CN204244045U - 带有反馈信号的新型高效同步电动机以及风扇 - Google Patents
带有反馈信号的新型高效同步电动机以及风扇 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提出了一种带有反馈信号的新型高效同步电动机,其转子由轴、磁轭和多极永磁体组成;定子是由定子冲片叠合而成定子主体构件,在定子冲片同一圆周内间隔设计、构建几种类型齿和与其对应的槽,实现产生旋转动力(即驱动)和检测旋转速度(即转速信号反馈)两种功能。这种在定子冲片同一圆周上设计、构建几种类型的齿和与其对应的槽,实现驱动和转速信号反馈两种功能,其结构巧妙、紧凑,零部件数量少,转子与定子之间相互发生耦合作用的磁链合理,磁路路径短,因此漏磁量少;同时各绕组线绕长度几乎缩短到最小。其具有高可靠性、高效率的效果。适用于大批量生产和广泛应用,节能、减少CO2排放,绿色环保,较适合用于风扇上。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动机的技术领域,尤其是涉及一种带有反馈信号的新型高效同步电动机以及风扇。
背景技术
普通直流电动机,尽管调速性能优良,但因有电刷换向,存在机械磨损,可靠性低;普通直流电动机本身结构复杂,成本高。因其局限性,现除特殊场所少量应用,普通直流电机很少用于电扇上。
三相同步电动机用于电风扇,可实现高效率、大功率等,但三相同步电机制作成本高;调速器非常复杂,成本也高,因而有严重局限性,也仅限于特殊场所使用。
目前普遍使用的电风扇,采用单相异步电动机,效率低(大约25%-48%);耗能,不环保。调速采用定子绕组多抽头方式调速,调整范围小、性能较差。
采用传统爪极式同步永磁电机驱动的电风扇。一种方式是采用单个爪极同步永磁电动机,需一套定向启动和定转向的机构,才能正常运转,结构复杂,可靠性差。另一种方式是采用双爪极同步永磁电机(即两台同轴爪极同步电机),可实现定向启动、定向运转;电机制作成本增加。因爪极式同步电动机磁路路径曲折而且长,漏磁大。效率低,耗能,不利环保。目前只能局限于微型、小功率(小于10W)场所。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种带有反馈信号的新型高效同步电动机,旨在解决现有技术中,1.传统用于电风扇上的单相异步电动机效率低、调速性能差;2.现有带反馈信号调速电机结构复杂、成本高;3.传统的单相交流同步电动机启动困难以及旋转方向不确定的的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型提出的带有反馈信号的新型高效同步电动机,包括转子和定子,其中,所述转子包括转轴、磁轭及多极永磁体;所述定子包括多片顺序层叠且在每片上同一圆周内设计几种类型的齿和与该齿对应的槽的定子冲片,所述定子冲片包括由漆包线顺序绕在其若干个所述齿上形成于通电时与所述转子的多极永磁体相互作用且在启动时产生一个定向的启动力矩和运行时产生同样方向的转动力矩并推动转子旋转的两个主绕组,两个所述主绕组相互独立;所述定子冲片还包括设置在两个所述主绕组之间且能够感应到因所述转子旋转带动所述转子的多极永磁体磁场变化并输出单相交流电作为反馈信号来检测旋转速度的测速绕组,所述测速绕组由漆包线绕在该定子冲片位于两个主绕组之间的所述齿上;或设置在两个所述主绕组之间且能够将因所述转子旋转产生的变化磁场而输出感应的电信号并将该电信号作为速度信号反馈来检测旋转速度的磁性敏感元件,所述磁性敏感元件安装在该定子冲片位于两个主绕组之间的所述齿上。
2.根据权利要求1所述的带有反馈信号的新型高效同步电动机,其特征在于:所述永磁体极数为2P,其中,P为3以上的自然数,每个所述主绕组中各相邻的所述齿之间的夹角均需满足其中,K为整数;两个所述主绕组中最外端的所述齿之间的夹角需满足其中,m为正整数,的取值范围在之间。
进一步地,两个所述主绕组中的所述齿的数量相同。
进一步地,所述磁性敏感元件为霍尔元件。
进一步地,所述转子的所述永磁体极数为6以上的偶数。
进一步地,所述带有反馈信号的新型高效同步电动机为径向气隙内转子结构、径向气隙外转子结构、径向气隙双转子结构或轴向气隙结构。
进一步地,所述定子冲片上的所述槽的结构为梯形槽、梨形槽、斜肩圆底槽矩形槽或圆形槽。
本实用新型还提出一种风扇,其包括上述的带有反馈信号的新型高效同步电动机以及根据所述测速组件反馈的速度信号并对转速进行调节的调速器。
本实用新型的带有反馈信号的新型高效同步电动机具有以下优点:
1.两主绕组齿预定的一夹角,转子旋转时两主绕组反电势之间也保证一个相应夹角。因此两主绕组间跨接一电容,同时通单相交流电源时,可获得一个定向的较大启动力矩,运转时仅需较小的电流。
2.在定子冲片同一圆周内设计、构建几种类型的齿和齿对应的槽。定子是不动的,零部件数量少,结构巧妙、紧凑,可靠性高,且适用于大批量生产,成本低。
3.两主绕组、测速反馈绕组均采用集中式绕制绕组的漆包线,长度几乎缩短到最小;同时,定子上各齿与转子之间相互发生耦合作用的磁链合理、磁路路径短,漏磁量少,必然产生高效率,节能。可减少CO2排放,绿色环保。
4.本实用新型在一体上实现产生旋转动力(即驱动力)和检测旋转速度(即速度反馈)两种功能,与适当的调速器(本实用新型未涉及)匹配,可以实现高质量的无极调速(连续调速)和效高率,可提升各种风扇综合性能。
与现有技术对比,本实用新型提出的风扇,在相同排风量条件下,该风扇总体体积减少,省材、节能,且本实用新型的风扇还具有结构简单、成本低,调速性能较高、效率高等优点。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的十六极径向气隙外转子电动机的第一种结构的示意图;
图2为图1中电动机作第一步转动的结构示意图;
图3为图1中电动机作第一步转动的两个主绕组部分展开示意图;
图4为图1中电动机作第二步转动的示意图;
图5为图1中电动机作第二步转动的两个主绕组部分展开示意图;
图6为图1中电动机作第三步转动的示意图;
图7为图1中电动机作第三步转动的两个主绕组部分展开示意图;
图8为图1中电动机作第四步转动的示意图;
图9为图1中电动机作第四步转动的两个主绕组部分展开示意图;
图10为图1中两个主绕组部分的反电势波形图;
图11是本实用新型实施例二提供的十六极径向气隙外转子电动机的第二种结构的示意图;
图12是本实用新型实施例三提供的十六极径向气隙内转子电动机的示意图;
图13是本实用新型实施例四提供的六极径向气隙外转子电动机的第一种结构的示意图;
图14是本实用新型实施例五提供的六极径向气隙外转子电动机的第二种结构的示意图;
图15是本实用新型实施例六提供的十六极径向气隙外转子电动机的第三种结构的示意图;
图16为图15中电动机的两个主绕组部分展开示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。
实施例一
如图1至图10所示,为本实用新型的第一个实施例。
图1为具有十六极径向气隙外转子与定子的第一种结构示意图。转子1由转轴(图未示出)、连接在该转轴上的磁轭11和十六个永磁体12组成(即该转子的极对数P为8)。磁轭11的截面形状为圆环状,永磁体12的N-S极相互交替且均装配于磁轭11内缘表面上,其中,永磁体12为瓦形,相邻的永磁体12之间在转子1的轴心上间隔的角度相同。相邻的两个永磁体12之间在磁轭11内缘表面上形成间隔槽。
定子2,设置在转子1内,其轴心与转子1重合。该定子2大致为圆柱状,定子2由多个冲片21叠装而成,每个定子冲片21沿其外周面周向间隔分布有十六个槽22(槽22的结构为梯形槽、梨形槽、斜肩圆底槽矩形槽或圆形槽),相邻的槽22之间形成齿,其中十四个槽22内,通过卷绕方式形成于通电时分别与转子的多极永磁体相互作用且在启动时产生一个定向的启动力矩并在运行时产生方向相同的转动力矩的第一主绕组23和第二主绕组24(即有两个相互间产生反电势的主绕组部分),第一主绕组23和第二主绕组24间隔设置。第一主绕组23包括绕定子2的轴心等角度分布的六个齿形成的第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6以及顺序卷绕于每个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6上的第一绕组漆包线231,相邻的第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6通过槽22间隔开。相邻的第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6之间在转子1的轴心上间隔的角度与相邻的永磁体12之间在转子1的轴心上间隔的角度相等。第一绕组漆包线231为顺序卷绕在每个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6上的漆包线,第一绕组漆包线231具有两个漆包线端A1、A2。
第二主绕组24包括绕其轴心等角度分布的六个齿形成的第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6以及顺序卷绕于每个第二定子齿上b1、b2、b3、b4、b5、b6的第二绕组漆包线241,相邻的第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6通过槽22间隔开。相邻的第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6之间在转子1的轴心上间隔的角度与相邻的永磁体12之间在转子1的轴心上间隔的角度相等。第二绕组漆包线241为顺序卷绕在每个第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6上的漆包线,第二绕组漆包线241具有两个漆包线端B1、B2。
当第一主绕组23和第二主绕组24通电时,两主绕组部分23、24与转子1的多极永磁体12相互作用,启动时产生一个定向的大启动力矩和运行时产生同样方向的转动力矩,从而推动转子1旋转。
上述的永磁体12个数为十六(即P为8),第一主绕组23中相邻的第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6之间的夹角以及第二主绕组24中相邻的第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6之间的夹角满足其中,K为正整数;第一定子齿a1与相邻的第二定子齿b1之间的夹角满足其中,m为正整数,的取值范围在之间。
当取值为零时,第一主绕组23和第二主绕组24之间反电势波形成90°角;两主绕组部分23、24通电时,可以产生互成90°夹角的定向启动力矩和运行时提供同样方向的转动力矩,解决了普通单相带有反馈信号的新型高效同步电动机启动困难和旋转方向不确定两个难题。
当在范围内取不同值,可以调整启动力矩大小和运行绕组电流大小。
定子2还包括设置在第一主绕组23和第二主绕组24之间且分别与第一主绕组23和第二主绕组24间隔设置的两个过渡部分25。其中一个过渡部分25包括由齿形成且设置在第一主绕组23一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23一端之间的第一过渡齿251,和位于第一主绕组23另一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23另一端之间的三个第二过渡齿252。
当然,在槽22的总数与转子1的永磁体12总数不相同时,如果槽22数少于永磁体12数,第一主绕组23与第二主绕组24可以相隔有一定的距离,以至第一主绕组23与第二主绕组24之间不会相互干扰;如果槽22数多于永磁体12数时,第一主绕组23与第二主绕组24之间也不会相互干扰。
为了实现对转子1转速的检测,本实施例中的定子2上,位于中间的第二过渡齿252上绕上较细的漆包线(图未示出),形成用于测速的测速绕组26,测速绕组26的漆包线具有两个端头(图未示出)。当第一主绕组23、第二主绕组24通电推动转子1转动,绕有测速绕组26的该第二过渡齿252上磁通变化,测速反馈绕组发出单相交流电,其反电势
本实用新型的风扇(图未示出),采用上述的带有反馈信号的新型高效同步电动机。定子2的定子冲片21和转子1的磁轭11,采用高频、高导磁、低损耗导磁材料制作,工作频率拓宽,其功率密度增加,调速范围增大,可制作大功率风扇;在相同排风量条件下,风扇总体体积减少,省材、节能。
为实现对电动机转速的控制,风扇还包括用于所述第一主绕组23和所述第二主绕组24供电且能接收速度反馈信号并对转速进行调节的调速器(图未示出),调速器可以是现有技术中一切能实现该功能的调速装置。定子2的测速绕组26,该测速绕组26可感应到因转子1旋转带动转子1的多极永磁体12磁场变化,输出单相交流电作为反馈信号,反馈给调速器,这样,能够以比较简单、低成本的方式,实现闭环调速控制,无需制作独立、复杂测速反馈环节。
下面结合附图2至图10详细描述本实用新型的带有反馈信号的新型高效同步电动机的工作过程以及工作原理:
第一步,从图2可以看出,定子2上,每个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6的中心与永磁体12的中心对齐,每个第二定子齿上b1、b2、b3、b4、b5、b6的中心与相邻的两个永磁体12之间的间隔槽13中心基本对齐,其中,第一定子齿a1、a3、a5对应的转子1上的永磁体12为S极,第一定子齿a2、a4、a6对应的转子1上的永磁体12为N极。参见图2和图3当对第一主绕组23通电激磁时,漆包线端A1为正极、漆包线端A2为负极,a1、a3、a5齿所在的极靴磁化为N极;a2、a4、a6齿所在的极靴磁化为S极,构成转子1与定子2的磁极相互异性相吸。如果此时施加外力,转子1会带着负载移动,电磁力会产生图2所示位置恢复力F。此时,第二主绕组24的各第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6的磁极中心线在转子1的相邻两个永磁体12的中间位置,第二主绕组24中各第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6与转子1磁极中心线相差半个磁极跨距(电磁角度为),此位移角为一个步距角。
第二步,从图4和图5可以看出,第一主绕组23不通电;第二主绕组24中,漆包线端B1为正极、漆包线端B2为负极,b1、b3、b5齿所在的极靴磁化为S极,b2、b4、b6齿所在的极靴磁化为N极,构成定子2极靴与转子1上对应的永磁体12相互异性相吸,推动转子1顺时针转动半个磁极跨距(电磁角度为),此位移角为一个步距角,转子1被第二主绕组24吸引而停止。
第三步,从图6和图7可以看出,第二主绕组24不通电;第一主绕组23通电,漆包线端A1为负极、漆包线端A2为正极,电流反向通电,a1、a3、a5齿所在的极靴反相磁化为S极,a2、a4、a6齿所在的极靴反相磁化为N极,转子1的永磁体12被定子2的第一主绕组23的极靴吸引,推动转子1顺时针转半个磁极跨距(电磁角度为)而停止,此位移角为第二个步距角。
第四步,从图8和图9可以看出,第一主绕组23不通电;第二主绕组24中,漆包线端B1为负极、漆包线端B2为正极,电流反向通电,b1、b3、b5齿所在的极靴反相磁化为N极,b2、b4、b6齿所在的极靴反相磁化为S极,第二主绕组24所在的极靴磁极极性反转,因第二主绕组24下极靴与对应的转子1磁极互相异性相吸,推动转子1顺时针移动半个磁极跨距(电磁角度为)后停止,此位移角为第三个步距角。
再返回运行第一步(参见图2),依次运行第二步(参见图4)、第三步(参见图6)、第四步(参见图8)反复循环,则转子1不断顺时针旋转,在图2、图4、图6和图8中为转子1顺时针旋转的步骤。
根据以上叙述,一个步距角为转子1磁极极距的21,走四步为一个循环。一个循环,转子1转动一对磁极跨距。在本实施例中,定子2为十六极(即八对极),转子1需八个循环(即32步)转一周。
图10为该电动机连续转动时第一主绕组23和第二主绕组24的反电势波形图,图中E表示反电势,D表示电磁角度,在不同的电磁角度上,第一主绕组23和第二主绕组24存在不同的反电势。从图1可以看出a1齿与b1齿之间的夹角为β,通过改变β的数值,能达到改变第一主绕组23和第二主绕组24的反电势波形相位关系,可获得较大的启动力矩和运转时较小的电流。
实施例二
以下结合附图11仅对与实施例一的不同之处作详细说明。
参见图11,为具有十六极径向气隙外转子与定子的第二种结构示意图;
定子2的第一主绕组23包括绕定子2的轴心等角度分布的七个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7以及顺序卷绕于每个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7上的第一绕组漆包线231,第二主绕组24包括绕其轴心等角度分布的七个第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7以及顺序卷绕于每个第二定子齿上b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7的第二绕组漆包线241。过渡部分25包括由齿形成且设置在第一主绕组23一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23一端之间的第一过渡齿251,和位于第一主绕组23另一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23另一端之间的第三过渡齿253。在第三过渡齿253的外端面上开设有一个安装槽254,该安装槽254的槽底中央形成有凸台255,在该凸台255上安装有用于测速的磁性敏感元件(如霍尔元件3等)。从图11中可以看出,第三过渡齿253在定子2的截面上所占的面积远大于第一过渡齿251,霍尔元件3安装在第三过渡齿253上,第一主绕组23和第二主绕组24对霍尔元件3与影响较小。
第一主绕组23或第二主绕组24通电时,产生启动力矩和持续运转力矩,推动外定子2转动;同时,调速器(图未示出)给霍尔元件3提供电源,霍尔元件3可感应转子1旋转时产生的变化磁场而输出感应的电信号并将该电信号作为速度信号反馈,反馈给调速器,调速器对第一主绕组23和第二主绕组24的电参数进行调控,以最简单、低成本的方式,实现闭环调速控制,无需制作独立、复杂的速度反馈环节。
实施例三
下面结合附图12仅对与其他实施例的不同之处作详细说明。
参见图12,为十六极径向气隙内转子的结构示意图。
转子1由磁轭11和十六个永磁体12组成。磁轭11的截面形状为圆柱状,永磁体12的N-S极相互交替且均装配于磁轭11外周表面上,其中,永磁体12为矩形,相邻的永磁体12之间在转子1的轴心上间隔的角度相同。相邻的两个永磁体12之间在磁轭11外周表面上形成间隔槽13。
定子2包括圆环状的定子冲片21,定子冲片21由多个冲片叠装而成,定子冲片21具有内孔与该内孔连通的十六个槽22,槽22沿内孔的周向间隔分布,其中十四个槽22内通过卷绕方式形成于通断电瞬间产生反电势且反电势之间存在预定的夹角的第一主绕组23和第二主绕组24,第一主绕组23包括绕定子2的轴心等角度分布的六个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6以及顺序卷绕于每个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6上的第一绕组漆包线231,第二主绕组24包括绕其轴心等角度分布的六个第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6以及顺序卷绕于每个第二定子齿上b1、b2、b3、b4、b5、b6的第二绕组漆包线241。定子2还包括设置在所述第一主绕组23和所述第二主绕组24之间且分别与第一主绕组23和第二主绕组24间隔设置的过渡部分25。过渡部分25包括设置在第一主绕组23一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23一端之间的第一过渡齿251,和位于第一主绕组23另一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23另一端之间的三个第二过渡齿252。位于中间的第二过渡齿252上绕上较细的漆包线,形成用于测速的测速绕组26,测速绕组26的漆包线具有两个端头。这样,就构成十六极径向气隙内转子1结构电动机和带测速绕组26反馈环节。
实施例四
下面结合附图13仅对与其他实施例的不同之处作详细说明。
参见图13,为六极径向气隙外转子的第一种结构示意图。
在本实施例中,定子2的第一主绕组23包括绕定子2的轴心等角度分布的两个第一定子齿a1、a2以及顺序卷绕于每个第一定子齿a1、a2上的第一绕组漆包线231,第二主绕组24包括绕其轴心等角度分布的两个第二定子齿b1、b2以及顺序卷绕于每个第二定子齿上b1、b2的第二绕组漆包线241。
过渡部分25包括设置在第一主绕组23一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23一端之间的第一过渡齿251,和位于第一主绕组23另一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23另一端之间的第三过渡齿253。在第三过渡齿253的外端面上开设有一个安装槽254,该安装槽254的槽底中央形成有凸台255,在该凸台255上安装有用于测速的霍尔元件3。从图13中可以看出,第三过渡齿253在定子2的截面上所占的面积远大于第一过渡齿251,霍尔元件3安装在离第一主绕组23和第二主绕组24较远的位置,第一主绕组23和第二主绕组24对霍尔元件3与影响较小。霍尔元件3与主要受转子1在该局部区域内的磁极磁场变化,霍尔元件3能可靠地感应出转子1转速而发出电信号,反馈给调速器,实现速度反馈控制。
实施例五
下面结合附图14仅对与其他实施例的不同之处作详细说明。
参见图14,为六极径向气隙外转子的第二种结构示意图。
在本实施例中,过渡部分25包括设置在第一主绕组23一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23一端之间的第一过渡齿251,和位于第一主绕组23另一端与第二主绕组24靠近该第一主绕组23另一端之间的三个第二过渡齿252。位于中间的第二过渡齿252上绕上较细的漆包线(图未示出),形成用于测速的测速绕组26,测速绕组26的漆包线具有两个端头(图未示出)。当第一主绕组23、第二主绕组24通电推动转子1转动,绕有测速绕组26的该第二过渡齿252上磁通变化,从而实现对转子1转速的检测。
实施例六
下面结合附图15和图16仅对与其他实施例的不同之处作详细说明。
参见图15和图16,为具有十六极径向气隙外转子1与定子2的第三种结构示意图;
转子1由磁轭11和十六个永磁体12组成。磁轭11的截面形状为圆环状,永磁体12的N-S极相互交替且均装配于磁轭11内缘表面上,其中,永磁体12为瓦形,相邻的永磁体12之间在转子1的轴心上间隔的角度相同。相邻的两个永磁体12之间在磁轭11内缘表面上形成间隔槽13。
定子2具有竖直中心线Y和水平中心线X,定子2由竖直中心线和水平中心线分为两个第一区域27和两个第二区域28,两个第一区域27和两个第二区域28绕定子2的轴心交替设置。定子2的第一主绕组23包括六个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6以及顺序卷绕于每个第一定子齿a1、a2、a3、a4、a5、a6上的第一绕组漆包线231,第二主绕组24包括六个第二定子齿b1、b2、b3、b4、b5、b6以及顺序卷绕于每个第二定子齿上b1、b2、b3、b4、b5、b6的第二绕组漆包线241。从图15和图16可以看出,由于a1、a2、a3齿和a4、a5、a6齿分别位于两个第一部27中,且a1与a4、a2与a5、a3与a6成对称分布(分别相差180°),因此,第一绕组漆包线231通电产生的启动力和转向力对称均衡。同样,由于b1、b2、b3齿和b4、b5、b6齿分别位于两个第二区域28中,且b1与b4、b2与b5、b3与b6成对称分布(分别相差180°),第二绕组漆包线241通电产生的启动力和转向力对称均衡。
定子2上于靠近竖直中心线Y位置的上下两端分别设置有一个第一过渡齿251,靠近水平中心线X的左右两侧分别设置有一个第三过渡齿253。在左侧的第三过渡齿253的外端面上开设有一个安装槽254,该安装槽254的槽底中央形成有凸台255,在该凸台255上安装有用于测速的霍尔元件3。霍尔元件3与主要受转子1在该局部区域内的磁极磁场变化,霍尔元件3能可靠地感应出转子1转速而发出电信号,反馈给调速器,实现速度反馈控制。
当然,本实用新型的带有反馈信号的新型高效同步电动机,转子1极数并不受上述实施例的限制,可以是六极以上的任意偶数极。
另外,本实用新型的带有反馈信号的新型高效同步电动机,也能适用于径向气隙双转子结构的电动机。
此外,随转子1的永磁体12数量增加,定子2的槽数也相应增加,有效參与推动定子2旋转的两主绕组工作区增大,更能充分发挥定子2结构的优越性。
本实用新型提出的带有反馈信号的新型高效同步电动机,转子1中永磁体12的极对数并不局限于上述所例举的实施例限制,在转子1上,永磁体12的极数可包括6、8、10、12、14、16、18、20、..100、...200..等,可根据转速、功率大小进行优化选择。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.带有反馈信号的新型高效同步电动机,包括转子和定子,其特征在于:
所述转子包括转轴、磁轭及多极永磁体;
所述定子包括多片顺序层叠且在每片上同一圆周内设置的齿和与该齿对应的槽的定子冲片,所述定子冲片包括由漆包线顺序绕在其若干个所述齿上形成于通电时与所述转子的多极永磁体相互作用且在启动时产生一个定向的启动力矩和运行时产生同样方向的转动力矩并推动转子旋转的两个主绕组,两个所述主绕组相互独立;所述定子冲片还包括设置在两个所述主绕组之间且能够感应到因所述转子旋转带动所述转子的多极永磁体磁场变化并输出单相交流电作为反馈信号来检测旋转速度的测速绕组,所述测速绕组由漆包线绕在该定子冲片位于两个主绕组之间的所述齿上;或设置在两个所述主绕组之间且能够将因所述转子旋转产生的变化磁场而输出感应的电信号并将该电信号作为速度信号反馈来检测旋转速度的磁性敏感元件,所述磁性敏感元件安装在该定子冲片位于两个主绕组之间的所述齿上。
2.根据权利要求1所述的带有反馈信号的新型高效同步电动机,其特征在于:所述永磁体极数为2P,其中,P为3以上的自然数,每个所述主绕组中各相邻的所述齿之间的夹角均需满足其中,K为整数;两个所述主绕组中最外端的所述齿之间的夹角需满足其中,m为正整数,的取值范围在之间。
3.根据权利要求1所述的带有反馈信号的新型高效同步电动机,其特征在于:两个所述主绕组中的所述齿的数量相同。
4.根据权利要求1所述的带有反馈信号的新型高效同步电动机,其特征在于:所述磁性敏感元件为霍尔元件。
5.根据权利要求1-4任一项所述的带有反馈信号的新型高效同步电动机,其特征在于:所述转子的所述永磁体极数为6以上的偶数。
6.根据权利要求1-4任一项所述的带有反馈信号的新型高效同步电动机,其特征在于:所述带有反馈信号的新型高效同步电动机为径向气隙内转子结构、径向气隙外转子结构、径向气隙双转子结构或轴向气隙结构。
7.根据权利要求1-4任一项所述的带有反馈信号的新型高效同步电动机,其特征在于:所述定子冲片上的所述槽的结构为梯形槽、梨形槽、斜肩圆底槽矩形槽或圆形槽。
8.风扇,其特征在于:包括权利要求1至7任一项所述的带有反馈信号的新型高效同步电动机以及根据所述测速组件反馈的速度信号并对转速进行调节的调速器。
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