CN211481123U - 无定子多回路节能电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无定子多回路节能电动机，主要由安装在外壳内部的转子机构组构成，转子机构组包括多个转子机构，多个转子机构相互平行设置，多个转子机构相互之间距离足够近以至于相邻的转子机构的转子极齿之间能够产生磁力影响，相邻的两个转子机构的所述转子极齿相互靠近的一侧形成引力区，在引力区，不同的转子机构上的转子极齿具有一个相互吸引的力。该无定子多回路节能电动机不仅结构极为紧凑，非常适合应用于需要多路动力输出的场所，而且还减少了电机工作过程中的损耗，提高了电机的工作效率。

Description

无定子多回路节能电动机

技术领域

本实用新型涉及电动机节能技术，特别涉及一种无定子多回路节能电动机。

背景技术

电动机(Motor)是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子极齿(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子极齿旋转转速不保持同步速)。电动机主要由定子与转子极齿成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。

传统的电动机为了产生旋转磁场而使不同相位绕组轮流通电做功，单位时间内不是所有的线圈绕组都在做功，功率密度比和效率都相对较低；定子绕组和转子绕组仅有一个磁级相对，而转子绕组的另一个磁级，尤其是转子绕组的内侧磁极的电磁场能量并未很好的利用，从而一定程度影响了电动机的效率。

而且，在需要多个动力输出的场所，一般需要安装多个电机，不仅占用空间，而且各个电机在工作时都会产生基本的损耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无定子多回路节能电动机。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种无定子多回路节能电动机，其主要由安装在外壳内部的转子机构组构成，转子机构组包括多个转子机构，多个转子机构相互平行设置，转子机构包括一根转轴和安装在转轴上的转子极齿，转轴穿过转子机构的中央轴心，通电后转子机构转动并分别通过转轴输出电机的输出功率，多个转子机构相互之间距离足够近以至于相邻的两个转子机构的转子极齿之间能够产生磁力影响；

相邻的两个转子机构的旋转方向相反；

相邻的两个转子机构的转子极齿相互靠近的一侧形成引力区，在引力区，不同的转子机构上的转子极齿具有一个相互吸引的力。

优选地，相邻的两个转子机构的转子极齿之间的最小距离为1cm～7cm。

具体地，转子机构组包括两个相互平行的转子机构。

进一步地，相邻的两个转子机构上的转子极齿的数量一致且在工作过程中不同的转子机构上的转子极齿一一对应。

进一步地，转子极齿包括转子铁芯以及绕于转子铁芯上的转子绕组，转轴两端分别设有一个接线机构，接线机构为圆柱形，且由多个沿转轴侧周壁均匀设置的接线端子构成，接线端子相互隔离且分别与一个转子绕组相连接。

进一步地，转子极齿的磁极性通过转子绕组的绕线方向和接线机构接入的电流的相位进行调整和管理。

进一步地，相邻的两个转子机构的成对的转子极齿在旋转过程中越过两个转子机构的中心线后相互之间的磁力吸引作用停止；

相邻的两个转子机构的相互远离的成对的转子极齿之间无磁力吸引作用。

优选地，相邻的两个转子机构的转子极齿相互远离的一侧形成斥力区，在斥力区，不同的转子机构上的转子极齿具有一个相互排斥的力。

具体地，两个转子机构上的距离最近的一对转子极齿之间磁性相反；

引力区和斥力区以两个转子机构的中心线为分界线；

处于靠近引力区一侧的不同转子机构上的成对的转子极齿之间磁性相反；

处于靠近斥力区一侧的不同转子机构上的成对的转子极齿之间磁性相同。

优选地，处于靠近引力区一侧的不同转子机构上的3～5对转子极齿之间磁性相反。

具体地，在引力区范围内同一转子机构上的多个转子极齿的磁性方向相同；

或者，在引力区范围内同一转子机构上的多个转子极齿之间磁性方向相互间隔。

采用以上技术方案的无定子多回路节能电动机，通过重新设计，将多个转子机构平行安装，利用相邻的转子机构上的成对的转子极齿在相互接近时施加的磁性吸引力或成对的转子极齿在相互远离时施加的磁性排斥力使相邻的转子机构相互反向转动，进而通过转轴输出电机输出功率。该无定子多回路节能电动机不仅结构极为紧凑，非常适合应用于需要多路动力输出的场所，而且还减少了电机工作过程中的损耗，提高了电机的工作效率。更加重要的是，该无定子多回路节能电动机还充分利用了相邻的转子机构之间的磁性作用助力转子机构的旋转，与有定子与转子极齿间隙的普通二、三相相比较，效率高1倍以上，功率更大，可以节能15％～35％，可以应用于移动新能源电动车等节能效率非常重要的领域。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的无定子多回路节能电动机的结构示意图。

图2为图1所示的两个转子机构之间的相互作用示意图。

图3为图1所示的转子机构的结构示意图。

图4为图3所示的转子机构的装配图。

图5为图4所示的接线机构的结构示意图。

图6为本实用新型另一种实施方式的无定子多回路节能电动机的两个转子机构之间的相互作用示意图。

图7为本实用新型另一种实施方式的无定子多回路节能电动机的的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

图1至图5示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的无定子多回路节能电动机。如图所示，该装置主要由安装在外壳1内部的转子机构组构成。

其中，转子机构组3包括两个转子机构(3a，3b)。

转子机构3a和转子机构3b相互平行设置。

其中，转子机构3a包括一根转轴31和安装在转轴31上的转子极齿32。转轴31穿过转子极齿32的中央轴心，通电后转子极齿32转动并通过转轴31输出电机的输出功率。

转子机构3b的结构与转子机构3a相同，此处不做累述。

转子机构3a和转子机构3b相互之间距离足够近以至于相邻的转子极齿31之间能够产生磁力影响。

优选地，转子机构3a和转子机构3b的转子极齿32之间的距离为1cm～7cm。

在本实施例中，转子极齿32包括多个转子铁芯321以及绕于多个转子铁芯321上的多个转子绕组(图未示)。

转轴31两端分别设有一个接线机构33。

接线机构33为圆柱形，且由多个沿转轴31侧周壁均匀设置的接线端子331构成。

接线端子331相互隔离且分别与一个转子绕组相连接。

优选地，接线机构33分别与转子极齿32上的转子绕组相对应，且接线端子331分别与转子绕组一一对应。

转子极齿32的磁极性通过转子绕组的绕线方向和接线机构33接入的电流的相位或极性进行调整和管理。

转子机构3a和转子机构3b的旋转方向相反。

两个转子机构(3a，3b)的转子极齿32相互靠近的一侧形成引力区A。在引力区A，不同的转子机构上的转子极齿32具有一个相互吸引的力。

转子机构3a和转子机构3b上的转子极齿32的数量一致且在工作过程中不同的转子机构上的转子极齿32一一对应。

转子机构3a和转子机构3b上的成对的转子极齿32在旋转过程中越过两个转子机构(3a，3b)的中心线后相互之间的磁力吸引作用停止。

只有转到分界线的位置转轴31两端的接线端子331才能接通+、-电源，产生两个转子机构(3a，3b)偏向一面相吸，使两转子机构(3a，3b)旋转。

优选地，两个转子机构(3a，3b)的转子极齿32相互远离的一侧形成斥力区B。在斥力区B，两个转子机构(3a，3b)上的转子极齿32具有一个相互排斥的力。

具体地，两个转子机构(3a，3b)上的距离最近的一对转子极齿之间磁性相反；

引力区A和斥力区B以两个转子机构(3a，3b)的中心线为分界线。

处于靠近引力区A一侧的不同转子机构上的成对的转子极齿32之间磁性相反；

处于靠近斥力区B一侧的不同转子机构上的成对的转子极齿32之间磁性相同。

优选地，处于靠近引力区A一侧的不同转子机构上的3～5对转子极齿32之间磁性相反。

在另外的一些实施例中，两个转子机构(3a，3b)的相互远离的成对的转子极齿32之间无磁力吸引作用。

采用以上技术方案的无定子多回路节能电动机，通过重新设计，将多个转子机构平行安装，利用相邻的转子机构上的成对的转子极齿在相互接近时施加的磁性吸引力或成对的转子极齿在相互远离时施加的磁性排斥力使相邻的转子机构相互反向转动，进而通过转轴输出电机输出功率。该无定子多回路节能电动机不仅结构极为紧凑，非常适合应用于需要多路动力输出的场所，而且还减少了电机工作过程中的损耗，提高了电机的工作效率。更加重要的是，该无定子多回路节能电动机还充分利用了相邻的转子机构之间的磁性作用助力转子机构的旋转，与有定子与转子极齿间隙的普通二、三相相比较，效率高1倍以上，功率更大，可以节能15％～35％，可以应用于移动新能源电动车等节能效率非常重要的领域。

实施例2

图6示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的无定子多回路节能电动机。如图所示，与实施例1的不同之处在于，在引力区A和斥力区B范围内同一转子机构上的多个转子极齿32的磁性方向相同，即即转子极齿32外侧的磁极性均为S极或者均为N极。

当然，在其他的实施例中，也会存在在引力区A和斥力区B的范围内同一转子机构上的多个转子极齿32之间磁性方向相互间隔，即转子极齿32外侧的磁极性采用S极和N极交替设置的情况。

实施例3

图7示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的无定子多回路节能电动机。如图所示，与实施例1的不同之处在于，转子机构组3包括转子机构3a和转子机构3b，转子机构3a和转子机构3b上的转子极齿的数量一致且在工作过程中不同的转子机构上的转子极齿一一对应。接线机构33分别与转子极齿上的转子铁芯相对应，并与一个导电碳刷34相连接。转子机构3a和转子机构3b分别设置有两组转子极齿。

该无定子多回路节能电动机的电流回路为：导电碳刷34与转子机构3a一端的接线机构33的一个接线端子接触导电，与接线端子连接的转子铁芯321a通电产生磁力，电流再经过转子铁芯321b并使其通电产生磁力，电流经过转子铁芯321b到达转子机构3a一端的接线机构33，然后再通过两个相互串联的导电碳刷34与转子机构3b一端的接线机构33的一个接线端子接触导电，与接线端子连接的转子铁芯321c通电产生磁力，电流再经过转子铁芯321d并使其通电产生磁力，电流经过转子铁芯321d到达转子机构3b一端的接线机构33，然后再通过一个导电碳刷34流出。

该无定子多回路节能电动机的工作过程遵循碳刷电机的运行原理，即在运行过程中，仅与导电碳刷34接触的接线端子所处的转子铁芯通电形成回路。而且在运行过程中，循环运行上述电流回路的过程，由此使电机产生旋转动能，并通过转轴输出。

本实施例有一种简易的接线方式，即在转子机构引力区A和斥力区B设置覆盖多个接线端子的电刷，转子极齿的转子绕组的方向相同。

在工作时，同一转子机构连续的4～8个接线端子同时与一个电刷相导通，由此同一转子机构上的多个转子极齿的磁性方向相同。

以上所述的仅是本实用新型以两个转子机构组成的转子机构组为例的一些实施方式。本领域的普通技术人在理解以上技术方案的基础上，可以根据需要设置由三个或者更多个转子机构组成转子机构组。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.无定子多回路节能电动机，其特征在于，主要由安装在外壳内部的转子机构组构成，所述转子机构组包括多个转子机构，多个所述转子机构相互平行设置，所述转子机构包括一根转轴和安装在所述转轴上的转子极齿，所述转轴穿过所述转子机构的中央轴心，通电后所述转子机构转动并分别通过所述转轴输出电机的输出功率，多个所述转子机构相互之间距离足够近以至于相邻的两个所述转子机构的所述转子极齿之间能够产生磁力影响；

相邻的两个所述转子机构的旋转方向相反；

相邻的两个所述转子机构的所述转子极齿相互靠近的一侧形成引力区，在所述引力区，不同的转子机构上的转子极齿具有一个相互吸引的力。

2.根据权利要求1所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，相邻的两个所述转子机构的所述转子极齿之间的最小距离为1cm～7cm。

3.根据权利要求1所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，所述转子机构组包括两个相互平行的所述转子机构。

4.根据权利要求1或2或3任一项所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，相邻的两个所述转子机构上的所述转子极齿的数量一致且在工作过程中不同的所述转子机构上的所述转子极齿一一对应。

5.根据权利要求4所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，所述转子极齿包括转子铁芯以及绕于所述转子铁芯上的转子绕组，所述转轴两端分别设有一个接线机构，所述接线机构为圆柱形，且由多个沿所述转轴侧周壁均匀设置的接线端子构成，所述接线端子相互隔离且分别与一个转子绕组相连接。

6.根据权利要求5所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，所述转子极齿的磁极性通过所述转子绕组的绕线方向和所述接线机构接入的电流的相位进行调整和管理。

7.根据权利要求6所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，

相邻的两个所述转子机构的成对的所述转子极齿在旋转过程中越过两个所述转子机构的中心线后相互之间的磁力吸引作用停止；

相邻的两个所述转子机构的相互远离的成对的所述转子极齿之间无磁力吸引作用，

或者，相邻的两个所述转子机构的所述转子极齿相互远离的一侧形成斥力区，在所述斥力区，不同的所述转子机构上的所述转子极齿具有一个相互排斥的力。

8.根据权利要求7所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，两个所述转子机构上的距离最近的一对所述转子极齿之间磁性相反；

所述引力区和所述斥力区以两个所述转子机构的中心线为分界线；

处于靠近所述引力区一侧的不同所述转子机构上的成对的转子极齿之间磁性相反；

处于靠近所述斥力区一侧的不同所述转子机构上的成对的转子极齿之间磁性相同。

9.根据权利要求8所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，处于靠近所述引力区一侧的不同所述转子机构上的3～5对所述转子极齿之间磁性相反。

10.根据权利要求7至9任一项所述的无定子多回路节能电动机，其特征在于，在所述引力区范围内同一所述转子机构上的多个所述转子极齿的磁性方向相同；

或者，在所述引力区范围内同一所述转子机构上的多个所述转子极齿之间磁性方向相互间隔。

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