永磁碟面電機的製作方法
2023-10-07 01:59:24 1
專利名稱：永磁碟面電機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於有永久磁體的同步電動機。具體地說是一種轉矩可從盤面輸出的永磁電機。
背景技術：
普通的電動機運行時通常為主軸作旋轉運動，並從軸端輸出轉動力矩。為了防止磁場渦流損耗均用矽鋼片作為電機的基本材料。由於盤面結構的原因將導致矽鋼片無法使用。要實現盤面直接輸出，可以採用軟磁複合材料來替代矽鋼片。對於低速大力矩的動力輸出要求，採用永磁碟面電機的結構方式是一個可行的途徑。據檢索，目前尚無同類文獻公開，因此，本實用新型旨在著力提供一種具體可行的技術創新方案。
發明內容
本實用新型所稱的盤面電機是指由圓盤表面產生電磁力，驅動負載運行的電機。與普通所稱的盤式電機在結構和原理上均不相同。
本實用新型的電機所基於的原理是盤式的定子線圈通以交流電時，在電機氣隙產生一個旋轉磁場，推動永磁轉子旋轉，產生輸出力矩。並通過電壓或者頻率變化控制轉速。
本實用新型的永磁碟面電機，包括轉子、定子及其繞組、永磁磁鋼、主軸，其特徵在於安裝在主軸上的轉子和定子均為圓盤形狀，盤面平行，兩者對應設置，之間設有氣隙，其一固定於機座，其一安裝於主軸作轉動體，定子繞組線圈嵌於定子盤面周向分布的定子電樞的齒槽內，與轉子盤面周向分布的永磁磁鋼相對應，齒槽位於盤面與主軸相垂直。
所述的定子電樞為圓環形整體結構，安裝在定子圓盤的面上。
所述的定子電樞為圓弧塊狀扇面形分段結構。
所述的定子電樞之齒槽沿圓周均勻分布，定子槽截面採用等寬結構，定子齒截面為扇面形結構。
所述的電機轉子磁鋼為扇面形結構，沿圓周均勻分布，設置在轉子的盤面上。
所述的永磁碟面電機，設有一個用於調節電機運行速度的變頻調速器。
本實用新型的主要優點是1)、由於採用了圓盤形狀的定子和轉子結構，轉子運行時可以從盤面、側邊或者主軸軸端輸出轉動力矩，結構合理，方便。它提供了一種有效的電機結構形式，特別是這種電機的盤面面積大，為低速大力矩輸出的電機設計提供了廣闊空間。
2)、永磁碟面電機的定子可以採用圓弧形整體或分段結構，為大件整機的機械加工、安裝提供了很大方便。
3)、同樣，永磁碟面電機的轉子，可以方便地進行設計、安裝；其永磁體可以採用高性能的永磁材料，有效改善電機性能。
4)、永磁碟面電機(同步直線電機)的驅動運行可以通過變頻調速器的電氣控制方便地實現。根據實際所需控制包括靜態與動態，位置和速度等指標，完全可以獲得需要的控制精度。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是轉子的結構示意圖。
圖3是永磁磁極分布圖。
圖4是定子的局部結構示意圖。
圖中1、轉子；2、定子；3、變頻調速器；4、機座；5、(定子)繞組；6、永磁磁鋼；7、連杆；8、支軸；9、主軸；10、轉子盤；11、定子盤；12、定子電樞；13、齒槽；14、安裝孔。
具體實施方式
以下結合實施例及其附圖作進一步說明參見附圖。圖1所示的結構示意圖為本實用新型的一個實施例。它包括轉子1、定子2及其繞組5、永磁磁鋼6、主軸9，其特徵在於安裝在主軸上的定子1和轉子2均為圓盤形狀，兩者對應分離設置，盤面平行，其一固定，其一安裝於主軸作轉動體，定子繞組線圈嵌於定子盤面周向分布的定子電樞之齒槽13內，與轉子盤面周向分布的永磁磁鋼6相對應，齒槽13位於定子盤面與主軸9相垂直。圖中3是變頻調速器，用於控制電機電源的輸出，實現變頻變速的控制。4表示機座。連杆7和支軸8用於傳遞輸出力矩。主軸9的軸端也可以用來傳遞輸出力矩。結構可隨傳遞方式不同而變化。多數情況下，電機以盤形永磁部分作為轉動體(作為轉子)；也可以採用將永磁部分固定，繞線盤形部分轉動的方式，但需增加滑環機構組件。
工作時，由圓盤形狀的定子和轉子組成為本電機的獨立驅動單元，在變頻調速器設定的頻率下控制運行。當永磁碟面電機的定子線圈通以一定頻率的交流電時，在電機氣隙部位就會產生一個旋轉磁場，使永磁轉子在氣隙磁場的作用下旋轉工作。再通過輸出機構，便可帶動(驅動)負載運行。
圖2、3所示為轉子結構。其中10是轉子盤。盤面上設有永磁磁鋼6。永磁磁鋼6為扇形結構截面，沿圓周均勻分布。
圖4所示為定子的局部結構。11是定子盤。12為定子電樞。13為定子電樞的齒槽。定子電樞設置為圓環形整體結構，安裝在定子盤的表面組合成一體。齒槽沿圓周均勻分布，定子槽截面採用等寬結構，供埋線用。定子齒截面為扇面形結構。定子電樞12可以先整體製成圓環形或圓弧分段，而後安裝。14表示安裝孔。轉子盤10和定子盤11為鋼結構材料。鐵芯採用軟磁複合材料。
權利要求1.一種永磁碟面電機，包括轉子(1)、定子(2)及其繞組、永磁磁鋼(6)、主軸(9)，其特徵在於安裝在主軸上的轉子(1)和定子(2)均為圓盤形狀，盤面平行，兩者對應設置，之間設有氣隙，其一固定於機座(4)，其一安裝於主軸(9)作轉動體，定子繞組(5)線圈嵌於定子盤面周向分布的定子電樞的齒槽(13)內，與轉子盤面周向分布的永磁磁鋼相對應，齒槽(13)位於盤面與主軸(9)相垂直。
2.根據權利要求1所述的永磁碟面電機，其特徵在於所說的定子電樞(12)為圓環形整體結構，安裝在定子圓盤的面上。
3.根據權利要求1所述的永磁碟面電機，其特徵在於所說的定子電樞(12)為圓弧塊狀扇面形分段結構。
4.根據權利要求1所述的永磁碟面電機，其特徵在於所說的定子電樞的齒槽(13)沿圓周均勻分布，定子槽截面採用等寬結構，定子齒截面為扇面形結構。
5.根據權利要求1所述的永磁碟面電機，其特徵在於所說電機轉子的永磁磁鋼(6)為扇面形結構，沿圓周均勻分布，設置在轉子的盤面上。
6.根據權利要求1所述的永磁碟面電機，其特徵在於所說的永磁碟面電機，設有一個用於調節電機運行速度的變頻調速器(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種轉矩可從盤面輸出的永磁電機。它包括定子及其繞組、轉子、永磁磁鋼、主軸，其特徵在於安裝在主軸上的定子和轉子均為圓盤形狀，盤面平行，兩者對應設置，之間設有氣隙，其一固定於機座，其一安裝於主軸作轉動體，定子繞組線圈嵌於定子盤面周向分布的定子電樞齒槽內，與轉子盤面周向分布的永磁磁鋼相對應，齒槽位於盤面與主軸相垂直。該電機轉子可以從盤面、側邊或者主軸端輸出轉動力矩，盤面面積大，便於設計，結構合理，加工、安裝方便，性能良好。本電機適合於低速大力矩輸出的場合應用。
文檔編號H02K21/24GK2850123SQ20052014637
公開日2006年12月20日 申請日期2005年12月6日 優先權日2005年12月6日
發明者範承志, 葉雲嶽 申請人:浙江大學