CN1956294A

CN1956294A - 永磁盘面电机

Info

Publication number: CN1956294A
Application number: CN 200510129370
Authority: CN
Inventors: 范承志; 叶云岳
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2007-05-02

Abstract

本发明公开了一种转矩可从盘面输出的永磁电机。它包括定子及其绕组、转子、永磁磁钢、主轴，其特征在于安装在主轴上的定子和转子均为圆盘形状，盘面平行，两者对应设置，之间设有气隙，其一固定于机座，其一安装于主轴作转动体，定子绕组线圈嵌于定子盘面周向分布的定子电枢齿槽内，与转子盘面周向分布的永磁磁钢相对应，齿槽位于盘面与主轴相垂直。该电机转子可以从盘面、侧边或者主轴端输出转动力矩，盘面面积大，便于设计，结构合理，加工、安装方便，性能良好。本电机适合于低速大力矩输出的场合应用。

Description

永磁盘面电机

技术领域

本发明属于有永久磁体的同步电动机。具体地说是一种转矩可从盘面输出的永磁电机。

背景技术

普通的电动机运行时通常为主轴作旋转运动，并从轴端输出转动力矩。为了防止磁场涡流损耗均用矽钢片作为电机的基本材料。由于盘面结构的原因将导致矽钢片无法使用。要实现盘面直接输出，可以采用软磁复合材料来替代矽钢片。对于低速大力矩的动力输出要求，采用永磁盘面电机的结构方式是一个可行的途径。据检索，目前尚无同类文献公开，因此，本发明旨在着力提供一种具体可行的技术创新方案。

发明内容

本发明所称的盘面电机是指由圆盘表面产生电磁力，驱动负载运行的电机。与普通所称的盘式电机在结构和原理上均不相同。

本发明的电机所基于的原理是：盘式的定子线圈通以交流电时，在电机气隙产生一个旋转磁场，推动永磁转子旋转，产生输出力矩。并通过电压或者频率变化控制转速。

本发明的永磁盘面电机，包括转子、定子及其绕组、永磁磁钢、主轴，其特征在于安装在主轴上的转子和定子均为圆盘形状，盘面平行，两者对应设置，之间设有气隙，其一固定于机座，其一安装于主轴作转动体，定子绕组线圈嵌于定子盘面周向分布的定子电枢的齿槽内，与转子盘面周向分布的永磁磁钢相对应，齿槽位于盘面与主轴相垂直。

所述的定子电枢为圆环形整体结构，安装在定子圆盘的面上。

所述的定子电枢为圆弧块状扇面形分段结构。

所述的定子电枢之齿槽沿圆周均匀分布，定子槽截面采用等宽结构，定子齿截面为扇面形结构。

所述的电机转子磁钢为扇面形结构，沿圆周均匀分布，设置在转子的盘面上。

所述的永磁盘面电机，设有一个用于调节电机运行速度的变频调速器。

本发明的主要优点是：

1)、由于采用了圆盘形状的定子和转子结构，转子运行时可以从盘面、侧边或者主轴轴端输出转动力矩，结构合理，方便。它提供了一种有效的电机结构形式，特别是这种电机的盘面面积大，为低速大力矩输出的电机设计提供了广阔空间。

2)、永磁盘面电机的定子可以采用圆弧形整体或分段结构，为大件整机的机械加工、安装提供了很大方便。

3)、同样，永磁盘面电机的转子，可以方便地进行设计、安装；其永磁体可以采用高性能的永磁材料，有效改善电机性能。

4)、永磁盘面电机(同步直线电机)的驱动运行可以通过变频调速器的电气控制方便地实现。根据实际所需控制包括静态与动态，位置和速度等指标，完全可以获得需要的控制精度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是转子的结构示意图。

图3是永磁磁极分布图。

图4是定子的局部结构示意图。

图中：1、转子；2、定子；3、变频调速器；4、机座；5、(定子)绕组；6、永磁磁钢；7、连杆；8、支轴；9、主轴；10、转子盘；11、定子盘；12、定子电枢；13、齿槽；14、安装孔。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图作进一步说明：

参见附图。图1所示的结构示意图为本发明的一个实施例。它包括转子1、定子2及其绕组5、永磁磁钢6、主轴9，其特征在于安装在主轴上的定子1和转子2均为圆盘形状，两者对应分离设置，盘面平行，其一固定，其一安装于主轴作转动体，定子绕组线圈嵌于定子盘面周向分布的定子电枢之齿槽13内，与转子盘面周向分布的永磁磁钢6相对应，齿槽13位于定子盘面与主轴9相垂直。图中3是变频调速器，用于控制电机电源的输出，实现变频变速的控制。4表示机座。连杆7和支轴8用于传递输出力矩。主轴9的轴端也可以用来传递输出力矩。结构可随传递方式不同而变化。多数情况下，电机以盘形永磁部分作为转动体(作为转子)；也可以采用将永磁部分固定，绕线盘形部分转动的方式，但需增加滑环机构组件。

工作时，由圆盘形状的定子和转子组成为本电机的独立驱动单元，在变频调速器设定的频率下控制运行。当永磁盘面电机的定子线圈通以一定频率的交流电时，在电机气隙部位就会产生一个旋转磁场，使永磁转子在气隙磁场的作用下旋转工作。再通过输出机构，便可带动(驱动)负载运行。

图2、3所示为转子结构。其中10是转子盘。盘面上设有永磁磁钢6。永磁磁钢6为扇形结构截面，沿圆周均匀分布。

图4所示为定子的局部结构。11是定子盘。12为定子电枢。13为定子电枢的齿槽。定子电枢设置为圆环形整体结构，安装在定子盘的表面组合成一体。齿槽沿圆周均匀分布，定子槽截面采用等宽结构，供埋线用。定子齿截面为扇面形结构。定子电枢12可以先整体制成圆环形或圆弧分段，而后安装。14表示安装孔。转子盘10和定子盘11为钢结构材料。铁芯可采用软磁复合材料。

Claims

1、一种永磁盘面电机，包括转子(1)、定子(2)及其绕组、永磁磁钢(6)、主轴(9)，其特征在于安装在主轴上的转子(1)和定子(2)均为圆盘形状，盘面平行，两者对应设置，之间设有气隙，其一固定于机座(4)，其一安装于主轴(9)作转动体，定子绕组(5)线圈嵌于定子盘面周向分布的定子电枢的齿槽(13)内，与转子盘面周向分布的永磁磁钢相对应，齿槽(13)位于盘面与主轴(9)相垂直。

2、根据权利要求1所述的永磁盘面电机，其特征在于所说的定子电枢(12)为圆环形整体结构，安装在定子圆盘的面上。

3、根据权利要求1所述的永磁盘面电机，其特征在于所说的定子电枢(12)为圆弧块状扇面形分段结构。

4、根据权利要求1所述的永磁盘面电机，其特征在于所说的定子电枢的齿槽(13)沿圆周均匀分布，定子槽截面采用等宽结构，定子齿截面为扇面形结构。

5、根据权利要求1所述的永磁盘面电机，其特征在于所说电机转子的永磁磁钢(6)为扇面形结构，沿圆周均匀分布，设置在转子的盘面上。

6、根据权利要求1所述的永磁盘面电机，其特征在于所说的永磁盘面电机，设有一个用于调节电机运行速度的变频调速器(3)。