CN203896167U - 一种基于共振的小型回转摆动电机 - Google Patents
一种基于共振的小型回转摆动电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203896167U CN203896167U CN201420293162.4U CN201420293162U CN203896167U CN 203896167 U CN203896167 U CN 203896167U CN 201420293162 U CN201420293162 U CN 201420293162U CN 203896167 U CN203896167 U CN 203896167U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- utmost point
- rotor
- resonance
- rear end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 24
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002153 concerted effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
一种基于共振的小型回转摆动电机，它主要由电机外壳、电机前端盖、电机后端盖、永磁体组、前端轴承、后端轴承、转子轴、转子铁芯、转子绕组及弹性轴组成；转子轴的前后端分别安装在前端轴承和后端轴承内，弹性轴的前端和转子轴的后端固定连接，弹性轴的后端则固定安装在电机后端盖中。本实用新型的弹性轴随着转子轴的转动而发生弹性变形，调整弹性轴的结构尺寸将改变电机的固有频率；当转子绕组通过交变电流时，将产生交变磁场，该交变磁场和相邻的永磁体组相互作用，使转子轴回转摆动，调整交变电流的频率使其和电机的固有频率相近，则电机在其共振频率附近回转摆动，输出功率大，能量转换效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于共振的小型回转摆动电机，此小型回转摆动电机特别适用于电动牙刷或电动剃须刀。
背景技术
传统的回转摆动电机常采用偏心轮机械结构，振动频率低、使用寿命短且噪音大。中国专利(专利号：200620062958.4)公开了一种高频振动电机：二个线架上绕有线圈，若干永磁铁安装在线圈的下方及上方，线架、线圈及永磁铁固定安装在电机壳的内壁，电机转子轴上安装有铁芯，铁芯和线圈相邻安装，当线圈中通过交变电流时，将产生交变磁场，从而驱动电机转子回转振动；该高频电机，由于线圈固定安装在电机外壳内，在结构上不易小型化；另外，电机转子轴活动安装在前后二个轴承中，由于转子的惯性作用，当交变磁场变化时，转子并不能同步迅速相应，其结果是摆动幅度小，输出功率有限。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足和缺陷而提供一种易于小型化且输出功率大的基于共振的小型回转摆动电机。
本实用新型的目的由如下技术方案实现。
一种基于共振的小型回转摆动电机，它主要由电机外壳、电机前端盖、电机后端盖、永磁体组、前端轴承、后端轴承、转子轴、转子铁芯、转子绕组及弹性轴组成；其特征在于:所述的电机外壳、电机前端盖及电机后端盖固定连接；所述的永磁体组固定安装在转子铁芯上下两侧的电机外壳的内壁；所述的转子绕组绕制在转子铁芯上，转子铁芯固定安装在转子轴上，转子轴的前后端分别安装在前端轴承和后端轴承内；所述的弹性轴的前端和转子轴的后端固定连接，弹性轴的后端则固定安装在电机后端盖中，弹性轴随着转子轴的转动而 发生弹性变形。
进一步的，所述永磁体组包括4块永磁体，两两安装在所述转子铁芯的上方及下方，其配置结构是上方左右都为N极，下方左右都为S极；或者上方左右都为S极，下方左右都为N极；或者上方左右分别为N极、S极，下方左右分别为S极、N极；或者上方左右分别为S极、N极，下方左右分别为N极、S极。
进一步的，所述前端轴承和后端轴承是滚动轴承，或是滑动轴承，或是弹性轴承。
进一步的，所述弹性轴和转子轴是固定连接，或是一体制造。
与现有技术相比，本实用新型所述的基于共振的小型回转摆动电机的优点在于：
1、本实用新型包括一可随所述转子轴转动而发生弹性变形的弹性轴，通过调整弹性轴的结构尺寸将改变电机的固有频率；当转子绕组通过交变电流时，将产生交变磁场，该交变磁场和相邻的永磁体组相互作用，使转子轴回转摆动，调整交变电流的频率使其和电机的固有频率相近，则电机在其共振频率附近回转摆动，输出功率大。
2、本实用新型的弹性轴和转子轴是固定连接，或是一体制造，当电机转子在磁场力的作用下正向回转摆动时，部分能量将以弹性势能贮存在弹性轴中，改变转子绕组中电流的方向，磁场力将使电机转子反向回转摆动，此时，贮存在弹性轴中的弹性势能将释放以加速电机转子的反向回转摆动，从而使本实用新型的回转摆动电机输出功率大，能量转换效率高。
附图说明
图1是本实用新型基于共振的小型回转摆动电机的结构示意图。
图2是一种永磁体组和转子绕组配置结构图及磁作用力分析图。
图3是图2在转子绕组电流方向改变后的磁作用力分析图。
图4是另一种永磁体组和转子绕组配置结构图。
图中：1电机外壳，2电机前端盖，3电机后端盖，4永磁体组，5前端轴承，6后端轴承，7转子轴，8转子铁芯，9转子绕组，10弹性轴。
具体实施方式
以下结合附图1、图2、图3和图4进一步详细说明本实用新型的结构。
图1是一种基于共振的小型回转摆动电机，它主要由电机外壳1、电机前端盖2、电机后端盖3、永磁体组4、前端轴承5、后端轴承6、转子轴7、转子铁芯8、转子绕组9及弹性轴10组成；所述的电机外壳1、电机前端盖2及电机后端盖3固定连接；所述的永磁体组4固定安装在转子铁芯8上下两侧的电机外壳1的内壁；所述的转子绕组9绕制在转子铁芯8上，转子铁芯8固定安装在转子轴7上，转子轴7的前后端分别安装在前端轴承5和后端轴承6内；所述的弹性轴10的前端和转子轴7的后端固定连接，弹性轴10的后端则固定安装在电机后端盖3中，弹性轴10随着转子轴7的转动而发生弹性变形，调整弹性轴10的结构尺寸(直径及长度)将改变电机的固有频率；当转子绕组9通过交变电流时，将产生交变磁场，该交变磁场和相邻的永磁体组4相互作用，使转子轴7回转摆动，调整交变电流的频率使其和电机的固有频率相近，则电机在其共振频率附近回转摆动，输出功率大。
所述前端轴承5和后端轴承6是滚动轴承，或是滑动轴承，或是弹性轴承。
所述的弹性轴10和转子轴7是固定连接，或是一体制造；当电机转子在磁场力的作用下正向回转摆动时，部分能量将以弹性势能贮存在弹性轴10中，改变转子绕组9中电流的方向，磁场力将使电机转子反向回转摆动，此时，贮存在弹性轴10中的弹性势能将释放以加速电机转子的反向回转摆动，从而使本实用新型的回转摆动电机输出功率大，能量转换效率高。
图2是一种永磁体组4和转子绕组9配置结构图及磁作用力分析图：永磁体组4由4块永磁体构成，假定转子绕组9在通过驱动电流时，转子铁芯8的左右二端为异性磁极，图中左边为N极，右边为S极；此时，永磁体组4上方左右配置为N极(N1，N2)，下方左右则为S极(S1，S2)，永磁体N1对转子铁芯8的磁作用力为FN1，永磁体S1对转子铁芯8的磁作用力为FN2，FN1和FN2的合力为FN；同样永磁体N2和永磁体S2对转子铁芯8的磁作用力分别为FS1 和FS2，其合力为FS；FN和FS大小相等，方向相反，对转子轴7施加了一个逆时针方向的磁力矩，其大小为FN*R+FS*R＝2FN*R,该磁力矩驱动转子轴7逆时针方向回转摆动。
对于图2，当转子绕组9中的电流方向改变时，转子铁芯8的左边为S极，右边为N极，见图3，此时，转子铁芯8受顺时针方向磁力矩，该磁力矩驱动转子轴7顺时针方向回转摆动。
由以上分析可知，永磁体组4和转子绕组9在图2的配置下，当转子绕组9通过交变电流时，转子铁芯8受逆时针方向及顺时针方向磁力矩的交替作用，从而驱动转子轴7作周期回转摆动。
上述图2中的4块永磁体的另外一种配置是上方左右配置为S极，下方左右配置为N极。
图4是另一种永磁体组4和转子绕组9配置的结构图：假定转子绕组9在通过驱动电流时，转子铁芯8的左右二端为同性磁极，同为N极或同为S极；此时，永磁体组4上方左右分别配置为N极、S极，下方左右分别配置为S极、N极。图4的永磁体组4另外一种配置是上方左右分别为S极、N极，下方左右分别为N极、S极。
本实用新型并不受上述实施例的限制，在本实用新型范围内的技术人员可设计出其他实施例。
Claims (4)
1.一种基于共振的小型回转摆动电机，其特征在于:它主要由电机外壳(1)、电机前端盖(2)、电机后端盖(3)、永磁体组(4)、前端轴承(5)、后端轴承(6)、转子轴(7)、转子铁芯(8)、转子绕组(9)及弹性轴(10)组成；所述的电机外壳(1)、电机前端盖(2)及电机后端盖(3)固定连接；所述的永磁体组(4)固定安装在转子铁芯(8)上下两侧的电机外壳(1)的内壁；所述的转子绕组(9)绕制在转子铁芯(8)上，转子铁芯(8)固定安装在转子轴(7)上，转子轴(7)的前后端分别安装在前端轴承(5)和后端轴承(6)内；所述的弹性轴(10)的前端和转子轴(7)的后端固定连接，弹性轴(10)的后端则固定安装在电机后端盖(3)中，弹性轴(10)随着转子轴(7)的转动而发生弹性变形。
2.根据权利要求1所述的一种基于共振的小型回转摆动电机，其特征在于：所述永磁体组(4)包括4块永磁体，两两安装在所述转子铁芯(8)的上方及下方，其配置结构是上方左右都为N极，下方左右都为S极；或者上方左右都为S极，下方左右都为N极；或者上方左右分别为N极、S极，下方左右分别为S极、N极；或者上方左右分别为S极、N极，下方左右分别为N极、S极。
3.根据权利要求1所述的一种基于共振的小型回转摆动电机，其特征在于：所述前端轴承(5)和后端轴承(6)是滚动轴承，或是滑动轴承，或是弹性轴承。
4.根据权利要求1所述的一种基于共振的小型回转摆动电机，其特征在于：所述弹性轴(10)和转子轴(7)是固定连接，或是一体制造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420293162.4U CN203896167U (zh) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | 一种基于共振的小型回转摆动电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420293162.4U CN203896167U (zh) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | 一种基于共振的小型回转摆动电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203896167U true CN203896167U (zh) | 2014-10-22 |
Family
ID=51722519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420293162.4U Expired - Lifetime CN203896167U (zh) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | 一种基于共振的小型回转摆动电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203896167U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104052230A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-17 | 叶洪源 | 一种基于共振的小型回转摆动电机 |
-
2014
- 2014-06-04 CN CN201420293162.4U patent/CN203896167U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104052230A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-17 | 叶洪源 | 一种基于共振的小型回转摆动电机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202034834U (zh) | 一种电动机 | |
| Fan et al. | An improved magnetic-geared permanent magnet in-wheel motor for electric vehicles | |
| CN204334269U (zh) | 一种漏磁式机械变磁通永磁同步电机 | |
| Liu et al. | A linear consequent pole stator permanent magnet vernier machine | |
| CN104052230A (zh) | 一种基于共振的小型回转摆动电机 | |
| CN201378761Y (zh) | 恒压输出混合励磁型磁通切换风力发电机 | |
| CN203911714U (zh) | 一种基于共振的高频振动电机 | |
| CN207039427U (zh) | 小型高频电机 | |
| CN202034833U (zh) | 一种发电机 | |
| CN203896167U (zh) | 一种基于共振的小型回转摆动电机 | |
| CN207117453U (zh) | 新型转动永磁体发电机 | |
| Liu et al. | Effect of the number of slots per pole on performance of permanent magnet generator direct-driven by wind turbine | |
| CN106787591B (zh) | 一种摆动式振动能量收集装置 | |
| CN201181867Y (zh) | 一种永磁电动机转子 | |
| CN110165807A (zh) | 一种永磁电机的冲片结构 | |
| CN202737708U (zh) | 一种装配式混合励磁发电机 | |
| CN101841221B (zh) | 一种强磁电动机 | |
| CN203574515U (zh) | 一种双定子永磁轮毂电机 | |
| CN201918873U (zh) | 一种具有正弦型气隙磁密的永磁无刷电动机 | |
| CN103840634A (zh) | 动磁式无内定子直线振荡电机 | |
| CN209375273U (zh) | 一种励磁发电机转子 | |
| CN203734501U (zh) | 动磁式无内定子直线振荡电机 | |
| CN107026534A (zh) | 发电装置 | |
| CN203617806U (zh) | 风力发电机机头转子 | |
| CN203691152U (zh) | 一种发电机系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190514 Address after: 314100 Jingwei Road 137 Huimin Street, Jiashan County, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Tuyuan Intelligent Equipment Technology Co., Ltd. Address before: 314100 Jiashan Avenue 2188, Jiashan County, Jiaxing City, Zhejiang Province, 6 buildings, 5 floors Patentee before: Ye Hongyuan |