用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構的製作方法
2023-06-12 06:18:46 1
專利名稱：用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構。
背景技術：
常規旋轉式電機的基礎結構由一個轉子、一個定子、轉軸和通過內置或配置於電 機的通常電子電路構成，永磁式電機的轉子由常規磁性材料組件與永磁組件固定連接而 成，永磁組件面向定子電樞鐵芯，電樞鐵芯面向轉子的圓周表面設置有線圈繞組組件，從而 構成一個由基礎磁場和線圈繞組組成的電磁感應系統。在這一系統中，由多塊永磁磁瓦組 成的磁機構形成的基礎磁場目前採用S極與N極交替布局的形式，其S極與N極磁力相同， 即磁力強度相同，磁場在運轉時推力與阻力的大小相同。當上述結構的磁機構用於電動機 的轉子時，由於S極與N極磁力相同，在輸出功率一定的前提下，其產生的電流大，作用時間 就少，使用時間短。上述結構的磁機構用於發電機的轉子時，由於S極與N極磁力相同，磁 場在運轉時推力與阻力的大小差別較小，其轉距角大，產生的電流小，發電量小。
發明內容
本發明是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種磁機構，通過改變磁場結構， 增加磁場的推力作用，用在永磁電動機上可減小電流，延長使用時間，起到節能節電的作 用，用在永磁發電機上可增大電流，提高發電量，節約能源。本發明通過下述技術方案實現一種用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構，包括多塊永磁材料磁瓦，多塊 永磁材料磁瓦的S極與N極交替設置，其特徵在於，所有S極永磁材料磁瓦的磁力大於所有 N極永磁材料磁瓦的磁力，或者，所有S極永磁材料磁瓦的磁力大於所有N極永磁材料磁瓦 的磁力。在相鄰兩塊永磁材料磁瓦中，當S極永磁材料磁瓦的磁力強時，N極永磁材料磁瓦 的磁力弱，或者，當S極永磁材料磁瓦的磁力弱時，N極永磁材料磁瓦的磁力強。每塊永磁材料磁瓦為一塊磁塊或由多塊磁塊堆疊而成，磁塊的形狀為矩形、圓形、 橢圓形中的任一種。多塊永磁材料磁瓦排列成圓形。本發明具有下述技術效果本發明的磁機構通過改變 磁場結構，使交替布置的S極與N極的強弱不同，加大了 推力與阻力之間的差距，增大了磁場的推力作用，提高了電磁能的轉換率，提高了使用效率 和有用功率。用在永磁電動機轉子上轉距角增大，磁能積增大，從而減少電流流量，在輸出 功率相同的條件下延長使用時間，起到節能、節電的作用。用在永磁發電機轉子上轉距角減 小，磁能積增大，提高了電磁能的轉換率，在相同的條件下，可增大電流，提高發電量，節約 能源。
圖1為本發明的磁機構中s極磁力強、N極磁力弱的示意圖
圖2為本發明的磁機構中S極磁力弱、N極磁力強的示意圖
圖3本發明--種磁瓦的結構示意圖4本發明--種磁瓦的結構示意圖5本發明--種磁瓦形狀的示意圖6本發明--種磁瓦形狀的示意圖7本發明--種磁瓦形狀的示意圖8本發明--種磁結構的示意圖9本發明的磁機構用於電動機轉子的示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明詳細說明。本發明用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構包括多塊永磁材料磁瓦，多塊 永磁材料磁瓦的s極與N極交替設置，所有S極永磁材料磁瓦的磁力之和大於所有N極永 磁材料磁瓦的磁力之和，或者，所有S極永磁材料磁瓦的磁力之和大於所有N極永磁材料磁 瓦的磁力之和。每塊永磁材料磁瓦為一塊磁塊或由多塊磁塊堆疊而成。實現所有S極永磁材料磁瓦的磁力之和與所有N極永磁材料磁瓦的磁力之和不同 可以採用多種形式的結構，多塊S極永磁材料磁瓦的磁力可以相同也可以不同，多塊N極永 磁材料磁瓦的磁力可以相同也可以不同。每塊永磁材料磁瓦磁力的強弱可以通過組成每塊 永磁材料磁瓦的磁塊的厚度不同或磁塊堆疊的層數不同來實現。磁塊的厚度越大、層數越 多，磁場的作用力越大。為了保持磁力的穩定，所有S極永磁材料磁瓦的磁力之和大於所有N極永磁材料 磁瓦的磁力之和通過下述方式實現如圖1所示，組成本發明磁機構的多塊S極永磁材料磁瓦2的磁力相同，多塊N極 永磁材料磁瓦1的磁力相同，S極永磁材料磁瓦和N極永磁材料磁瓦交替設置，在相鄰的兩 塊S極永磁材料磁瓦和N極永磁材料磁瓦中，當S極永磁材料磁瓦2的磁力強時，N極永磁 材料磁瓦1的磁力弱，這樣，所有S極永磁材料磁瓦的磁力之和大於所有N極永磁材料磁瓦 的磁力之和。磁場在轉動時，磁感線切割力度改變，由於S極的推力作用與N極的阻力作用 大小差別大，推力與阻力的合力為推力，且推力大於S極與N極磁力相同時的作用力，改變 了轉矩角的大小。當用於電動機轉子時，轉距角增大，磁能積增大，從而減少電流流量。當 用於發電機時，轉距角減小，磁能積增大，從而增大發電電流流量，增大輸出功率。如圖2所示，組成本發明磁機構的多塊S極永磁材料磁瓦2的磁力相同，多塊N極 永磁材料磁瓦1的磁力相同，S極永磁材料磁瓦和N極永磁材料磁瓦交替設置，在相鄰的兩 塊S極永磁材料磁瓦和N極永磁材料磁瓦中，當S極永磁材料磁瓦2的磁力弱時，N極永磁 材料磁瓦1的磁力強，這樣，所有S極永磁材料磁瓦的磁力之和小於所有N極永磁材料磁瓦 的磁力之和。磁場在轉動時，磁感線切割力度改變，由於N極的推力作用大於S極的阻力作 用，推力與阻力的合力作用增加，改變了轉矩角的大小。當用於電動機轉子時，轉距角增大， 磁能積增大，從而減少電流流量。當用於發電機時，轉距角減小，磁能積增大，從而增大發電電流流量，增大輸出功率。組成本發明磁機構的多塊S極永磁材料磁瓦的磁力不同，多塊N極永磁材料磁瓦 的磁力不同，圖8為本發明一種磁機構的示意圖，局部N極或S極的磁塊層數多，而其他部 位的磁塊層數相同或不同。圖3和圖4分別為不同結構永磁材料磁瓦的示意圖，組成永磁材料磁瓦磁瓦的磁 塊的大小可以不同，每層的厚度也可以不同。組成磁瓦的磁塊的形狀為矩形、圓形、橢圓形 中的任一種或者其他任何形狀。由多塊矩形磁塊組成的永磁材料磁瓦的示意圖如圖5所 示，由多塊圓形磁塊組成的永磁材料磁瓦的示意圖如圖6所示，由多塊橢圓形磁塊組成的 永磁材料磁瓦的示意圖如圖7所示。圖9本發明的磁機構用於電動機轉子的示意圖，可以是外轉子，也可以是內轉子。 本實施例中，多塊永磁材料磁瓦組成傳統轉子樣式的圓形，多塊永磁材料磁瓦S極與N極 交替設置呈圓形排列，S極永磁材料磁瓦2布置的磁塊層數少，而N極永磁材料磁瓦1布置 的層數多，形成N極強S極弱的磁場。這種磁場N極的推力作用大於S極的阻力作用，可以 減少電流流量，提高電磁能的有效功率。經過試驗，本發明的磁機構組成的電動機經與市場 上普遍使用的電動自行車的電動機比較，在電壓一定的前提下，輸出功率變化不大，而電流 量明顯減小。如市場上的某一種電動自行車的電動機電壓為48V，轉數1300轉，空載電流 1. 15A，載重電流10-13A。而以本發明圖9所示的實施例的磁機構組裝成的電動機，在電壓 為48V時，轉數可達到1100轉，空載電流0. 1-0. 25A，載重電流2_2. 5A，實現節能、節電的效^ o儘管參照實施例對所公開的涉及一種用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機 構進行了特別描述，以上描述的實施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本發明的精 神和範圍的情況下，所有的變化和修改都在本發明的範圍之內。
權利要求
一種用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構，包括多塊永磁材料磁瓦，多塊永磁材料磁瓦的S極與N極交替設置，其特徵在於，所有S極永磁材料磁瓦的磁力之和大於所有N極永磁材料磁瓦的磁力之和，或者，所有S極永磁材料磁瓦的磁力之和大於所有N極永磁材料磁瓦的磁力之和。
2.根據權利要求1所述的用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構，其特徵在於， 在相鄰兩塊永磁材料磁瓦中，當S極永磁材料磁瓦的磁力強時，N極永磁材料磁瓦的磁力 弱，或者，當S極永磁材料磁瓦的磁力弱時，N極永磁材料磁瓦的磁力強。
3.根據權利要求1所述的用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構，其特徵在於， 每塊永磁材料磁瓦為一塊磁塊或由多塊磁塊堆疊而成。
4.根據權利要求1所述的用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構，其特徵在於， 磁塊的形狀為矩形、圓形、橢圓形中的任一種。
5.根據權利要求1所述的用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構，其特徵在於， 多塊永磁材料磁瓦排列成圓形。
全文摘要
本發明公開了一種用於永磁電動機或永磁發電機轉子的磁機構，旨在提供一種通過改變磁場結構，增加磁場的推力作用的磁機構。多塊永磁材料磁瓦的S極與N極交替設置，所有S極永磁材料磁瓦的磁力大於所有N極永磁材料磁瓦的磁力，或者，所有S極永磁材料磁瓦的磁力大於所有N極永磁材料磁瓦的磁力。本發明的磁機構通過改變磁場結構，使交替布置的S極與N極的強弱不同，加大了推力與阻力之間的差距，提高了電磁能的轉換率，提高了使用效率和有用功率。用在永磁電動機轉子上轉矩角增大，磁能積增大，從而減少電流流量，延長使用時間，起到節能、節電的作用。用在永磁發電機轉子上轉矩角減小，磁能積增大，提高了電磁能的轉換率，節約能源。
文檔編號H02K1/27GK101860104SQ20101019547
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月9日 優先權日2009年6月17日
發明者王鳳林 申請人:王鳳林