一種改進型磁力節能電動機的製作方法

2023-11-03 03:17:32

專利名稱：一種改進型磁力節能電動機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動機，確切地說是涉及一種利用磁力協助驅動的 節省電能的電動機。
背景技術：
電能是現代應用最廣用量最大的能源，目前生產電能主要是靠大量消耗 地球上的煤、石油、天然氣、裂變核燃料、水力等天然資源來實現的。電動 機又是工業、農業及各行業廣泛使用的動力設備，是電能的最大消耗裝置。 因此，改進現有電動機減少其對電能的消耗，是保護與節約電能資源的重要 舉措。
專利號ZL02128437.7的發明專利"磁力節能電動機"，及專利號 ZL200420079479.4的實用新型專利"磁力節能電動機"，就是對現有電動機進 行改造期望節省電能所做出的嘗試。申請人認為前者"磁力節能電動機"結 構複雜、製造成本昂貴，而後者"磁力節能電動機"雖然結構簡單，但是它 是不可實施的。原因在於該專利文件所公開的內容表明由於在其磁力助力 器的外磁筒與內磁筒上布置的兩層磁塊，其對應磁塊產生的磁力作用延長線， 存在著通過轉軸中心線(見其說明書附圖2)的狀態，在這種狀態下該磁力對 轉軸不產生旋轉力矩，因此是靜止點，要克服零力矩造成的靜止狀態，需要 消耗電動機的轉動能量，也就是說處於這種位置狀態的電動機，不但不能從 磁力助力器得到能量而提速，反而消耗電動機的電能而趨於減速，達不到節 省電能的目的。 發明內容
本實用新型的發明目的在於既克服ZL02128437.7發明專利結構複雜制 造成本昂貴的缺點，又克服ZL200420079479.4磁力助力器存在無旋轉力矩的 位置狀態而消耗電動機電能的缺點，提供一種結構簡單、製造成本低、在磁
力助力器中磁作用力對轉軸不存在有零力矩的位置與狀態，能有效協助電動 機旋轉而節省電能的改進型磁力節能電動機。
本實用新型的發明目的是通過實施下述技術方案來實現的 一種改進型磁力節能電動機，由電動機、裝在電動機一端轉軸上的磁力 助力器構成；其中磁力助力器包括有固定在電動機轉軸上的轉子，套裝在 轉子外圍、固定在該磁力助力器殼體上、與轉子同軸心的定子；其特徵在於 在轉子的外圓柱面和定子的內圓柱面上沿著各自的圓周方向、等弧距的固定 有規格、數目相同的多層永磁體，並且沿軸向排列的各層永磁體之間的間距 相等，在每層永磁體中每條永磁體沿著各自圓周排列的取向，是使該條永磁 體的磁極面中心線與轉子的軸心有相等的弦距，每圈圓周上的永磁體彼此之 間都由非導磁材料封裝加固，形成內、外兩層封裝永磁體的非導磁隔離層， 並在該內外兩層非導磁隔離層之間形成轉子旋轉及導通磁路的環形空間。 本實用新型的附加技術特徵是
① 在磁力助力器的定子內表面與轉子外表面上，沿著其軸向排列的各層 永磁體之間，具有相同結構的磁體排列，即各層間對應永磁體排列的連線與 轉子軸的軸心線平行。
② 在磁力助力器的定子內表面與轉子外表面上，沿著其軸向排列的各層 永磁體之間，具有不同結構的磁體排列，即在轉子上，沿軸向每層永磁體的 排列順序，相對其前一層永磁體的排列順序，為前一層永磁體繞轉子軸心旋 轉一個弧度而形成的排列順序；而在定子上沿其軸向的各層永磁體之間，具
有相同結構的磁體排列，即各層間的對應永磁體排列的連線與轉子軸的軸線 平行。
③ 在磁力助力器的定子內表面與轉子外表面上，沿著其軸向排列的各層 永磁體之間，具有不同結構的磁體排列，即在定子上，沿軸向每層永磁體的 排列順序，相對其前一層永磁體的排列順序，為前一層永磁體繞轉子軸心旋
轉一個弧度而形成的排列順序；而在轉子上沿其軸向的各層永磁體之間，具
有相同結構的磁體排列，即各層間對應磁體排列的連線與轉子軸的軸線平行。
④ 在磁力助力器的轉子外表面和定子內表面上，所設置的內、外兩層永 磁體，其彼此相對的磁極具有相同的極性。
⑤ 在磁力助力器的轉子外表面和定子內表面上，所設置的內、外兩層永 磁體，其彼此相對的磁極具有相反的極性。
⑥ 在磁力助力器的轉子外表面和定子內表面上，沿其軸向排列的各層永 磁體之間的環形間隔，由非導磁材料充填封裝成的隔離環。
⑦ 在磁力助力器的轉子外表面上與其設置的永磁體之間，固定有圓柱形 軟鐵層；在定子內表面與其設置的永磁體之間，固定有圓柱形軟鐵層。
本實用新型的優點在於-
由於在電動機的磁力助力器中，其轉子與定子上設置的每條永磁體的磁 極面中心線與轉子的軸心有相等的弦距，轉子上每條永磁體的磁力對電動機 轉軸的作用都產生同向的旋轉力矩，能夠有效的協助電動機旋轉，因此可以 降低電動機工作電流而節省電能消耗。

圖1為本實用新型電動機結構示意圖
圖2為本實用新型電動機磁力助力器的橫向A-A剖面結構示意圖 圖3為磁力助力器中轉子表面上各層永磁體之間具有相同結構磁體排列 的示意圖
圖4為磁力助力器中轉子表面上各層永磁體之間具有不同結構磁體排列 的示意圖
圖5為ZL200420079479.4磁力助力器橫向剖面結構示意圖 圖中標記l為現有電動機，2為裝在電動機轉軸上的磁力助力器，3為 電動機轉軸，4為磁力助力器中的轉子，5為磁力助力器中的定子，6為固定 在磁力助力器轉子上的永磁體，7為固定在磁力助力器定子上的永磁體，8為 非導磁材料，9為在定子與轉子內、外兩層非導磁隔離層之間形成的轉子及導
通磁路的環形空間，a為永磁體磁極面中心線與轉子軸心的垂直距離，稱弦距。
具體實施方式

實施例1:見圖1、圖2和圖3。
一種改進型磁力節能電動機，由電動機1、裝在電動機1 一端轉軸3上的
磁力助力器2構成；其中磁力助力器2包括有固定在電動機1轉軸3上的
轉子4,套裝在轉子4外圍、固定在該磁力助力器殼體上、與轉子4處於同軸 心的定子5;在轉子4的外圓柱面和定子5的內圓柱面上沿著各自的圓周方向、 等弧距的固定有規格、數目相同的多層永磁體，並且沿轉軸3的軸向排列的 這多層永磁體，每相鄰兩層永磁體之間的間距相等，這些間距都由非導磁材 料充填使相鄰兩層永磁體隔離成為隔離環；在每層永磁體中，每條永磁體沿 著自身圓周排列的取向，是使該條永磁體的磁極面中心線與轉子的軸心有相 等的弦距a，每圈圓周上的永磁體彼此之間都由非導磁材料封裝加固，形成內、 外兩層封裝永磁體的非導磁隔離層8，並在該內外兩層非導磁隔離層8之間形 成轉子旋轉及導通磁路的環形空間9。
在磁力助力器2的定子5內表面與轉子4外表面上，沿著其轉軸3的軸 向排列的各層永磁體之間，具有相同結構的磁體排列，即各層間對應永磁體 排列的連線與轉子軸的軸心線平行(見圖3)。
在磁力助力器2的轉子4外表面和定子5內表面上，所設置的內、外兩 層永磁體6、 7，其彼此相對的磁極具有相同的極性。
實施例2:見圖1、圖2、圖3和圖4。
本實施例的結構與實施例l基本相同，區別僅在於在磁力助力器2中， 在轉子4外表面與定子5內表面上，沿著轉軸3的軸向排列的各層永磁體之 間，具有不同結構的磁體排列，即在轉子4上沿軸向的每層永磁體的排列順 序，相對其前一層永磁體的排列順序，為前一層永磁體繞轉子4的軸心旋轉 一個弧度而形成的排列順序(見圖4);而在定子5上沿其軸向的各層永磁體 之間，具有相同結構的磁體排列，即各層間的對應永磁體排列的連線與轉子
實施例3:見圖1、圖2、圖3和圖4。
本實施例的結構與實施例l基本相同，區別僅在於在磁力助力器2中，
在轉子4外表面與定子5內表面上，沿著轉軸3的軸向排列的各層永磁體之 間，具有不同結構的磁體排列，即在定子5上，沿軸向每層永磁體的排列順 序，相對其前一層永磁體的排列順序，為前一層永磁體繞轉軸3的軸心旋轉 一個弧度而形成的排列順序；而在轉子4上沿其軸向的各層永磁體之間，具 有相同結構的磁體排列，即各層間對應磁體排列的連線與轉子軸的軸線平行 (見圖3)。
在磁力助力器2的轉子4外表面和定子5內表面上，所設置的內、外兩 層永磁體6、 7，其彼此相對的磁極具有相反的極性。 實施例4:
本實施例的結構與實施例1基本相同，區別僅在於在轉子4的外圓柱 面和定子5的內圓柱面上，各自固定有軟鐵層，永磁體即固定在軟鐵層上。 實施例5:
本實施例的結構與實施例3基本相同，區別僅在於在轉子4的外圓柱
面和定子5的內圓柱面上，各自固定有軟鐵層，永磁體即固定在軟鐵層上。
權利要求1、一種改進型磁力節能電動機，由電動機(1)、裝在電動機(1)一端轉軸(3)上的磁力助力器(2)構成；其中磁力助力器(2)包括有固定在電動機轉軸(3)上的轉子(4)，套裝在轉子(4)外圍、固定在該磁力助力器(2)殼體上、與轉子(4)同軸心的定子(5)；其特徵在於在轉子(4)的外圓柱面和定子(5)的內圓柱面上，沿著各自的圓周方向、等弧距的固定有規格、數目相同的多層永磁體，並且沿軸向排列的各層永磁體之間的間距相等，在每層永磁體中每條永磁體沿著各自圓周排列的取向，是使該條永磁體的磁極面中心線與轉子(4)的軸心有相等的弦距a，每圈圓周上的永磁體彼此之間都由非導磁材料封裝加固，形成內、外兩層封裝永磁體的非導磁隔離層(8)，並在該內外兩層非導磁隔離層之間形成轉子(4)旋轉及導通磁路的環形空間(9)。
2、 按照權利要求1所述的改進型磁力節能電動機，其特徵在於在磁力 助力器的定子(5)內表面與轉子(4)外表面上，沿著其軸向排列的各層永 磁體之間，具有相同結構的磁體排列，即各層間對應永磁體排列的連線與轉 子軸的軸心線平行。
3、 按照權利要求1所述的改進型磁力節能電動機，其特徵在於在磁力 助力器的定子(5)內表面與轉子(4)外表面上，沿著其軸向排列的各層永 磁體之間，具有不同結構的磁體排列，即在轉子(4)上，沿軸向每層永磁體 的排列順序，相對其前一層永磁體的排列順序，為前一層永磁體繞轉子軸心 旋轉一個弧度而形成的排列順序；而在定子(5)上，沿其軸向的各層永磁體 之間，具有相同結構的磁體排列，即各層間的對應永磁體排列的連線與轉子
4、 按照權利要求1所述的改進型磁力節能電動機，其特徵在於在磁力 助力器的定子(5)內表面與轉子(4)外表面上，沿著其軸向排列的各層永 磁體之間，具有不同結構的磁體排列，即在定子(5)上，沿軸向每層永磁體 的排列順序，相對其前一層永磁體的排列順序，為前一層永磁體繞轉子軸心旋轉一個弧度而形成的排列順序；而在轉子(4)上沿其軸向的各層永磁體之 間，具有相同結構的磁體排列，即各層間對應磁體排列的連線與轉子軸的軸 線平行。
5、 按照權利要求1所述的改進型磁力節能電動機，其特徵在於在磁力 助力器的轉子(4)外表面和定子(5)內表面上，所設置的內、外兩層永磁 體(6， 7)，其彼此相對的磁極具有相同的極性。
6、 按照權利要求1所述的改迸型磁力節能電動機，其特徵在於在磁力 助力器的轉子(4)外表面和定子(5)內表面上，所設置的內、外兩層永磁 體(6， 7)，其彼此相對的磁極具有相反的極性。
7、 按照權利要求l所述的改進型磁力節能電動機，其特徵在於在磁力 助力器的轉子(4)外表面和定子(5)內表面上，沿其軸向排列的各層永磁 體之間的環形間隔，由非導磁材料充填封裝成的隔離環。
8、 按照權利要求1所述的改進型磁力節能電動^1，其特徵在於在磁力 助力器的轉子(4)外表面上與其設置的永磁體(6)之間，固定有圓柱形軟 鐵層；在定子(5)內表面與其設置的永磁體(7)之間，固定有圓柱形軟鐵 層。
專利摘要本實用新型提供改進型磁力節能電動機，由電動機、及裝在電動機轉軸上的磁力助力器構成；磁力助力器包括固定在電動機轉軸上的轉子，套裝在轉子外圍、固定在磁力助力器殼體上、與轉子同軸心的定子；特徵是在轉子外圓柱和定子內圓柱面上沿各自圓周方向、等弧距的固定有規格、數目相同的多層永磁體，沿軸向排列的各層永磁體有相等間距，每層永磁體中的每條永磁體沿各自圓周排列的取向，是使該條永磁體的磁極面中心線與轉子軸心有相等的弦距，每圈圓周上永磁體之間由非導磁材料封裝加固，形成內、外兩層封裝永磁體的非導磁隔離層，在該內外兩層非導磁隔離層之間形成轉子旋轉及導通磁路的環形空間。磁力對轉軸有旋轉力矩，協助電機旋轉節省電能。
文檔編號H02K7/00GK201191788SQ20082006337
公開日2009年2月4日 申請日期2008年5月12日 優先權日2008年5月12日
發明者陳開芹 申請人:陳開芹