CN216016556U - 新型电控永磁电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型电控永磁电机。包括转子组件以及罩在转子组件外周侧的定子组件，所述定子组件包括对称布置的S极磁部和N极磁部，所述S极磁部和N极磁部均包括弧形硅钢件、发电线圈和电控永磁体，所述发电线圈缠绕穿设在弧形硅钢件内，所述电控永磁体有多个且沿着弧形硅钢件的外弧面间隔分布；所述转子组件包括转子主体、永磁体以及充磁线圈，所述充磁线圈缠绕在永磁体的外周侧，所述永磁体和充磁线圈均嵌装在转子主体内。通过采用本实用新型的一种新型电控永磁电机，降低了电机对电能的消耗。

Description

新型电控永磁电机

技术领域

本实用新型涉及永磁电机技术领域，特别涉及一种新型电控永磁电机。

背景技术

电控永磁技术是一种使用电脉冲开、关磁力的新型磁力系统，这种技术产生于上世纪70年代，目前这种技术广泛应用于电永磁夹具、电永磁吸盘、电永磁起重器等领域。电控永磁技术的主要优点在于工作过程中不需要消耗能量，其仅需要在充磁和消磁的1～2秒内消耗电能，因此其能大大的减少对能量的消耗。

永磁同步电机是一种由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁同步电机主要由定子、转子等部件构成，使用过程中，转子的动能可以转化为电能，此时永磁同步电机可以作为发电机使用；当定子充入电流时，定子会产生旋转磁场作用，安装在定子内的转子在旋转磁场的作用下会转动，此时永磁同步电机也可以作为电动机使用。

但是上述永磁同步电机在使用过程中需要不断的消耗电能，不能满足节能的需求，鉴于上述情况，为了降低对能量的消耗，将电控永磁技术的理念引入永磁同步电机成为一个设计方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型电控永磁电机，用于解决现有技术中电机的驱动需要不断消耗大量的电能的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种新型电控永磁电机，采用如下的技术方案：

一种新型电控永磁电机包括转子组件以及罩在转子组件外周侧的定子组件，所述定子组件包括对称布置的S极磁部和N极磁部，所述S极磁部和N极磁部均包括弧形硅钢件、发电线圈和电控永磁体，所述发电线圈缠绕穿设在弧形硅钢件内，所述电控永磁体有多个且沿着弧形硅钢件的外弧面间隔分布；所述转子组件包括转子主体、永磁体以及充磁线圈，所述充磁线圈缠绕在永磁体的外周侧，所述永磁体和充磁线圈均嵌装在转子主体内。

进一步地，所述转子主体上设置有多个供永磁体和充磁线圈嵌入的嵌入槽，各嵌入槽沿着转子主体的周向方向等间隔设置。

进一步地，所述转子主体为圆柱状，各嵌入槽均沿着转子主体的轴向方向延伸布置。

进一步地，所述转子主体至少包括一个散热口。

进一步地，所述转子主体的材质为硅钢。

进一步地，所述永磁体的材质为永磁钢。

进一步地，还包括壳体，所述定子组件装配在壳体内，所述壳体上设置有水冷通道。

本实用新型提供技术方案的有益效果是:通过采用本实用新型的一种新型电控永磁电机，使用时，首先向定子组件的电控永磁体充磁，并向转子闭合线圈通入电流，此时转子组件会在定子组件内转动，转动的转子组件会造成磁通量的变化并在定子组件的发电线圈内产生电流，产生的电流会被引导至电控系统处，电控系统对电流调整切换后会重新导入转子闭合线圈处，从而实现转子组件的循环驱动。本实用新型中，仅需要在间隔设定时间后对电控永磁体进行充磁即可实现对新型电控永磁电机的转动驱动，发电线圈中产生的电能会被循环导入转子组件，从而避免了现有技术中需要外部电源持续向电机供电的情况，增强了电能的利用率，降低了电机对电能的消耗。

附图说明

图1是本实用新型实施例的新型电控永磁电机的内部结构主视示意图；

图2是本实用新型实施例的新型电控永磁电机的侧视示意图；

图3是本实用新型实施例的新型电控永磁电机的定子组件和转子组件示意图；

图4是本实用新型实施例的新型电控永磁电机的S(N)极磁部结构示意图；

图5是本实用新型实施例的新型电控永磁电机的转子组件结构示意图；

图6是本实用新型实施例的新型电控永磁电机的半剖立体示意图；

图7是本实用新型实施例的新型电控永磁电机的线路连接示意图；

图中，1-壳体，2-转子组件，3-定子组件，4-电机转轴，5-导电滑环，6-轴承，7-换向器，8-N极磁部，9-S极磁部，10-发电线圈，11-弧形硅钢件，12-电控永磁体，13-永磁体，14-充磁线圈，15-转子主体，16-散热口，17-电磁开关，18-闭合线圈；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1至图7所示，本实用新型优选实施例的一种新型电控永磁电机。新型电控永磁电机包括转子组件2以及罩在转子组件2外周侧的定子组件3，所述定子组件3包括对称布置的S极磁部9和N极磁部8，所述S极磁部9和N极磁部8均包括弧形硅钢件11、发电线圈10和电控永磁体12，所述发电线圈10缠绕穿设在弧形硅钢件11内，所述电控永磁体12有多个且沿着弧形硅钢件11的外弧面间隔分布；所述转子组件2包括转子主体15、永磁体13以及充磁线圈14，所述充磁线圈14缠绕在永磁体13的外周侧，所述永磁体13和充磁线圈14均嵌装在转子主体15内。

具体而言，本实施例中新型电控永磁电机包括转子组件2，如图5所示，转子组件2包括转子主体15、永磁体13以及充磁线圈14，转子主体15为圆柱状，转子主体15的材质为硅钢，转子主体15的轴向方向上设置有四个嵌入槽，四个嵌入槽均为矩形槽且均沿着转子主体15的轴向方向延伸布置，本实施例中四个嵌入槽沿着转子主体15的周向方向等间隔设置，即任意相邻两个嵌入槽之间均间隔90°。本实施例中四个嵌入槽内均嵌装固定有永磁体13和充磁线圈14，其中永磁线圈缠绕在永磁体13的外周侧，永磁线圈沿着转子主体15的轴向方向进行缠绕，即图5中所显示为永磁线圈的横截面。本实施例中永磁体13的材质为永磁钢。为了增强散热性能，本实施例中在转子主体15上还设置有至少一个散热口16，也就是说，该散热口16包括多个散热口16，所述散热口16均为矩形，各散热口16均布置在转子主体15的端面上。

如图3和图4所示，本实施例中定子组件3包括对称镜像布置的S极磁部9和N极磁部8，S极磁部9和N极磁部8围在转子组件2的外周侧，由于S极磁部9和N极磁部8的结构相同，以下仅以S极磁部9为例进行说明。

本实施例中S极磁部9包括弧形硅钢件11、发电线圈10以及电控永磁体12，弧形硅钢件11为拱瓦状，弧形硅钢件11的横截面为半圆弧形，本实施例中弧形硅钢件11由多个半圆弧形的硅钢片叠压固定而成。本实施例中发电线圈10缠绕穿设在弧形硅钢件11内，具体的，本实施例中弧形硅钢件11的端面上等间隔布置有多个长孔，各长孔均沿着弧形硅钢件11的轴向方向延伸布置。本实施例中发电线圈10即穿设缠绕在长孔内。本实施例中S极磁部9和N极磁部8均包括三个电控永磁体12，三个电控永磁体12均通过螺钉或焊接的方式固定在弧形硅钢件11的外弧面上。三个电控永磁体12沿着弧形硅钢件11的周向方向等间隔设置。本实施例中电控永磁体12(也称电永磁体)包括线圈、铝镍钴、钕铁硼，当电控永磁体12内导入电流时，电控永磁体12即会产生磁场，当断开电控永磁体12的电流时，产生的磁场会依然存在并呈逐渐减弱的趋势。由于电控永磁体12为成熟的现有技术，本实施例中不再对电控永磁体12的具体结构和工作原理详述。

如图2所示，本实施例中新型电控永磁电机还包括电机转轴4、闭合线圈18、导电滑环5、换向器7、轴承6等，其中电机转轴4安装在转子组件2的内部。由于上述部件均为现有电机的常用部件，对于上述部件的具体安装方式，本实施例中不再详述。

本实用新型还包括壳体1，所述定子组件3装配在所述壳体1内，为了增强新型电控永磁电机的散热效果，本实施例中在壳体1上还设置有水冷通道(图未示)。

由于新型电控永磁电机在使用过程中需要在间隔设定时间后向电控永磁体12充磁，为了避免新型电控永磁电机的电机转轴4容易出现突然转动停止的情况，本实施例中在电机转轴4的端部还可以安装有飞轮(图未示)，电机转轴4在飞轮的惯性作用下会维持一段时间的转动，从而避免了突然转动停止的问题。

本实施例中还包括电控系统(图未示)，电控系统可以为PLC控制系统、也可以为常见的电控设备，由于电控系统为现有技术，本实施例中不再详述。本实施例中发电线圈10和充磁线圈14均可以与电控系统电性连接。

由于电控永磁体12需要充磁才能产生磁场，为了方便对电控永磁体12进行充磁，在其他实施例中还可以配置有专门的供电单元(图未示)，供电单元可以为电池，供电单元与各电控永磁体12电性连接，供电单元和电控永磁体12之间线路的通断可以通过所述电控系统进行控制，也可以通过其他的独立控制系统进行控制，在电控系统或其他独立控制系统的作用下，供电单元和电控永磁体12之间会每间隔设定时间即会连通，从而实现对电控永磁体12设定时间的充磁。需要说明的是，为了实现电控系统对本实用新型的操控，本实施例中在充磁线圈14和电控系统之间、发电线圈10和电控系统之间、电控永磁体和电控系统之间均设置有电控阀门，具体如图7所示，电控阀门具体为电磁开关17。

本实用新型的工作过程为：当需要启动新型电控永磁电机时，首先向S极磁部9和N极磁部8的各电控永磁体12进行充磁(即向电控永磁体12内充入电流即可，需要说明的是电流仅通入1～2秒即可)，此时各电控永磁体12会产生磁场，然后向转子组件2的闭合线圈18通入电流，转子组件2在电控永磁体12所形成磁场的作用下会转动，当转子组件2的转速达到额定转速后，S极磁部9和N极磁部8中的发电线圈10会产生电流，产生的电流会被引导至电控系统处，电控系统会对电流调整切换，待调整切换完成后，电控系统会将电流重新导入转子组件2的闭合线圈18，从而实现对转子组件2的持续稳定驱动。需要说明的是，充磁后的电控永磁体12磁性会逐渐衰减，为了保持新型电控永磁电机的稳定转动，每间隔一段时间就需要对电控永磁体12重新充磁。通过不断的对电控永磁体12进行充磁以及对发电线圈10产生电流的不断循环导入即可实现对新型电控永磁电机的稳定驱动。

综上，本实用新型实施例提供了一种新型电控永磁电机，使用时，首先向定子组件3的电控永磁体12充磁，并向转子组件通入电流，此时转子组件会在定子组件3内转动，转动的转子组件会造成磁通量的变化并在定子组件3的发电线圈10内产生电流，产生的电流会被引导至电控系统处，电控系统对电流调整切换后会重新导入转子组件处，从而实现转子组件的循环驱动。本实用新型中，仅需要在间隔设定时间后对电控永磁体12进行充磁即可实现对新型电控永磁电机的转动驱动，发电线圈10中产生的电能会被循环导入转子组件，从而避免了现有技术中需要外部电源持续向电机供电的情况，增强了电能的利用率，降低了电机对电能的消耗。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型电控永磁电机，其特征在于：包括转子组件以及罩在转子组件外周侧的定子组件，所述定子组件包括对称布置的S极磁部和N极磁部，所述S极磁部和N极磁部均包括弧形硅钢件、发电线圈和电控永磁体，所述发电线圈缠绕穿设在弧形硅钢件内，所述电控永磁体有多个且沿着弧形硅钢件的外弧面间隔分布；所述转子组件包括转子主体、永磁体以及充磁线圈，所述充磁线圈缠绕在永磁体的外周侧，所述永磁体和充磁线圈均嵌装在转子主体内。

2.根据权利要求1所述的新型电控永磁电机，其特征在于：所述转子主体上设置有多个供永磁体和充磁线圈嵌入的嵌入槽，各嵌入槽沿着转子主体的周向方向等间隔设置。

3.根据权利要求2所述的新型电控永磁电机，其特征在于：所述转子主体为圆柱状，各嵌入槽均沿着转子主体的轴向方向延伸布置。

4.根据权利要求1所述的新型电控永磁电机，其特征在于：所述转子主体至少包括一个散热口。

5.根据权利要求1所述的新型电控永磁电机，其特征在于：所述转子主体的材质为硅钢。

6.根据权利要求1所述的新型电控永磁电机，其特征在于：所述永磁体的材质为永磁钢。

7.根据权利要求1所述的新型电控永磁电机，其特征在于：还包括壳体，所述定子组件装配在壳体内，所述壳体上设置有水冷通道。

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