[發明專利]一種基于凹緣轉體的電動裝置

在審

• 申請號: 202010591165.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111953101A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 劉粵榮
• 申請（專利權）人: 劉粵榮
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K49/10
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 付欽偉

本發明提供了一種基于凹緣轉體的電動裝置，包括電磁裝置、邏輯電源和凹緣轉體；凹緣轉體至少設置兩個外緣，外緣分別相間排布有n個磁極線沿轉軸方向設置的永磁體；電磁裝置包括磁芯和線圈；磁芯設置間隙嵌合在凹緣轉體的凹槽內；線圈電連接邏輯電源；邏輯電源對應凹緣轉體一個旋轉周期而設置n個脈沖電流周期，通過永磁體前轉至基準法線獲得基準時刻信號，在基準時刻之前或/和之后的T/2n時域內提供直流電，每次通電時間小于T/4n，其余時間斷電，控制產生電磁極使凹緣轉體獲得前轉增量并運行在實時周期時間T確定的轉速。

技術領域

本發明涉及電動旋轉機械領域，具體涉及一種基于凹緣轉體的電動裝置。

背景技術

電動裝置通常指電能與機械能的轉換裝置，機械能最常見的形式是旋轉裝置，例如旋轉機械輪、風扇的葉片、水輪機、風力發電機的葉片等等。

旋轉裝置的旋轉機械能具有慣性，該轉體慣性的有效利用在近年研究活躍，主要研究視點集中在一類外緣設置有若干永磁體的機械旋轉裝置，其早期設計是在機械轉盤的外緣設置若干永磁體，意圖利用外部永磁體的磁場干擾，通過外緣的磁力傳動作用而增加轉矩。磁力傳動的一個明顯優勢是方便控制主動機和負載的偶聯，例如一些工業用的大型旋轉機械不需要完全穩速，更需要節電，因此，有些應用場景設計了磁力傳動裝置，當轉速達到上限時，主動機暫時斷電，傳動裝置脫離，利用旋轉機械的慣性繼續旋轉；而當旋轉機械的轉速降到下限時，重新啟動主動機及耦合傳動裝置，從而達到節省主動機電能目的。

本申請針對這類外緣設置有若干永磁體的旋轉機械設計技術改良而提出。

發明內容

本發明的技術目的，是針對現有技術中磁性旋轉機械的設計缺陷，根據轉體上永磁體的周期運動特征，提出一種不同于常規設計的電動裝置，通過控制周期性的電磁力換取凹緣轉體的轉矩增量，提升電能利用率，工藝容易實現。

為實現上述技術目標，本發明提供了一種基于凹緣轉體的電動裝置，該電動裝置包括電磁裝置、邏輯電源和凹緣轉體；所述的凹緣轉體至少設置兩個外緣，外緣分別相間排布有n個磁極線沿轉軸方向設置的永磁體；所述電磁裝置包括磁芯和環繞磁芯設置的至少一組線圈；所述磁芯設置間隙嵌合安裝在凹緣轉體的凹槽內；所述線圈電連接所述邏輯電源；

所述的邏輯電源內貯有通電控制程序，對應凹緣轉體一個旋轉周期而設置n個脈沖電流周期，通過任一永磁體前轉至基準法線獲得基準時刻信號，在基準時刻之前或/和基準時刻之后的T/2n時域內提供直流電，并且每次通電時間小于T/4n，其余時間斷電，控制電磁裝置產生磁極線沿轉軸方向的脈沖電磁極，使凹緣轉體獲得前轉增量并運行在由T確定的轉速；其中，所述T為凹緣轉體旋轉的預設/實時周期時間；所述的基準法線由凹緣轉體的轉軸與所述磁芯的位置連線所確定。

本發明中，所述的凹緣轉體的基體指一類以繞軸旋轉為特征的機械構件，由非磁性的固體成型材料制成；所述的永磁體為磁鋼、釹鐵硼等一類本領域技術人員公知的材料；所述的n為正整數；所述的轉軸方向為凹緣轉體轉軸兩端的連線及其延長線方向；所述的磁極線為永磁體以及電磁裝置通直流電產生的N/S兩個磁極所確定的連線及其延長線；所述的前轉根據凹緣轉體的旋轉方向而定義。

上述技術方案中，所述邏輯電源控制電磁裝置通電產生的電磁極，在基準時刻之前與相向永磁體的磁極性相反，在基準時刻之后與相向永磁體的磁極性相同。

上述技術方案中，所述電磁裝置的線圈設置兩組以上；其中一組以上為電磁力線圈，電連接邏輯電源的直流電源輸出端；另外一組以上為磁電感應線圈，電連接邏輯電源的信號輸入端。設置兩組以上線圈有利于發揮電磁裝置的設計功能。

所述的邏輯電源包括電源、控制模塊和信號傳感器；所述電源連接控制模塊；控制模塊的電源輸出端連接所述電磁裝置的電磁力線圈；信號傳感器的信號端連接所述控制模塊的信號輸入端；信號傳感器安裝在所述凹緣轉體的外緣相鄰部位。

上述技術方案中，所述的信號傳感器包括所述電磁裝置的磁電感應線圈。