[發明專利]無級調速盤式永磁電機

無效

• 申請號: 99107913.2
• 申請日: 1999-06-02
• 公開（公告）號: CN1091321C
• 公開（公告）日: 2002-09-18
• 發明（設計）人: 陶國珍
• 申請（專利權）人: 陶國珍
• 主分類號: H02K21/12
• 分類號: H02K21/12;H02K23/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種無級調速盤式永磁電機。

永磁電機一般設計為同心的轉子和定子，形成徑向氣隙，轉子與定子作相對運動，把電能轉變成機械能。但在一些應用場合，如電動汽車中需要軸向尺寸小的電動來驅動車輪，故出現了盤式永磁電機。例如由中國專利CN1054151A公開了一種盤式永磁直流電機，在該電機中，永久磁鐵固裝在一個可轉動的鐵質圓盤上，線圈固定在一個絕緣板上，數個裝有磁鐵的圓盤和裝有線圈的絕緣板軸向相間排列，形成軸向氣隙，除軸的兩端的鐵質圓盤只內側單面裝有磁鐵外，中間的鐵質圓盤兩側均裝有磁鐵。直流電源通過軸端的換向器、電刷使線圈內產生交變磁場，絕緣板上的線圈穿過絕緣板其產生的磁場與兩側對應磁鐵產生的磁場發生作用，推動裝有磁鐵的圓盤轉動。

這種盤式永磁電機具有結構簡單，節省材料，轉矩大，效率高的優點。但是，這種盤式永磁電機是有刷電機，調速困難，并由于有換向器，軸向尺寸不能足夠小，因此在需要調速的應用場合，不能滿足使用要求。

本發明的目的在于開發一種轉矩大、效率高且結構相對簡單的無級調速盤式永磁電機，以滿足調速應用場合的要求。

根據本發明，該目的是這樣實現的，即設計了一種無級調速盤式永磁電機，它由機殼、軸承、定子、轉子、輸出軸組成，其特征在于：定子由絕緣板及裝在絕緣板中的多個線圈組成，它被固定在機殼上；轉子由帶軸向外邊緣的鐵質圓盤及固定在鐵質圓盤上的多個相間排列的N極與S極永久磁塊組成，該轉子通過軸承安裝在輸出軸上，磁塊與線圈之間具有一個軸向小氣隙；該電機還具有一個無級調速部分，該無級調速部分由帶軸向外緣的調速鐵盤及固定在該鐵盤中的調速線圈組成，調速鐵盤剛性地固定在輸出軸上，其軸向外邊緣位于轉子軸向外邊緣的徑向外側，兩者之間其有一個徑向小氣隙；多個定子線圈經串并聯后的兩個輸出端子經機殼中的孔連接到接線盒中，調速線圈的兩個端子通過輸出軸中的槽與滑環相連接，碳刷及刷握裝在端蓋上，碳刷的連接線也通過機殼中的孔連接到接線盒中；輸出軸分別通過各軸承支承在機殼及端蓋中。

由于根據本發明的上述無級調速盤式永磁電機是無刷式永磁電機，它可由帶反電勢檢測及具有一定頻率交變電壓輸出的驅動電路驅動。由于具有上述以電磁離合器方式工作的無級調速部分，因此通過改變調速線圈的電流便可改變轉速。本發明的無級調速盤式永磁電動機，不僅轉矩大，效率高，并且軸向尺寸小，能任意進行調速，特別適用于調速應用場合，如電動汽車中車輪的驅動。

為了更好地理解本發明，以下將借助附圖中表示的實施例來詳細地說明本發明的無級調速盤式永磁電動機。附圖為：

圖1是根據本發明一個實施例的無級調速盤式永磁電機的結構圖；

圖2是圖1中電機的定子裝配圖；

圖3是圖2中的A-A剖面；

圖4是圖1中電機的轉子裝配圖。

圖1是根據本發明一個優選實施例的無級調速盤式永磁電機的結構圖。該電機具有徑向為圓形的外部機殼6a及端蓋6b。在機殼6a及端蓋6b封閉的內空間中，自左至右布置著定子3，轉子4，無級調速部分5，滑環7a和碳刷/刷握7b。

定子3的結構如圖2及圖3所示，其中在一塊圓形絕緣板，例如夾布膠木板3b中加工有依次相隔90°的四個圓形線圈孔。四個圓形線圈3a的外表面正好卡在絕緣板的線圈孔中并用膠粘住。這些線圈孔及線圈不一定為圓形，其數目也可不為四個，例如其形狀也可為三角形或橢圓形，數目也可為6個或8個等。這里每個線圈3a用Ψ0.4-1mm的銅線三股并做一股繞制而成，每個線圈52匝，上下兩個線圈串聯，左右兩個線圈串聯，然后并聯。定子3借助多個螺絲8固定在機殼6a的臺6c上。

轉子4的結構如圖4所示，它由帶軸向外邊緣4c的鐵質圓盤4b及固定在鐵質圓盤4b上的多個相間排列的N極與S極永久磁鐵塊4a組成，永久磁鐵塊4a可用膠粘在鐵質圓盤4b上，也可用壓帶及螺絲(未示出)定在該鐵質圓盤上。該轉子4通過中心軸承9b安裝在輸出軸1上，磁鐵塊4a與線圈3a之間具有一個軸向小氣隙。

該電機還具有一個無級調速部分5，該無級調速部分5如圖1中所示，由帶軸向外邊緣5c的調速鐵盤5a及固定在該鐵盤5a中的調速線圈5b組成。調速鐵盤5a剛性地固定在輸出軸1上，它的軸向外邊緣5c位于轉子軸向外邊緣4c的徑向外側，兩者之間具有一個徑向小氣隙。

調速線圈5a的兩個端子通過輸出軸1中的槽分別與各滑環7a相連接。碳刷/刷握7b裝在端蓋6b上，碳刷的連接線及定子線圈的連接線均通過機殼6a中的孔連接到接線盒中。