[實用新型]電磁逆變控制電機

有效

• 申請號: 201420206069.5
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN203967938U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 蔡曉青
• 申請（專利權）人: 蔡曉青
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K1/27;H02K1/12;H02K11/00
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 張雯

技術領域

電磁逆變控制電機，屬于電機技術領域。

背景技術

三相電機因為在電磁體（定子）通電后會產生旋轉的磁場，從而驅動永磁體（動子）和電機軸旋轉，所以三相電機的轉動方向是確定的，而單向電機或直流電機的電磁體不能產生旋轉磁場，在啟動電機的時候，電機軸是沒有方向性的，可能正轉，也可能反轉，所以在單向電機中增加了啟動繞組，并且使啟動繞組與工作繞組的電流在相位上相差一定角度，從而輔助產生旋轉磁場，在電機啟動時給動子一個旋轉的方向，電機啟動以后啟動繞組斷開，電機才能進入正常工作，這也就是為什么電機在啟動時有啟動電流，而啟動電流是電機工作電流的4～7倍，單向電機在啟動時需要耗費大量的電能，造成能源浪費。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種無啟動電流、節能、結構簡單的電磁逆變控制電機。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：該電磁逆變控制電機，包括定子、動子、電機軸和相位檢測裝置，動子與電機軸固定連接，定子軸向固定設置在兩個動子之間，所述定子中有X個分別纏繞有線圈的電磁體，電磁體均勻排列在一個與電機軸同軸的圓周上，動子中有M個永磁體，永磁體均勻排列在一個與電機軸同軸的圓周上，相鄰兩個永磁體的極性相反，電磁體與永磁體的磁極端面軸向相對設置，其中X≥3，M為偶數，M＞X且M≠2X，相位檢測裝置用于檢測動子中永磁體的相位。斷電后永磁體包括平衡永磁體和非平衡永磁體，平衡永磁體磁極端面的中心軸向位于一個電磁體的中部，非平衡永磁體的中心位于相鄰兩個電磁體的中心之間。相位檢測裝置固定在電機軸端部，或者定子與動子之間，兩個定子中的永磁體數量相同，永磁體軸向相對設置，相對的兩個永磁體的極性相反，從而與電磁體兩端的極性相反。M＞X，打破了電磁體與永磁體的平衡，與非平衡永磁體相對的電磁體通電就可以給動子一個旋轉方向，不需要啟動繞組，電機啟動電流與工作電流大小是相同的，這是目前的單向電機或直流電機所無法做到的，具有節能、結構簡單的特點，利用定子中的線圈通電使電磁體產生極性來驅動動子中的永磁體，定子固定設置在兩個動子之間，利用一個線圈的電流產生的兩個磁極分別驅動兩個永磁體，能夠充分利用電能。

優選的，所述電磁體的數量X為偶數，且每個動子中永磁體的數量M＜2X。電磁體為偶數可以同時控制相對的兩個電磁體換向，線圈的纏繞以及控制都更加簡單，M＜2X，一個電磁體最多與三個永磁體相對，因為永磁體極性相反依次設置，所以每個電磁體均衡推動永磁體轉動，避免出現電磁體與四個或四個以上永磁體相對，防止同時給動子兩個旋轉方向，所以M＜2X效率更高，充分利用永磁體的磁能。

優選的，所述電磁體的數量X為四個，永磁體的數量M為六個，相對的兩個電磁體上的線圈并聯且反方向纏繞。反方向纏繞可以使相對的兩個電磁體極性相反，此方案是電磁體為偶數且X≥3的電磁體的最小數值，永磁體的數量也為最小值，首先控制簡單，電磁體與永磁體的數量越多，需要換向的頻率和次數就越多，造成控制電路復雜，另外對加工和裝配的精度要求也隨著電磁體與永磁體的數量的增加而增加，平衡永磁體磁極端面中心并不一定與相對電磁體的端面中心絕對重合，電磁體與永磁體并非是絕對的對稱分布，可能會有一定的偏差，這就要求加工和裝配的精度非常高，而X=4，M=6能夠允許比較大的誤差，便于加工和裝配，降低成本；并聯可以減小電阻，能夠減小工作電流，提高電機的功率。

優選的，所述電磁體的數量X為三個，永磁體的數量M為四個。此方案是電磁體和永磁體的最小數量，對加工和裝配的精度要求低，永磁體之間、電磁體之間的間隙最少，能夠最大限度的防止漏磁，提高能源利用率和電機的功率。

優選的，所述電磁體與永磁體的磁極端面均為扇形。永磁體與電磁體是相對旋轉的，而扇形的永磁體與電磁體在相對旋轉過程中，它們相交的面積是沒有發生變化的，這樣可以充分利用電磁體與永磁體的磁能，進一步提高電機的輸出功率。

優選的，所述電磁體首尾相接構成一個封閉的環形。能夠最大限度的利用永磁體的磁能，避免電磁體轉動過一個空白區而做無用功。

優選的，所述永磁體首尾相接構成一個封閉的環形。防止兩個電磁體之間的間隙產生漏磁，提高電流的利用率。

優選的，所述電磁體為兩端大中間小的工字型，線圈繞設在電磁體的中部。縮小了線圈的直徑，也就可以減少電感量，提高電流方向的轉換速度，從而提高轉速，同時增大電磁體的磁通存量和平面磁場切割力。