專利名稱：可控磁力電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機(jī)領(lǐng)域，涉及一種用電子電力器件控制，以電磁力推拉轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，低速 有大力矩的單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子電機(jī)。
技術(shù)背景目前，公知的主要是直流電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)式交流電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速時(shí)效率高，低轉(zhuǎn) 速則效率低，電流大，轉(zhuǎn)矩增加有限，這類電動(dòng)機(jī)本身不能調(diào)速，要通過(guò)電源變壓或 變頻裝置才可調(diào)速，這是其不足。為了克服現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)的不足，本發(fā)明提供一種以電磁力(包括吸引力和排斥力) 推動(dòng)轉(zhuǎn)子，電源經(jīng)過(guò)電子器件，轉(zhuǎn)速可控制，低速時(shí)有大的力矩的單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子電 動(dòng)機(jī)，在不作電動(dòng)機(jī)時(shí)，也可作發(fā)電機(jī)使用的新型電機(jī)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是定子由六個(gè)以上的凸電磁極和凹槽組 成，凸電磁極與凹槽所占電氣角度之比， 一般采用4: 2,即凸電磁極占電氣角度40度， 凹槽占電氣角度20度；最小時(shí)可等于l: 1;最大時(shí)不大于4. 5 :1. 5; 轉(zhuǎn)子凸極是永磁體、電磁鐵或軟磁極，轉(zhuǎn)子凸極與定子凸極大小一致，占電氣角度40度，凹槽占50 度，轉(zhuǎn)子凸極與凹槽之比是4: 5;定子和轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量為6:4，即定子凸電磁極六個(gè)， 轉(zhuǎn)子凸極四個(gè)，(或是12:8;16:12…)，以保持定子磁場(chǎng)有拖動(dòng)轉(zhuǎn)子的適當(dāng)距離和空 間；定子和轉(zhuǎn)子凸極一般是雙磁極(S.N)型，也可做成單磁極型；轉(zhuǎn)子和定子之間， 裝有轉(zhuǎn)子凸極位置傳感器，在定子相對(duì)的兩個(gè)凸極勵(lì)磁后，拉動(dòng)轉(zhuǎn)子凸極磁體(或是永 磁體、電磁鐵)接近三分之二時(shí)，另外兩個(gè)相對(duì)的轉(zhuǎn)子凸極磁體，接近定子另一相對(duì) 的定子磁極，這對(duì)定子凸極又勵(lì)磁以磁力將轉(zhuǎn)子凸極拉向自己，它與前兩個(gè)勵(lì)磁極對(duì) 轉(zhuǎn)子形成很大的電磁拉力，拉動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，另一對(duì)已重合的定子凸極磁極則產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子 相同的磁性，以排斥力推動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)行；雙轉(zhuǎn)子時(shí)，第一轉(zhuǎn)子上的電磁極有時(shí)吸住有時(shí)放 開第二轉(zhuǎn)子，放開時(shí)，主動(dòng)轉(zhuǎn)子變成飛輪蓄儲(chǔ)機(jī)械能，吸住時(shí)將蓄儲(chǔ)的機(jī)械能加上正在 產(chǎn)生的機(jī)械能一起傳給第二轉(zhuǎn)子，產(chǎn)生更大的動(dòng)力矩；在不作電動(dòng)機(jī)而作發(fā)電機(jī)時(shí)， 轉(zhuǎn)子凸極磁極成為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使定子凸極上的線圏繞組切割磁力線產(chǎn)生電壓和電流， 將機(jī)械能變成電能。本發(fā)明的有益效果是，作為電動(dòng)機(jī)時(shí)，其轉(zhuǎn)速是直接可控制的，在低轉(zhuǎn)速時(shí)有很大 的電動(dòng)力矩，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一步說(shuō)明。圖l是本發(fā)明外轉(zhuǎn)子式電機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2是第一實(shí)施例外轉(zhuǎn)子式電機(jī)結(jié)構(gòu)剖面圖。圖3是

圖1 A-A的外轉(zhuǎn)子式電機(jī)結(jié)構(gòu)剖面圖。圖4是本發(fā)明的一般的凸極磁極剖面圖。圖5是第二實(shí)施例內(nèi)轉(zhuǎn)子式電機(jī)剖面圖。
圖6是第三實(shí)施例凸極為單極性內(nèi)轉(zhuǎn)子式電機(jī)剖面圖。
圖7是第四實(shí)施例定子12凸極內(nèi)轉(zhuǎn)子式電機(jī)剖面圖。
圖8是第五實(shí)施例外轉(zhuǎn)子式-雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機(jī)的剖面圖。 圖中l(wèi).定子凸電磁極，2.轉(zhuǎn)子凸磁極，3.電磁繞組，4.傳感器，5.軸，6.轉(zhuǎn)子體，7. 轉(zhuǎn)子凹槽，8.定子體，9.定子凹槽，IO.軸承，ll.第一轉(zhuǎn)子體外電磁極，12.第二轉(zhuǎn) 子體，13.轉(zhuǎn)子體整流與控制電路。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，定子凸電磁極(1)占電氣角度40度，定子凹槽(9)占電氣角度20度， 空間尺寸比是4:2，轉(zhuǎn)子凸磁極(2)占電氣角度40度，凹槽占50度，空間尺寸比是4: 5 ,定子凸電磁極(1)與轉(zhuǎn)子凸磁極(2)電氣角度或機(jī)械尺寸大小相等，而定子凸電磁 極(1)數(shù)量是六個(gè),轉(zhuǎn)子凸磁極(2)是四個(gè),其數(shù)量比是6:4(或是12:8; 18:12……)， 即是說(shuō)一對(duì)(二個(gè))轉(zhuǎn)子凸磁極(2)分別與一對(duì)(二個(gè))定子凸電磁極(1)相重合時(shí)，另 一對(duì)(另二個(gè))轉(zhuǎn)子凸磁極(2),必定置于另兩對(duì)定子凸電磁極(1)的之間，如圖3;當(dāng) 電磁繞組(3)通過(guò)電流，使一對(duì)凸電磁極(1)勵(lì)磁將一對(duì)轉(zhuǎn)子凸磁極(2)拉向自已，拉 到30度電氣角度行程時(shí)，另一對(duì)轉(zhuǎn)子凸磁極(2)接近另一對(duì)定子凸電磁極(1)，另一 對(duì)定子凸電磁極(l)馬上勵(lì)磁，與前一對(duì)凸電磁極(l)合力將轉(zhuǎn)子凸磁極拉動(dòng)，即拉動(dòng) 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),與轉(zhuǎn)子重合后的定子凸磁極產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子相同的磁性電流，以排斥力推動(dòng)轉(zhuǎn)子 運(yùn)行，周而復(fù)始，使電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn).
在圖5所示第二實(shí)施例中，外定子凸電磁極(1)六個(gè)，內(nèi)轉(zhuǎn)子凸磁極(2)四個(gè)，其運(yùn) 轉(zhuǎn)方式與上述相同.
在圖6所示第三實(shí)施例中，其凸極不是雙磁極性(S.N極性)，而是與另外的凸極形成 磁雙極性(S.N極性)。
在圖7所示第四實(shí)施例中，其定子是12個(gè)定凸電磁極(1),內(nèi)轉(zhuǎn)子是8個(gè)轉(zhuǎn)子凸 磁極(2)，其凸極與凹槽所占電氣角度與上述相同.
在圖8所示第五實(shí)施例中，第一轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子體(6)上有電磁極，磁力線經(jīng)氣隙穿過(guò)第 二個(gè)轉(zhuǎn)子體(12)形成閉合回路，可以吸住第二轉(zhuǎn)子，第一轉(zhuǎn)子體(6)是主動(dòng)輪，有轉(zhuǎn)子 和飛輪的雙重功能，第二轉(zhuǎn)子體(12)是被動(dòng)輪，經(jīng)第一轉(zhuǎn)子的第一轉(zhuǎn)子體外電磁極(11) 吸合時(shí)才會(huì)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能傳送第二轉(zhuǎn)子，釋放時(shí)第一轉(zhuǎn)子作飛輪蓄存機(jī)械能； 第一轉(zhuǎn)子體外電磁極(11)的電源可以經(jīng)過(guò)第一轉(zhuǎn)子上的集電環(huán)和碳刷，由外電源供 給，也可由第一轉(zhuǎn)子上的發(fā)電繞組產(chǎn)生，再經(jīng)轉(zhuǎn)子體整流與控制電路(13)變換成直 流電源提供，傳感器(4)的信號(hào)控制其開停。
本發(fā)明的實(shí)施方案適用于作電動(dòng)車電機(jī)、輪毅電機(jī)和需調(diào)速的電動(dòng)機(jī)械裝置使用。
權(quán)利要求
1、一種可控磁力電機(jī)，由定子、轉(zhuǎn)子、繞組和軸等組成，其特征是定子由六個(gè)以上的凸電磁極和凹槽組成，凸電磁極與凹槽所占電氣角度之比，一般采用4∶2，即凸電磁極占電氣角度40度，凹槽占電氣角度20度；最小時(shí)可等于1∶1；最大時(shí)不大于4.5∶1.5；轉(zhuǎn)子凸極是永磁體、電磁鐵或軟磁極，轉(zhuǎn)子凸極與定子凸極大小一致，占電氣角度40度，凹槽占50度，轉(zhuǎn)子凸極與凹槽之比是4∶5；定子和轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量為6∶4，即定子凸電磁極六個(gè)，轉(zhuǎn)子凸極四個(gè)，或是12∶8；16∶12；……即定子和轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量可按成倍的數(shù)量增加。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控磁力電機(jī)，其特征是定子和轉(zhuǎn)子凸極一般由雙磁性(S、 N極)組成，也可是單磁極，即與另外的凸極構(gòu)成雙極性,
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可控磁力電機(jī)，其特征是電機(jī)的轉(zhuǎn)子可在定子外，形成外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，也可把轉(zhuǎn)子設(shè)置于定子內(nèi)，成內(nèi)轉(zhuǎn)子式結(jié)構(gòu)，
4、 一種可控磁力電機(jī)，其特征是電機(jī)是一個(gè)定子二個(gè)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)方式，第一轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子體上有電磁極,磁力線經(jīng)氣隙穿過(guò)第二個(gè)轉(zhuǎn)子體，形成閉合回路，可以吸住第二轉(zhuǎn) 子，第一轉(zhuǎn)子體置于定子體內(nèi)，是主動(dòng)輪，有轉(zhuǎn)子和飛輪的雙重功能，第二轉(zhuǎn)子體是被動(dòng)輪,第一轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子體外電磁極吸合時(shí)，才會(huì)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子體外電磁極的電源可以經(jīng)過(guò)第一轉(zhuǎn)子上的集電環(huán)和定子上的碳刷，由外電源供給，也可由第一轉(zhuǎn)子上的 發(fā)電繞組產(chǎn)生，再經(jīng)轉(zhuǎn)子體整流與控制電路變換成直流電源提供，傳感器的信號(hào)控制 其開停。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控磁力電機(jī)，其特征是 一個(gè)定子二個(gè)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)方式磁力電機(jī)其電動(dòng)方式可以是現(xiàn)有的直流或交流電機(jī)，其固定在定子里的第一轉(zhuǎn)子有電磁 極與第二個(gè)轉(zhuǎn)子相結(jié)合，第一轉(zhuǎn)子上的電磁極采用吸合和釋放方式驅(qū)動(dòng)第二轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)， 即吸合時(shí)把能量傳送給第二轉(zhuǎn)子，釋放時(shí)第一轉(zhuǎn)子作飛輪蓄儲(chǔ)機(jī)械能，有如齒輪變換 力矩的功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可控磁力電機(jī)，其特征是定子由六個(gè)以上的凸電磁極和凹槽組成，凸電磁極與凹槽所占電氣角度之比，一般采用4∶2，即凸電磁極占電氣角度40度，凹槽占電氣角度20度；轉(zhuǎn)子凸極是永磁體、電磁鐵或軟磁極，轉(zhuǎn)子凸極與定子凸極大小一致，占電氣角度40度，凹槽占50度，轉(zhuǎn)子凸極與凹槽之比是4∶5，定子上的凸電磁極以吸力和斥力拉推轉(zhuǎn)子運(yùn)行；第一轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子體上有電磁極，磁力線經(jīng)氣隙穿過(guò)第二個(gè)轉(zhuǎn)子體，形成閉合回路，可以吸住和釋放第二轉(zhuǎn)子，是轉(zhuǎn)速可控并能輸出大力矩的新型電機(jī)。
文檔編號(hào)H02K16/02GK101110542SQ20061010664
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2006年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
發(fā)明者何曉繼 申請(qǐng)人:何曉繼