專利名稱：永磁電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及永磁電機，尤其涉及一種直流交流兩用的永磁電機。
背景技術(shù)：
目前市場上的永磁電機主要為直流電動機和交流電動機。在應(yīng)用到電動汽車、動車或船舶上時，通常采用蓄電電池組對電動機供電，使其運轉(zhuǎn)。即從外部接入電流使電動機的轉(zhuǎn)子在定子組形成的磁場中轉(zhuǎn)動，將電能轉(zhuǎn)化成機械能。由于各個定子組形成的磁場之間因相互作用而抵消部分磁力，導(dǎo)致磁場磁力缺失，磁場利用率低，在輸入電流大小不變時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較慢，續(xù)航能力差?，F(xiàn)有的電動機的定子的漆包線線圈的纏繞方向與轉(zhuǎn)子的端面平行，且相鄰的兩個線圈緊密地靠在一起，轉(zhuǎn)子和定子的旋轉(zhuǎn)間隙空間局限，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成的氣隙渦流壓縮后不易排放，這就導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的內(nèi)熱量不易排放到電動機外部，使電動機機體溫度升高，耗損電量，轉(zhuǎn)速變慢，進而導(dǎo)致電動機的電能和機械能利用率低。比如在大巴客車上配備兩組不小于72V (伏特)160Ah (安培小時)，60A (安培)放電的鋰電池組，在時速為80-120km/h (千米/小時)時，放電時間僅能達2. 67小時。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提出一種永磁電機，包括電機主體和電機殼體，所述電機主體位于所述電機殼體內(nèi)部，所述電機主體由內(nèi)至外的結(jié)構(gòu)部件依次為轉(zhuǎn)軸，由不導(dǎo)磁金屬材料制成的能夠?qū)⒉煌艌龇指铋_的磁場分離系統(tǒng)總成，轉(zhuǎn)子和定子；所述轉(zhuǎn)軸的一端的端部設(shè)有連接負(fù)載的花鍵；所述磁場分離系統(tǒng)總成位于所述轉(zhuǎn)軸和所述轉(zhuǎn)子之間， 且與所述轉(zhuǎn)軸和所述轉(zhuǎn)子緊密連接為一個整體；所述轉(zhuǎn)子由四塊扇形柱體導(dǎo)磁金屬和條形永磁體構(gòu)成；所述定子與所述電機殼體的相對位置固定，且與所述轉(zhuǎn)子的位置向?qū)?yīng)，并與所述轉(zhuǎn)子之間存有一定寬度的間隙；在所述電機殼體外部設(shè)有將外部電流輸入到所述電機主體的電流輸入系統(tǒng)和將所述定子中的感應(yīng)電流輸出的電流輸出系統(tǒng)。由于所述磁場分離系統(tǒng)總成能夠?qū)㈦姍C內(nèi)部的各個磁場分開，避免各個磁場因相互作用而發(fā)生消磁漏磁，導(dǎo)致磁場磁力缺失，提高電機內(nèi)部的磁場的利用率，所以，這樣的永磁電機可以提高電能和機械能的利用率。在所述轉(zhuǎn)子和定子之間設(shè)有間隙，便于電機殼體內(nèi)部的氣體流動，進而將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的熱量排到電機外部，提高電機的機械效率。在應(yīng)用電動汽車、動車或船舶上時，可提高蓄電電池組中的電能的利用率。優(yōu)選地，所述磁場分離系統(tǒng)為由奧氏體不導(dǎo)磁材料制成的有一定壁厚的管狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述定子為繞組定子，且在其定子鐵芯線棒朝向轉(zhuǎn)軸的一側(cè)上設(shè)有平滑螺旋狀凹槽。進一步地，所述凹槽的槽斜度為1 1.4 1 1.6，所述凹槽的深度為1 3毫米。這樣，使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中形成的氣隙渦流沿凹槽排到電機殼體外部，從而將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的內(nèi)熱量排放到電機外部，降低電機機體體溫，提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，進而提高電機的電能和機械能的利用率。優(yōu)選地，所述定子位于兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，所述筒狀結(jié)構(gòu)的外壁與所述電機殼體的內(nèi)壁緊密貼合。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子為磁鋼轉(zhuǎn)子，在構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子的四塊金屬體兩兩之間的夾縫中沿軸向方向設(shè)有十字磁條及封蓋，所述十字磁條沿所述轉(zhuǎn)子的外圓周邊內(nèi)縮1 3毫米在封蓋上形成窩槽。優(yōu)選2毫米。這樣，可以加大氣隙渦流壓縮熱量的排放速度，提高電機的機械效率。優(yōu)選地，在所述電機殼體遠(yuǎn)離所述花鍵的一端的端口處連接有風(fēng)葉渦輪散熱防護罩；在所述電機殼體的頂部或側(cè)面上設(shè)有放置所述電流輸入系統(tǒng)模塊和所述電流輸出系統(tǒng)的模塊配置箱；在所述電機殼體的底部靠近殼體兩端處裝有固定底腳架。這樣，可以提高永磁電機的安全性能，還可以將其直接安裝在車船上。這樣的永磁電機，既可以作為電動機使用，將電能轉(zhuǎn)換為機械能，又可以作為發(fā)電機使用，將機械能轉(zhuǎn)換為電能。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的裝配示意圖；圖3是本實用新型機外形示意具體實施方式
如圖1和2所示，本實用新型包括電機殼體1和電機主體2。所述電機殼體1為兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)。所述電機主體2由內(nèi)至外的結(jié)構(gòu)部件依次為轉(zhuǎn)軸21，由不導(dǎo)磁金屬材料制成的磁場分離系統(tǒng)總成22，優(yōu)選奧氏體不導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子23，優(yōu)選磁鋼轉(zhuǎn)子，以及繞組定子M。其中，在所述轉(zhuǎn)軸21的側(cè)面上設(shè)有鍵條。所述磁場分離系統(tǒng)總成22為管狀結(jié)構(gòu)， 且在其內(nèi)壁上設(shè)鍵槽，以與所述轉(zhuǎn)軸21上的鍵條相卡合，將其固定在所述轉(zhuǎn)軸21上；外壁上均勻分布有四道條形凸起。所述磁場分離系統(tǒng)總成22可以將所述轉(zhuǎn)軸21和所述轉(zhuǎn)子23 之間的磁場分隔開，以避免因各個磁場相互作用而消磁漏磁。所述轉(zhuǎn)子23由四塊扇形柱體導(dǎo)磁性能極強的金屬體和條形永磁體構(gòu)成，且每塊所述導(dǎo)磁金屬體的內(nèi)壁上設(shè)有一道條形凹槽，以與所述磁場分離系統(tǒng)總成22外壁上的凸起卡合，將轉(zhuǎn)子固定在磁場分離系統(tǒng)總成上。在所述轉(zhuǎn)子23的四塊導(dǎo)磁金屬體兩兩之間的夾縫中沿軸向方向設(shè)有十字磁條及封蓋， 所述十字磁條沿所述轉(zhuǎn)子的外圓周邊內(nèi)縮1 3毫米在封蓋上形成窩槽，優(yōu)選2毫米，以加大氣隙渦流壓縮熱量的排放速度。所述繞組定子M位于兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，且與轉(zhuǎn)子23的位置相對應(yīng)，所述筒狀結(jié)構(gòu)的外壁與所述電機殼體1的內(nèi)壁緊密貼合，并在轉(zhuǎn)子與定子之間存有一定寬度的間隙。也可以將定子直接固定在電機殼體的內(nèi)壁上。在所述繞組定子M的定子鐵芯線棒面向轉(zhuǎn)子的一側(cè)上設(shè)有平滑的螺旋狀凹槽，所述凹槽的槽斜度為1 1.4 1 1.6，優(yōu)選1 1.5，凹槽深度1 3毫米，優(yōu)選2毫米，在減小槽口寬度的同時，使氣隙沿周向方向趨于均勻，氣隙磁密波形平滑，減小氣隙磁場波動；使氣隙磁場波形更趨于矩形波，減小氣隙磁阻變化，削弱氣隙磁阻轉(zhuǎn)矩，減小轉(zhuǎn)矩脈動，減少磁體漏磁，提高電機的機械效率；并使氣隙渦流沿凹槽平滑順暢地排到電機殼體1的外部，提高氣隙渦流壓縮熱量的排放速度。在所述電機殼體1的兩端分別裝有內(nèi)風(fēng)冷端蓋11和12。在所述轉(zhuǎn)軸21的左端有用軸套固定的風(fēng)葉渦輪3，且位于內(nèi)風(fēng)冷端蓋11的外側(cè)。所述風(fēng)葉渦輪3隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，將機殼內(nèi)的熱空氣排到機殼外部。在所述轉(zhuǎn)軸21右端的端部設(shè)有花鍵， 以連接汽車、動車或船舶等的中軸或相關(guān)機械轉(zhuǎn)軸。在所述電機殼體1的外部設(shè)有電流輸入系統(tǒng)13和電流輸出系統(tǒng)14，以及電源輸入接口 15和電流輸出接口 16，以將外部電源接入所述電機主體。如圖3所示，在所述電機殼體1的左端連接有風(fēng)葉渦輪散熱防護罩4，將所述風(fēng)葉渦輪罩住。在所述電機殼體1的頂部設(shè)有配置箱5，其內(nèi)部裝有電流輸入系統(tǒng)模塊和電流輸出系統(tǒng)模塊，箱體上設(shè)有電源輸入接口 15和電流輸出接口 16。當(dāng)然，所述配置箱也可以設(shè)置在電機殼體的側(cè)面上。在所述電機殼體1的底部靠近殼體兩端處裝有固定底腳架6，以便于將電機安裝在電動汽車、動車或船舶上。當(dāng)永磁電機作為電動機使用時，主動力源繞組定子接入電源后，與轉(zhuǎn)子相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)換成機械能；當(dāng)永磁電機作為發(fā)電機使用時，磁鋼轉(zhuǎn)子在繞組定子形成的磁場中作切割磁感應(yīng)線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流從繞組定子的轉(zhuǎn)子繞組中引出，經(jīng)電流輸出系統(tǒng)模塊輸出，可直接對負(fù)載供電，也可以向蓄電池充電，機械能轉(zhuǎn)換為電能。這樣的電機還可以應(yīng)用到日常供電系統(tǒng)中和工業(yè)農(nóng)業(yè)軍事永磁電機組供電系統(tǒng)中。
權(quán)利要求1.一種永磁電機，包括電機主體和電機殼體，其特征在于，所述電機主體位于所述電機殼體內(nèi)部，所述電機主體由內(nèi)至外的結(jié)構(gòu)部件依次為轉(zhuǎn)軸，由不導(dǎo)磁金屬材料制成的能夠?qū)⒉煌艌龇指铋_的磁場分離系統(tǒng)總成，轉(zhuǎn)子和定子；所述轉(zhuǎn)軸的一端的端部設(shè)有連接負(fù)載的花鍵；所述磁場分離系統(tǒng)總成位于所述轉(zhuǎn)軸和所述轉(zhuǎn)子之間，且與所述轉(zhuǎn)軸和所述轉(zhuǎn)子緊密連接為一個整體；所述轉(zhuǎn)子由四塊扇形柱體導(dǎo)磁金屬和條形永磁體構(gòu)成；所述定子與所述電機殼體的相對位置固定，且與所述轉(zhuǎn)子的位置向?qū)?yīng)，并與所述轉(zhuǎn)子之間存有一定寬度的間隙；在所述電機殼體外部設(shè)有將外部電流輸入到所述電機主體的電流輸入系統(tǒng)和將所述定子中的感應(yīng)電流輸出的電流輸出系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述磁場分離系統(tǒng)為由奧氏體不導(dǎo)磁材料制成的有一定壁厚的管狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述定子為繞組定子，且在其定子鐵芯線棒朝向轉(zhuǎn)軸的一側(cè)上設(shè)有平滑螺旋狀凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁電機，其特征在于，所述凹槽的槽斜度為1 1.4 1 1.6，所述凹槽的深度為1 3毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的永磁電機，其特征在于，所述定子位于兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，所述筒狀結(jié)構(gòu)的外壁與所述電機殼體的內(nèi)壁緊密貼合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子為磁鋼轉(zhuǎn)子，在構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子的四塊金屬體兩兩之間的夾縫中沿軸向方向設(shè)有十字磁條封蓋，所述十字磁條沿所述轉(zhuǎn)子的外圓周邊內(nèi)縮1 3毫米在封蓋上形成窩槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4或6任意一項所述的永磁電機，其特征在于，在所述電機殼體遠(yuǎn)離所述花鍵的一端的端口處連接有風(fēng)葉渦輪散熱防護罩；在所述電機殼體的頂部或側(cè)面上設(shè) 有放置所述電流輸入系統(tǒng)模塊和所述電流輸出系統(tǒng)的模塊配置箱；在所述電機殼體的底部靠近殼體兩端處裝有固定底腳架。
專利摘要本實用新型涉及永磁電機領(lǐng)域，本實用新型提出一種永磁電機，包括電機主體和電機殼體，電機主體位于電機殼體內(nèi)部，電機主體由內(nèi)至外的結(jié)構(gòu)部件依次為轉(zhuǎn)軸，能夠?qū)⒉煌艌龇指铋_的磁場分離系統(tǒng)總成，轉(zhuǎn)子和定子；轉(zhuǎn)軸的一端端部有連接負(fù)載的花鍵；磁場分離系統(tǒng)總成位于轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子之間，與轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子緊密連接為一個整體；轉(zhuǎn)子由四塊扇形柱體導(dǎo)磁金屬與條形永磁體構(gòu)成；定子與電機殼體的相對位置固定，且與轉(zhuǎn)子的位置向?qū)?yīng)，并與轉(zhuǎn)子之間存有一定寬度的間隙；在電機殼體外部有將外部電流輸入到電機主體的電流輸入系統(tǒng)和將定子中的感應(yīng)電流輸出的電流輸出系統(tǒng)。
文檔編號H02K1/27GK202190129SQ20112034098
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者王子齊 申請人:王子齊