[發明專利]盤式磁場調制型交流永磁減速電機

有效

• 申請號: 201410139413.8
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103915973A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 張海;肖磊;李新;張小東;鄭果;趙若翔
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 朱俊峰;王聚才

技術領域

本發明涉及一種電機，尤其涉及一種盤式磁場調制型交流永磁減速電機。

背景技術

現階段工業應用中，人們往往是通過將電動機與機械齒輪減速箱配套使用來獲得低速大轉矩，這樣不僅整套設備得體積大，且機械齒輪嚙合存在著摩擦、磨損、振動、噪音，以及潤滑等問題。英國學者D.Howe等人曾提出過一種基于磁場調制原理的永磁齒輪，主從動輪依靠磁場力的耦合作用實現非接觸式傳動，很好的解決了機械齒輪嚙合的上述問題。但永磁齒輪還需與電動機配合使用。

為此，各國學者相繼提出過將永磁齒輪與電動機復合，直接輸出低速大轉矩的設備，例如浙江大學的沈建新等人曾提出過一款磁場減速型低速大轉矩永磁無刷直流電機，為徑向磁場調制型。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種盤式磁場調制型交流永磁減速電機，該電機將盤式交流電動機與盤式永磁減速器一體化，直接輸出低速大轉矩，既使原動機與傳動裝置結構十分緊湊，體積大為減小，又實現了減速裝置的非接觸運動傳遞。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：盤式磁場調制型交流永磁減速電機，包括依次并同軸安裝的勵磁定子組件、調制盤組件和永磁盤組件，相鄰兩個組件之間留有間隙，勵磁定子組件與調制盤組件之間的間隙稱為一次氣隙，調制盤組件和永磁盤組件之間的間隙稱為二次氣隙；

盤式磁場調制型交流永磁減速電機有兩種工作模式，工作模式一：勵磁定子組件和調制盤組件固定，永磁盤組件為輸出轉子；工作模式二：勵磁定子組件和永磁盤組件固定，調制盤組件為輸出轉子。

所述勵磁定子組件由勵磁鐵芯1.1和勵磁繞組1.2組成；勵磁鐵芯1.1由圓形薄板磁軛、3n₁個圓柱形鐵芯和3n₁個扇形薄板磁軛組合而成，n₁為正整數；勵磁繞組1.2纏繞在圓柱形鐵芯上，所有勵磁繞組1.2的匝數和纏繞方向均相同，每三個相鄰的勵磁繞組1.2稱為一個勵磁組，勵磁組的個數為n₁，每一個勵磁組的三個勵磁繞組1.2依次稱為A繞組、B繞組和C繞組，且所有勵磁組中的勵磁繞組1.2排序均相同；勵磁繞組1.2的數量與圓柱形鐵芯的數量相同，均為3n₁個；圓形薄板磁軛、圓柱形鐵芯和扇形薄板磁軛均由導磁材料制成。

所述調制盤組件由調制盤2.1、調制磁極2.2組成，調制磁極2.2數量為n₂個，n₂為正整數，調制磁極2.2沿調制盤2.1的中心周向均布鑲嵌在調制盤2.1上，調制盤2.1由絕磁材料制成，調制磁極2.2由導磁材料制成。

所述永磁盤組件由永磁磁極3.1和圓盤形磁軛3.2組成，永磁磁極3.1數量為2n₃，n₃為正整數，永磁磁極3.1的扇形角為360°/2n₃，永磁磁極3.1沿圓盤形磁軛3.2中心周向均布于圓盤形磁軛3.2一側的表面上，永磁磁極3.1和圓盤形磁軛3.2相互之間緊密貼合；永磁磁極3.1的軸向磁化，即每個永磁磁極3.1的N、S極連線與磁軛3.2的軸線平行，相鄰兩個永磁磁極3.1的N、S極方向相反，構成一個磁極對，永磁盤組件上共有n₃個磁極對，圓盤形磁軛3.2由導磁材料制成。

所述的n₁、n₂、n₃滿足數量關系：n₁+n₃=n₂。

所述勵磁繞組1.2的A相、B相、C相分別接至三相交流電的A相、B相和C相上，當通入頻率為f的三相交流電時，在勵磁定子組件與調制盤組件之間的一次氣隙內形成轉速為????????????????????????????????????????????????的旋轉磁場，，其中，f的單位為Hz，的單位為r/min。

所述工作模式一永磁盤組的輸出轉速為，式中的?“?”表示和的旋轉方向相反；工作模式二調制盤組件的輸出轉速為。