电机的直径，更好地利用杠杆原理增强扭矩和功率。
所述内永磁体10采用若干个独立内永磁铁101安装在内永磁组合支架11上。这样，使其能和外永磁体8组成强大的磁场区，提高工况效率。
所述外永磁体8采用若干个独立外永磁铁81安装在外壳13上。
所述电磁体组合支架7上对称安装有供电碳刷组合支架6。
所述电磁体组合支架7与供电碳刷组合支架6之间设有供电滑环12。这里的供电滑环12起换向器的作用，在供电滑环12的作用下，可根据需要使电磁体不停地通电、断电，从而达到使电机连续旋转的目的。同时供电滑环12可分别供正电和负电，其优点是便于生产和安装，避免短路现象，维修简单方便。由于电机起始端加正电或负电调整提前，终止端加正电或负电调整滞后，从而避免起始端和终止端碳刷同时通电产生火花。
所述内永磁体10及外永磁体8靠电磁体9一侧均设置有凹槽。这样可以提高永磁体电磁体的工作面积，提高磁能的工况效率，以便更好的节约能源。
所述外壳13分为三段连接在一起。这样，待电机组装好后，再通过螺栓将外壳13连接固定，由于外壳13分为三段通过螺栓等连接部件组装在一起，拆装方便，便于维修。
所述电磁线圈91的N极和S极表面设有45°角凹槽。目的是增加磁效面积和起到通风散热的效果，当电机运转时热风会被自动排出。
所述传动轮4为皮带轮或齿轮。在实际使用中，可以根据其外围设备的需要制造其相应的传动轮，以满足各种不同工况的使用要求。
如图3所示，本发明在使用时，还包括输出轴14,在输出轴14
上分别设有输出传动轮15及外围设备传动轮17，其中输出传动轮15与传动轮4相匹配。在使用时，通过传动带16将传动轮4与输出传动轮15相连，从而带动输出轴14传动,使其与外围设备传动轮17相连的设备或机器运行工作。在实际传动中，若传动轮4采用皮带轮，则输出传动轮15也加工成皮带轮，这是传动带16采用带传动；若传动轮4采用齿轮，则输出传动轮15也加工成齿轮，这是传动带16采用齿轮传动。本发明只列举皮带传动和齿轮传动两种情况，在实际工作中可根据不同的工况要求，采用其它形式的传动。
下面结合实施例附图进一步说明本发明的工作原理：
如图2所示，当第一组、第三组、第五组、第七组电磁线圈91接通负正电源时，S极在外，N极在内，这时电磁铁的S极和N极与第I组、第III组、第V组、第VII组永磁铁的极性相同，则产生推力，与第II组、第IV组、第VI组、第VIII组永磁铁的极性相反，则产生吸力。同样，当第二组、第四组、第六组、第八组电磁线圈91接通正负电源时，N极在外，S极在内，这时电磁铁的N极和S极与第II组、第IV组、第VI组、第VIII组永磁铁的极性相同，则产生推力，与第I组、第III组、第V组、第VII组永磁铁的极性相反，则产生吸力。在电机工作过程中，在供电滑环（换向器）的作用下，根据需要使电磁体不停地通电、断电，从而达到使电机连续旋转的目的。

Claims (10)

1.一种永磁电动机，包括外壳(13)及置于外壳(13)内的电机轴(1)、内永磁体(10)和外永磁体(8)，其特征在于：所述电机轴（1）的两端分别固定在外壳（13）上，内永磁体（10）通过内永磁组合支架（11）安装在电机轴（1）上，外永磁体(8)安装在外壳（13）上，在外永磁体（8）和内永磁体（10）之间设有电磁体（9），所述电机轴（1）上位于内永磁组合支架（11）两侧分别通过轴承固定支架（3）对称安装有轴承（2），电磁体（9）通过电磁体组合支架（7）与轴承固定支架（6）相连，所述轴承固定支架（3）上安装有传动轮（4）。
2.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述电磁体（9）采用若干个独立的电磁线圈（91）安装在电磁体组合支架上（7）。
3.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述内永磁体（10）采用若干个独立内永磁铁（101）安装在内永磁组合支架（11）上。
4.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述外永磁体（8）采用若干个独立外永磁铁（81）安装在外壳（13）上。
5.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述电磁体组合支架（7）上对称安装有供电碳刷组合支架（6）。
6.根据权利要求5所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述电磁体组合支架（7）与供电碳刷组合支架（6）之间设有供电滑环（12）。
7.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述内永磁体（10）及外永磁体（8）靠电磁体（9）一侧均设置有凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述外壳（13）分为三段连接在一起。
9.根据权利要求2所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述电磁线圈（91）的N极和S极表面设有45°角凹槽。
10.根据权利要求1所述的一种永磁电动机，其特征在于：所述传动轮（4）为皮带轮或齿轮。
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