一種橋式不換向直流永磁節(jié)電電機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種橋式不換向永磁直流節(jié)電電機(jī)。該電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的主磁極同為永磁體、轉(zhuǎn)子上的電磁極鐵芯將轉(zhuǎn)子永磁體外極面永磁磁場(chǎng)傳導(dǎo)至電磁極極靴，在無電時(shí)、導(dǎo)磁橋?qū)ń俪钟来朋w與導(dǎo)磁錐的磁路，屏蔽鐵芯漏磁通，增加了永磁轉(zhuǎn)矩；在電磁極通電時(shí)、導(dǎo)磁橋?qū)ㄞD(zhuǎn)子永磁體與導(dǎo)磁錐的磁路，屏蔽鐵芯和永磁體漏磁通，增加了電磁轉(zhuǎn)矩；使轉(zhuǎn)子形成電磁轉(zhuǎn)矩，在進(jìn)入永磁轉(zhuǎn)矩后斷電。該電機(jī)只需將電源通、斷就可使其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，省去了換向電磁力矩所要消耗的電能，增加了永磁相互作用產(chǎn)生的有效轉(zhuǎn)矩，能更充分地利用和發(fā)揮永磁體固有的磁能效應(yīng)、減少電磁力矩用電電荷，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低。
【專利說明】
一種橋式不換向直流永磁節(jié)電電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種節(jié)電電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]依據(jù)申請(qǐng)?zhí)?01210107691.6、公開號(hào)CN103368465A、其涉及定子和轉(zhuǎn)子磁極同為永磁體的節(jié)電電機(jī)、發(fā)明名稱為:“一種不換向的永磁直流節(jié)電電機(jī)”的專利公布文件中權(quán)利要求I記載:“將至少兩塊磁極面為內(nèi)、外朝向、外極面極性相同的轉(zhuǎn)子永磁體(12)端面平行、對(duì)稱固定于鐵質(zhì)轉(zhuǎn)軸(11)凹糟內(nèi)，其特征是:將電磁極鐵芯(7)的底端平面(10)吸附、固定于轉(zhuǎn)子永磁體(12)外極面上與其導(dǎo)磁、另一端的極靴(8)則面向定子磁極面，其極靴的傾角朝向一致，將電源與電磁極繞組(7)通過在電機(jī)里安裝的電滑環(huán)及電通斷裝置電聯(lián)，在極靴(8)前端部處于半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片(I)的根部(15)時(shí)，電通斷裝置將電源與電磁極繞組(9)導(dǎo)通，使極靴(8)產(chǎn)生出與定子吸引極永磁體磁極面(5)極性相同的電磁場(chǎng)，當(dāng)極靴(8)處于定子排斥極永磁體磁極面(2)中心磁場(chǎng)位置時(shí)，電通斷裝置將電源與電磁極繞組(9)斷電?！钡募夹g(shù)方案，本人認(rèn)為其技術(shù)缺陷在于:該電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，電磁極鐵芯與永磁體磁極面導(dǎo)磁，在無電時(shí)傳導(dǎo)出固定永磁磁場(chǎng)，通過極靴作用于定子磁極使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；其繞組通電時(shí)，極靴端便產(chǎn)生出反向電磁磁場(chǎng)作用于定子磁極、使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生另一個(gè)轉(zhuǎn)矩，從而形成永磁轉(zhuǎn)矩加電磁轉(zhuǎn)矩的聯(lián)合輸出，達(dá)到節(jié)電的目的。然而，當(dāng)其繞組通電使極靴端產(chǎn)生反向磁場(chǎng)的同時(shí)，其鐵芯與永磁體磁極面導(dǎo)磁源端便產(chǎn)生一個(gè)與永磁磁場(chǎng)極性相同的電磁磁場(chǎng)而會(huì)形成較大的漏磁通，繼而導(dǎo)致電磁極的鐵損加大、繞組電流倍增、極靴對(duì)定子磁極的磁作用力減弱和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩減小，反而使該電機(jī)的用電量增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決不換向永磁直流節(jié)電電機(jī)電磁極漏磁通大、鐵損大導(dǎo)致其轉(zhuǎn)矩減小、電機(jī)用電量增加的問題，更加充分有效地利用永磁能、使永磁電機(jī)更進(jìn)一步的節(jié)電、本發(fā)明提供一種橋式不換向直流永磁節(jié)電電機(jī);該電機(jī)可消除上述電機(jī)漏磁通大、鐵損大導(dǎo)致的電磁轉(zhuǎn)矩減小、用電量增加的問題，形成永磁轉(zhuǎn)矩加電磁轉(zhuǎn)矩更有效的動(dòng)能輸出，能更進(jìn)一步地節(jié)省更多的電能。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:至少一對(duì)外極面極性相同、對(duì)稱固定于轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子永磁與至少兩對(duì)順序排列、對(duì)稱固定于定子上的定子永磁體磁極面同時(shí)產(chǎn)生吸引或者排斥磁作用力。在轉(zhuǎn)子永磁體外極面上固定電磁極，其鐵芯底部平面與轉(zhuǎn)子永磁體外極面平面導(dǎo)磁，電磁極極靴沿定子永磁體磁極表面轉(zhuǎn)動(dòng)。在對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面產(chǎn)生吸引磁作用力的定子永磁體磁極面上固定半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片，半尖瓦形導(dǎo)瓦片的尖部至轉(zhuǎn)子的中心距大于半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片的根部至轉(zhuǎn)子的中心距。將直流電源與電磁極繞組通過電滑環(huán)、電刷及繼電器電聯(lián)，在極靴處于半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片根部時(shí)，繼電器將電源與電磁極繞組導(dǎo)通，使其極靴產(chǎn)生與半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片漏磁極性相同的電磁場(chǎng)后斷電。固定于轉(zhuǎn)子永磁體外極面和內(nèi)極面之間的劫持永磁體磁極面對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面磁極排斥、對(duì)其內(nèi)極面磁極吸引。在轉(zhuǎn)子永磁體的內(nèi)極面上固定導(dǎo)磁錐，在轉(zhuǎn)子永磁體外極面與導(dǎo)磁錐之間和劫持永磁體與轉(zhuǎn)子永磁體之間安裝可上下擺動(dòng)的導(dǎo)磁橋，導(dǎo)磁橋兩端端面分別與電磁極底部和導(dǎo)磁錐頂面吻合。在轉(zhuǎn)子內(nèi)安裝調(diào)節(jié)彈簧作用于電磁橋，使劫持永磁體對(duì)導(dǎo)磁橋的吸引磁作用力與彈簧作用力相互作用，以調(diào)節(jié)其作用力矩。當(dāng)繼電裝置斷電時(shí)該電機(jī)內(nèi)、導(dǎo)磁橋擺動(dòng)，將劫持永磁體與導(dǎo)磁錐鏈通導(dǎo)磁、屏蔽轉(zhuǎn)子永磁體內(nèi)極面漏磁通;處于對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面磁極排斥的定子永磁體磁極面一側(cè)的電磁極極靴、將傳導(dǎo)出的永磁磁場(chǎng)與其側(cè)的定子永磁體磁場(chǎng)產(chǎn)生排斥作用力，同時(shí)對(duì)另一側(cè)定子永磁體磁極面產(chǎn)生吸引磁作用力形成磁動(dòng)勢(shì)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電磁極極靴轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面磁極吸引的定子永磁體磁極面一側(cè)、處于半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片根部時(shí)，繼電裝置通電，導(dǎo)磁橋擺動(dòng)、將電磁極底部與導(dǎo)磁錐鏈通導(dǎo)磁屏蔽電磁極底部及制作永磁體外極面漏磁通;處于對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面磁極吸引的定子永磁體磁極面一側(cè)的電磁極極靴轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶糯艌?chǎng)與其側(cè)的定子永磁體磁場(chǎng)產(chǎn)生排斥作用力，同時(shí)對(duì)另一側(cè)定子永磁體磁極面產(chǎn)生吸引磁作用力形成磁動(dòng)勢(shì)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，致使極靴進(jìn)入下一個(gè)定子永磁體磁極面后斷電，恢復(fù)其永磁磁作用力。
[0005]該發(fā)明的有益效果是:無需換向便能使直流永磁電機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了較大漏磁通及鐵損導(dǎo)致的電機(jī)用電電荷增加而功率因數(shù)下降的問題。能更充分地利用和發(fā)揮永磁體固有的磁能效應(yīng)、增加永磁磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，減少電磁極的用電電荷，繼而使該電機(jī)能更進(jìn)一步節(jié)省電能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低。
【附圖說明】
[0006]
下面結(jié)合附圖對(duì)其技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明圖1為該電機(jī)的示例切向剖面圖。
[0007]圖2為該電機(jī)的另一個(gè)示例切向剖面圖。
[0008]在附圖中1.轉(zhuǎn)子，2.轉(zhuǎn)子永磁體，3.根部，4.定子永磁體，5.半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片，6.極靴，7.繞組，8.調(diào)節(jié)彈簧，9.導(dǎo)磁橋，10.底部，11.內(nèi)極面，12.導(dǎo)磁錐，13.外極面，14.軸套，15.底部平面，16.劫持永磁體。
【具體實(shí)施方式】
[0009]兩個(gè)外極面(13)極性相同、對(duì)稱固定于轉(zhuǎn)子(I)上的轉(zhuǎn)子永磁體(2)與兩對(duì)順序排列、對(duì)稱固定于定子上的定子永磁體(4)磁極面同時(shí)產(chǎn)生吸引或者排斥磁磁場(chǎng)。在兩個(gè)轉(zhuǎn)子永磁體(2)外極面(13)上固定電磁極，其鐵芯底部平面(15)與轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)平面導(dǎo)磁，兩個(gè)電磁極極靴(6)沿定子永磁體(4)磁極表面轉(zhuǎn)動(dòng)，其漏磁通與定子永磁體磁極面產(chǎn)生磁作用力。在對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)產(chǎn)生吸引磁作用力的兩個(gè)定子永磁體(4)磁極面上固定兩塊半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片(5)，半尖瓦形導(dǎo)瓦片的尖部至轉(zhuǎn)子的中心距大于半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片的根部(3)至轉(zhuǎn)子的中心距，以延長極靴(6)與定子永磁體(4)之間的吸引永磁磁作用力。將電源與電磁極繞組通過電滑環(huán)、電刷及繼電斷裝置電聯(lián)，在極靴(6)處于半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片根部(3)時(shí)，繼電裝置將電源與電磁極繞組(7)導(dǎo)通，使其極靴(6)產(chǎn)生與半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片(5)漏磁極性相同的電磁場(chǎng)后斷電。固定于兩個(gè)轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)和內(nèi)極面(11)之間的四塊劫持永磁體(16)其一側(cè)磁極面對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)磁極排斥、對(duì)其內(nèi)極面(11)磁極吸引。在兩個(gè)轉(zhuǎn)子永磁體的內(nèi)極面(11)之間固定一個(gè)導(dǎo)磁錐(12)，在轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)與導(dǎo)磁錐(12)之間和劫持永磁體(16)與轉(zhuǎn)子永磁體(2)之間安裝四個(gè)導(dǎo)磁橋(9)，導(dǎo)磁橋的尾部定位于軸套(14)中轉(zhuǎn)動(dòng)，其外圓與導(dǎo)磁錐(12)頂面吻合、氣隙導(dǎo)磁。上下運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)磁橋(9)頭部斜面與電磁極底部(10)斜面貼合。在轉(zhuǎn)子(I)內(nèi)安裝調(diào)節(jié)彈簧(8)作用于導(dǎo)磁橋(9)，使劫持永磁體(16)對(duì)導(dǎo)磁橋(9)的吸引磁作用力與調(diào)節(jié)彈簧(8)作用力相互作用，以調(diào)節(jié)其作用力矩，使導(dǎo)磁橋頭部斜面處于電磁極底部(10)斜面的距離處于適當(dāng)?shù)奈恢?。?dāng)繼電裝置斷電時(shí)，電磁極底部(10)斜面的漏磁通很小，導(dǎo)磁橋(9)頭部斜面對(duì)電磁極底部(10)斜面的吸引磁作用力小于劫持永磁體(16)對(duì)導(dǎo)磁橋(9)背部的吸引磁作用力，使導(dǎo)磁橋向上轉(zhuǎn)動(dòng)、其背部與劫持永磁體(16)磁極面貼合、將其與導(dǎo)磁錐(12)鏈通導(dǎo)磁，繼而屏蔽了轉(zhuǎn)子永磁體內(nèi)極面(11)的漏磁通，增加極靴(6)的漏磁通，使極靴對(duì)定子永磁體的永磁磁作用力增加、永磁轉(zhuǎn)矩增大，將傳導(dǎo)出的永磁磁場(chǎng)與其側(cè)的定子永磁體磁場(chǎng)產(chǎn)生排斥作用力，同時(shí)對(duì)另一側(cè)定子永磁體磁極面產(chǎn)生吸引磁作用力形成磁動(dòng)勢(shì)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電磁極極靴(6)轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)磁極吸引的定子永磁體磁極面一側(cè)、處于半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片根部(3)時(shí)，繼電裝置通電，電磁極極靴(6)產(chǎn)生出與轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)極性相反的磁場(chǎng)，而與轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)導(dǎo)磁的電磁極底部平面(15)即產(chǎn)生與其相同極性的磁場(chǎng)，導(dǎo)致電磁極底部(10)斜面的漏磁通激增，使電磁極底部斜面對(duì)導(dǎo)磁橋(9)頭部斜面的吸引磁作用力和調(diào)節(jié)彈簧(8)的作用力之和大于劫持永磁體(16)磁極對(duì)導(dǎo)磁橋背部的吸引磁作用力，導(dǎo)致導(dǎo)磁橋(9)頭部斜面轉(zhuǎn)動(dòng)至電磁極底部(10)斜面貼合，將電磁極底(10)部與導(dǎo)磁錐(12)鏈通導(dǎo)磁，從而屏蔽了電磁極和永磁體產(chǎn)生的大量的漏磁通，增加極靴(6 )產(chǎn)生的電磁極對(duì)定子永磁體(4 )的磁作用力，使轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶糯艌?chǎng)的電磁極極靴(6)增強(qiáng)了與其側(cè)的定子永磁體(4)磁場(chǎng)產(chǎn)生排斥作用力，和同時(shí)對(duì)另一側(cè)定子永磁體磁極面產(chǎn)生吸引磁作用力，形成磁動(dòng)勢(shì)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，致使極靴進(jìn)入下一個(gè)定子永磁體磁極面后斷電，恢復(fù)其永磁磁作用力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種橋式不換向直流永磁節(jié)電電機(jī)，包括定子永磁體、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子永磁體、電磁極、極靴、半尖瓦形導(dǎo)磁瓦片、轉(zhuǎn)軸、電滑環(huán)、電刷、電通斷裝置，其特征是:所述的轉(zhuǎn)子永磁體其外極面(13)上固定與其導(dǎo)磁的電磁極、內(nèi)極面(II)上固定與其導(dǎo)磁的導(dǎo)磁錐(12);所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)、固定于轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13)和內(nèi)極面(11)之間的劫持永磁體(16)磁極面對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體外極面(13 )磁極排斥、對(duì)其內(nèi)極面(11)磁極吸引；所述的電磁極其底部(1 )至導(dǎo)磁錐(12)之間和劫持永磁體(16)至轉(zhuǎn)子永磁體(2)之間、可上下擺動(dòng)的導(dǎo)磁橋(9)的兩端端面分別與電磁極底部(10)和導(dǎo)磁錐(12)頂面吻合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋式不換向直流永磁節(jié)電電機(jī)，其特征是:劫持永磁體(16)對(duì)導(dǎo)磁橋(9)的吸引磁作用力與可調(diào)節(jié)彈簧(8)的作用力相互作用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋式不換向直流永磁節(jié)電電機(jī)，其特征是:電磁極繞組(7)與電滑環(huán)、電刷、繼電器、直流電源電聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H02K53/00GK105871176SQ201610314808
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】羅永
【申請(qǐng)人】羅永