[發明專利]永磁模塊式無刷無鐵心直流節能電機

無效

• 申請號: 200910095474.8
• 申請日: 2009-01-13
• 公開（公告）號: CN101651375A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 陳鴻達
• 申請（專利權）人: 陳鴻達
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K3/00;H02K29/08;H02K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種永磁模塊式無刷無鐵心直流節能電機，屬于供電系統設備技術領域。

背景技術

在發明以前的已有技術中，永磁無刷直流電機通常是采用磁鋼體平鋪粘貼在殼體內，主軸壓入定子矽鋼片，定子繞組嵌入矽鋼片內，由軸承支承，轉子殼體上裝有端蓋，采用電子換相，由脈沖分配器送出驅動脈沖，給由功率器件組成的功率轉換電路去驅動電機。例如，專利號：03219125.1，其不足之處是：1.有矽鋼片鐵心。2.由于磁鋼體平鋪粘貼在外轉子的殼體內，距離內定子鐵心磁場繞組中心有較寬的間隙和線圈距離，因此，限制了永磁磁場能量轉換效率的進一步提高。3.繞線，嵌線，烘漆等傳統的電機制作方法，工序多，生產復雜，不利于提高經濟效益。

發明內容

本發明的目的是克服上述不足之處，運用嶄新的技術方案，提供一種結構簡單、起動電流小，輸出力矩大，永磁磁場利用率高，無鐵心，能量轉換效率高的永磁模塊式無刷無鐵心直流節能電機來實現。

本發明的主要解決方案是：

1.一種永磁模塊式無刷無鐵心直流節能電機，主要采用磁鋼體6分別嵌裝固定在轉子模塊5內，轉子模塊套裝在主軸1上，由端蓋4中的軸承3支承，端蓋上設有一圈凹槽，凹槽與定子模塊7的凸圈卡接，螺栓13通過凹槽中開有的圓孔，將端蓋固定在定子模塊7上，定子模塊內嵌裝線圈8，線圈導線穿過管路9與控制器11連接，霍爾元件14設置在端蓋內側，該霍爾元件的信號線與控制器11連接構成；特征是：線圈8內無鐵心，由線圈平面兩側轉子模塊5內的磁鋼體6，偶合的磁力線，通過線圈中心相對吸引，構成強磁場，輸入脈沖電流后，產生電磁力作用形成旋轉力矩，推斥轉子模塊帶動主軸1運轉，上述磁力作用是在線圈和磁鋼體偶合的磁場中心內完成，因此，電機起動平穩，線性好，噪音低，運轉時，起動扭距和工作力矩特別大，能量轉換效率奇高，尤其在于模塊式設計的新方案，使擴大功率十分方便，只要增添轉子模塊5和定子模塊7的片數數量，就能增加電機的輸出功率。

2.一種永磁模塊式無刷無鐵心直流節能電機，主要采用磁鋼體6分別嵌裝固定在轉子模塊內，轉子模塊套裝在主軸1上，由端蓋4中的軸承3支承，端蓋上設有凹槽，凹槽與定子模塊7的凸圈密封卡接，螺絲13001，將端蓋固定在定子模塊7上，定子模塊內嵌裝線圈8，線圈導線穿過管路9與控制器11連接，霍爾元件14設置在端蓋內側，該霍爾元件的信號線與控制器11連接構成；特征是：線圈8內無鐵心，由線圈平面兩側轉子模塊5內的磁鋼體6，偶合的磁力線，通過線圈中心相對吸引，構成強磁場，輸入脈沖電流后，產生電磁力作用形成旋轉力矩，推斥轉子模塊帶動主軸1運轉，上述磁力作用是在線圈和磁鋼體偶合的磁場中心內完成，因此電機起動平穩，線性好，噪音低，運轉時，起動扭距和工作力矩特別大，能量轉換效率奇高，尤其在于模塊式設計的新方案，使擴大功率十分方便，只要增添轉子模塊5和定子模塊7的片數數量，就能增加電機的輸出功率；定子中還設有冷卻接口裝置，以克服大功率電機的散熱問題，該冷卻接口裝置由：單向閥19、排液接口20、導流管道21、阻流塞22構成。

所述轉子模塊5，由金屬材料制成圓環形狀，圓環內嵌裝一圈磁鋼體6，該磁鋼體的中心與線圈8的中心相對應，磁鋼體6為釹鐵硼永磁或釤鈷永磁或鋁鎳鈷永磁，形狀有圓柱體或方塊體或六角體，數量須等于或大于線圈8之數量，按S-N-S-N磁極順序排列固定在轉子模塊5的圓面積內。

所述定子模塊7用無磁或軟磁材料制成，中心開孔，線圈8嵌裝在定子模塊7的圓面積內，線圈導線穿過管路9與控制器11連接。

所述線圈8為無鐵心線圈，由高強度漆包線繞制成圓形片狀，嵌裝或壓制在定子模塊7的圓面積內，線圈的數量能被3和4整除，例如：12只、24只、36只、48只、60只、72只、96只、120只或---N只，線圈中心與磁鋼體6的中心相對應，構成兩側或多側磁鋼體通過線圈中心相對吸引的強磁場。

所述主軸1由圓鋼或不銹鋼制成，軸中設有凸擋17、鍵槽16、擋圈15，凸擋17的外經大于主軸1的直徑，作為轉子模塊5的靠山定位限制，以求精確限制轉子模塊與定子模塊之間的氣隙尺寸，該氣隙尺寸的范圍為0.2～5mm，根據磁鋼體和電機功率大小選擇。

所述軸承蓋2、201內設有微調主軸徑向和氣隙間隙的墊圈18。

所述霍爾元件14為3只，按照設定的間隔距離，分別嵌裝在端蓋4或401的內側，信號線與控制器11連接。