電磁逆變控制電的制造方法
【專利摘要】電磁逆變控制電機(jī)，屬于電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。定子軸向固定設(shè)置在兩個(gè)動(dòng)子之間，定子中有X個(gè)分別纏繞有線圈（8）的電磁體（7），動(dòng)子中有M個(gè)永磁體（4），電磁體（7）與永磁體（4）的磁極端面軸向相對設(shè)置，其中X≥3，M為偶數(shù)，M＞X且M≠2X，相位檢測裝置用于檢測動(dòng)子中永磁體（4）的相位，斷電后永磁體（4）包括平衡永磁體（401）和非平衡永磁體（402），平衡永磁體（401）磁極端面的中心軸向位于一個(gè)電磁體（7）的中部，非平衡永磁體（402）的中心位于相鄰兩個(gè)電磁體（7）的中心之間。與非平衡永磁體相對的電磁體通電就可以給動(dòng)子一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，不需要啟動(dòng)繞組，具有節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】電磁逆變控制電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]電磁逆變控制電機(jī),屬于電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]三相電機(jī)因?yàn)樵陔姶朋w(定子)通電后會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，從而驅(qū)動(dòng)永磁體(動(dòng)子)和電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，所以三相電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是確定的，而單向電機(jī)或直流電機(jī)的電磁體不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，在啟動(dòng)電機(jī)的時(shí)候，電機(jī)軸是沒有方向性的，可能正轉(zhuǎn)，也可能反轉(zhuǎn)，所以在單向電機(jī)中增加了啟動(dòng)繞組，并且使啟動(dòng)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(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)給動(dòng)子一個(gè)旋轉(zhuǎn)的方向，電機(jī)啟動(dòng)以后啟動(dòng)繞組斷開，電機(jī)才能進(jìn)入正常工作，這也就是為什么電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)有啟動(dòng)電流，而啟動(dòng)電流是電機(jī)工作電流的4?7倍，單向電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要耗費(fèi)大量的電能，造成能源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無啟動(dòng)電流、節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單的電磁逆變控制電機(jī)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該電磁逆變控制電機(jī)，包括定子、動(dòng)子、電機(jī)軸和相位檢測裝置，動(dòng)子與電機(jī)軸固定連接，定子軸向固定設(shè)置在兩個(gè)動(dòng)子之間，所述定子中有X個(gè)分別纏繞有線圈的電磁體，電磁體均勻排列在一個(gè)與電機(jī)軸同軸的圓周上，動(dòng)子中有M個(gè)永磁體，永磁體均勻排列在一個(gè)與電機(jī)軸同軸的圓周上，相鄰兩個(gè)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(shè)置,其中X > 3，M為偶數(shù)，M > X且M古2X，相位檢測裝置用于檢測動(dòng)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(gè)電磁體的中部，非平衡永磁體的中心位于相鄰兩個(gè)電磁體的中心之間。相位檢測裝置固定在電機(jī)軸端部，或者定子與動(dòng)子之間，兩個(gè)定子中的永磁體數(shù)量相同，永磁體軸向相對設(shè)置，相對的兩個(gè)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(dòng)子一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，不需要啟動(dòng)繞組，電機(jī)啟動(dòng)電流與工作電流大小是相同的，這是目前的單向電機(jī)或直流電機(jī)所無法做到的，具有節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，利用定子中的線圈通電使電磁體產(chǎn)生極性來驅(qū)動(dòng)動(dòng)子中的永磁體，定子固定設(shè)置在兩個(gè)動(dòng)子之間，利用一個(gè)線圈的電流產(chǎn)生的兩個(gè)磁極分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)永磁體，能夠充分利用電倉泛。
[0005]優(yōu)選的，所述電磁體的數(shù)量X為偶數(shù)，且每個(gè)動(dòng)子中永磁體的數(shù)量M < 2X。電磁體為偶數(shù)可以同時(shí)控制相對的兩個(gè)電磁體換向，線圈的纏繞以及控制都更加簡單，M < 2X，一個(gè)電磁體最多與三個(gè)永磁體相對，因?yàn)橛来朋w極性相反依次設(shè)置，所以每個(gè)電磁體均衡推動(dòng)永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，避免出現(xiàn)電磁體與四個(gè)或四個(gè)以上永磁體相對，防止同時(shí)給動(dòng)子兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，所以M < 2X效率更高，充分利用永磁體的磁能。
[0006]優(yōu)選的，所述電磁體的數(shù)量X為四個(gè)，永磁體的數(shù)量M為六個(gè)，相對的兩個(gè)電磁體上的線圈并聯(lián)且反方向纏繞。反方向纏繞可以使相對的兩個(gè)電磁體極性相反，此方案是電磁體為偶數(shù)且X > 3的電磁體的最小數(shù)值，永磁體的數(shù)量也為最小值，首先控制簡單，電磁體與永磁體的數(shù)量越多，需要換向的頻率和次數(shù)就越多，造成控制電路復(fù)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(shù)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(huì)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(lián)可以減小電阻，能夠減小工作電流，提高電機(jī)的功率。
[0007]優(yōu)選的，所述電磁體的數(shù)量X為三個(gè)，永磁體的數(shù)量M為四個(gè)。此方案是電磁體和永磁體的最小數(shù)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(jī)的功率。
[0008]優(yōu)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(zhuǎn)的，而扇形的永磁體與電磁體在相對旋轉(zhuǎn)過程中，它們相交的面積是沒有發(fā)生變化的，這樣可以充分利用電磁體與永磁體的磁能，進(jìn)一步提高電機(jī)的輸出功率。
[0009]優(yōu)選的，所述電磁體首尾相接構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)形。能夠最大限度的利用永磁體的磁能，避免電磁體轉(zhuǎn)動(dòng)過一個(gè)空白區(qū)而做無用功。
[0010]優(yōu)選的，所述永磁體首尾相接構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)形。防止兩個(gè)電磁體之間的間隙產(chǎn)生漏磁，提高電流的利用率。
[0011]優(yōu)選的，所述電磁體為兩端大中間小的工字型，線圈繞設(shè)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(zhuǎn)換速度，從而提高轉(zhuǎn)速，同時(shí)增大電磁體的磁通存量和平面磁場切割力。
[0012]優(yōu)選的，所述相位檢測裝置包括霍爾傳感器和磁感單元，多個(gè)磁感單元均勻間隔固定在電機(jī)軸端部的圓周上，磁感單元至少有兩列，多個(gè)霍爾傳感器與磁感單元相對應(yīng)的固定設(shè)置。通過霍爾傳感器檢測永磁體的相位，結(jié)構(gòu)簡單，成本相對于使用編碼器更低。
[0013]進(jìn)一步的，所述定子內(nèi)側(cè)的電機(jī)軸上固定有冷卻葉輪。隨著動(dòng)子的旋轉(zhuǎn)對永磁體和線圈進(jìn)行冷卻，提高電磁體和線圈的使用壽命和工作效率。
[0014]另外，所述電磁體還可以間隔設(shè)置，端面形狀大小與永磁體磁極端面相同。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明電磁逆變控制電機(jī)的上述技術(shù)方案所具有的有益效果是:
1、無需啟動(dòng)繞組，啟動(dòng)電流與工作電流相同，節(jié)能，永磁體的數(shù)量M >電磁體的數(shù)量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(dòng)子一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，不需要啟動(dòng)繞組，電機(jī)啟動(dòng)電流與工作電流大小是相同的，這是目前的單向電機(jī)或直流電機(jī)所無法做到的，具有節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
[0016]2、定子固定設(shè)置在兩個(gè)動(dòng)子之間，定子中的電磁體通電產(chǎn)生極性來驅(qū)動(dòng)動(dòng)子中的永磁體，利用一個(gè)線圈的電流產(chǎn)生的兩個(gè)磁極分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)永磁體，能夠充分利用電能。
[0017]3、工作穩(wěn)定、無噪音，所有的電磁體只是在動(dòng)子轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后進(jìn)行換向，不需要像普通電機(jī)一樣通過控制電磁體不斷的通電、斷電來避免電磁體阻礙永磁體的旋轉(zhuǎn)，工作穩(wěn)定。
[0018]4、電磁體與永磁體的數(shù)量少，能夠盡量減少永磁體之間、電磁體之間的間隙,最大限度的防止漏磁，提高能源利用率和電機(jī)的輸出扭矩。[0019]5、力矩大，永磁體與電磁體是相對旋轉(zhuǎn)的，而扇形的永磁體與電磁體在相對旋轉(zhuǎn)過程中，它們相交的面積是沒有發(fā)生變化的，克服以往電機(jī)在電磁體與永磁體相對旋轉(zhuǎn)的過程中它們相交的面積逐漸發(fā)生變化，浪費(fèi)了大量的電能和磁能，電磁體與永磁體的磁極端面均為扇形充分利用電磁體與永磁體的磁能，力矩是同等功率電機(jī)的3~4倍。
[0020]6、電磁體首尾相接構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)形，能夠最大限度的利用永磁體的磁能，避免電磁體轉(zhuǎn)動(dòng)過一個(gè)空白區(qū)而做無用功，永磁體首尾相接構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)形，防止兩個(gè)電磁體之間的間隙產(chǎn)生漏磁，提高電流的利用率。
[0021]7、定子內(nèi)側(cè)的電機(jī)軸上固定有冷卻葉輪，隨著動(dòng)子的旋轉(zhuǎn)對永磁體和線圈進(jìn)行冷卻，提高電磁體和線圈的使用壽命和工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為該電磁逆變控制電機(jī)實(shí)施例1的電磁體與永磁體初始狀態(tài)示意圖。[0023]圖2為電磁體與永磁體的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為電磁體的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4該電磁逆變控制電機(jī)的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為該電磁逆變控制電機(jī)的剖視圖。
[0027]圖6為電磁體換向示意圖。
[0028]圖7為永磁體每次旋轉(zhuǎn)30°的相位變化示意圖。
[0029]圖8為該電磁逆變控制電機(jī)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖9為實(shí)施例2中電磁體換向示意圖。
[0031 ] 圖10為電磁逆變控制電機(jī)實(shí)施例2的側(cè)視圖。
[0032]圖11為圖10中E-E處的剖視圖示意圖。
[0033]圖12為該電磁逆變控制電機(jī)實(shí)施例3的示意圖。
[0034]圖13為該電磁逆變控制電機(jī)實(shí)施例4的示意圖。
[0035]圖14為該電磁逆變控制電機(jī)實(shí)施例5的示意圖。
[0036]圖15為電磁體間隔設(shè)置的示意圖。
[0037]其中:1、端蓋 2、動(dòng)子筒體 3、永磁體固定盤 4、永磁體 401、平衡永磁體402、非平衡永磁體 5、電磁體固定盤 6、定子筒體 7、電磁體 8、線圈 9、冷卻葉輪
10、電機(jī)軸 11、固定螺栓 12、傳感器支架 13、相位套 14、密封蓋 15、霍爾傳感器16、磁感單元。
【具體實(shí)施方式】
[0038]圖1~7是本發(fā)明電磁逆變控制電機(jī)的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖f 15對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0039]實(shí)施例1
參照圖1~5，該電磁逆變控制電機(jī)，包括定子、動(dòng)子、電機(jī)軸10、相位檢測裝置和箱體，定子固定在箱體內(nèi)，動(dòng)子與電機(jī)軸10固定連接，兩個(gè)動(dòng)子軸向位于定子的兩端，電機(jī)軸10兩端穿出箱體，相位檢測裝置設(shè)置在電機(jī)軸10的一端與箱體之間，相位檢測裝置外側(cè)固定有密封蓋14，相位檢測裝置用于檢測動(dòng)子的相位，通過改變定子中的電流方向改變磁性，從而驅(qū)動(dòng)動(dòng)子和電機(jī)軸10旋轉(zhuǎn)，定子中有X個(gè)電磁體7，電磁體7上均纏繞有線圈8，每個(gè)動(dòng)子中有M個(gè)永磁體4,而且電磁體7與永磁體4都是均勻的排列在一個(gè)圓周上，所述圓周與電機(jī)軸10同軸，X ^ 3，M為大于X的偶數(shù)，且相鄰兩個(gè)永磁體4的極性相反，電磁體7與永磁體4的磁極端面軸向相對設(shè)置，電磁體7端面與永磁體4的磁極端面間距為10~50絲，電機(jī)斷電后，電磁體7失去磁性，因?yàn)镸大于X，永磁體4吸引電磁體7，因?yàn)橛来朋w4能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而磁性材料與導(dǎo)磁材料相吸時(shí)會(huì)有中心相吸的特性，即磁性材料磁極端面的中心與導(dǎo)磁材料相對端面的中心會(huì)自動(dòng)吸合在一起，該電磁逆變控制電機(jī)的動(dòng)子穩(wěn)定后，通過大量的試驗(yàn)證實(shí)，動(dòng)子中必定有永磁體4的中心軸向位于一個(gè)電磁體7的中部，稱之為平衡永磁體401，其他永磁體4的中心位于相鄰兩個(gè)電磁體7的中心之間，稱之為非平衡永磁體 402。
[0040]參照圖1~2,較佳的，電磁體7的數(shù)量X=4,永磁體4的數(shù)量M=6,經(jīng)過試驗(yàn)證實(shí)，斷電后平衡永磁體401的磁極端面中心軸向位于一個(gè)電磁體7的中部，平衡永磁體401有兩個(gè),且是相對的，四個(gè)非平衡永磁體402磁極端面中心均位于相鄰兩個(gè)電磁體7的中心之間，設(shè)定與平衡永磁體401相對的兩個(gè)電磁體7為AB組，設(shè)定非平衡永磁體402相對的兩個(gè)電磁體7為⑶組，AB組電磁體7無論通電后是N極還是S極，動(dòng)子中的永磁體4受到的是平衡力，動(dòng)子無法旋轉(zhuǎn)或沒有方向性，而給CD組電磁體7通電，且這個(gè)電磁體7通電后的極性順時(shí)針方向的非平衡永磁體402的極性相同，就會(huì)推動(dòng)動(dòng)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，反之則動(dòng)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，給動(dòng)子一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，然后通過間隔有序的改變電磁體7上線圈8的電流方向，就可以推動(dòng)動(dòng)子和電機(jī)軸10旋轉(zhuǎn)，不需要增加啟動(dòng)繞組，所以該電磁逆變控制電機(jī)啟動(dòng)時(shí)不需要啟動(dòng)電流，具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
[0041]目前有的電機(jī)采用在動(dòng)子中增加一個(gè)配重塊，動(dòng)子中的永磁體與配重塊一起等間距圓周排列，而定子中電磁體均勻排列，以此來打破動(dòng)子中永磁體的平衡，電磁體通電后配重塊一側(cè)的永磁體受力不均勻，會(huì)使動(dòng)子向配重塊一側(cè)旋轉(zhuǎn)，這樣啟動(dòng)的時(shí)候也不就需要啟動(dòng)繞組，但配重塊是非磁性材料，這種不平衡的結(jié)構(gòu)，動(dòng)子在配重塊處無法受力，啟動(dòng)或負(fù)載增加時(shí)每轉(zhuǎn)一圈都要增加配重塊一側(cè)的永磁體相對的電磁體的電流，才能夠使動(dòng)子有足夠的動(dòng)力轉(zhuǎn)過配重塊處的這個(gè)受力空白區(qū)，需要耗費(fèi)大量的電量，雖然不需要啟動(dòng)電流，但其并沒有達(dá)到節(jié)能的目的，而該電磁逆變控制電機(jī)中電磁體7與永磁體4都是均勻的排列在一個(gè)圓周上，只需要非平衡永磁體402受力，就能夠保證動(dòng)子旋轉(zhuǎn)的方向，各線圈8內(nèi)電流大小是相等的，啟動(dòng)電流與工作電流相等，通過實(shí)現(xiàn)表明該電磁逆變控制電機(jī)在電壓為12V，電流為0.2A的條件下能夠驅(qū)動(dòng)3KW的發(fā)電機(jī)運(yùn)行，并輸出1.6A左右的電流，而且負(fù)載輸入電流0.2A與空載輸入時(shí)的電流保持恒定不變，這充分說明該電磁逆變控制電機(jī)是切實(shí)可行的。
[0042]參照圖2，永磁體4與電磁體7的磁極端面均為扇形，永磁體4與電磁體7的內(nèi)徑相等，外徑相等，電機(jī)工作中永磁體4與電磁體7是相對旋轉(zhuǎn)的，而扇形的永磁體4與電磁體7在相對旋轉(zhuǎn)過程中，它們相交的面積是沒有發(fā)生變化的，這樣可以充分利用電磁體7與永磁體4的磁能。永磁體4首尾相連構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)形，能夠最大限度的利用永磁體4的磁能，避免電磁體7轉(zhuǎn)動(dòng)過一個(gè)空白區(qū)而做無用功，電磁體7首尾相連構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)形，防止兩個(gè)電磁體7之間的間隙產(chǎn)生漏磁，提高電流的利用率。
[0043] 參照圖3，電磁體7為兩端大中間小的工字型，線圈8繞設(shè)在電磁體7的中部，縮小了線圈8的直徑，也就可以減少電感量，提高電流方向的轉(zhuǎn)換速度，從而提高轉(zhuǎn)速，同時(shí)增大電磁體7的磁通存量和平面磁場切割力。
[0044]參照圖4?5，箱體為非導(dǎo)磁材料，包括端蓋1、動(dòng)子筒體2和定子筒體6，電磁體7的磁極兩端分別固定在電磁體固定盤5上，電磁體固定盤5與電機(jī)軸10之間設(shè)有軸承,定子筒體6固定在兩個(gè)電磁體固定盤5之間，并通過固定螺栓11固定連接，兩個(gè)電磁體固定盤5之間的電機(jī)軸10上固定有一個(gè)冷卻葉輪9，冷卻葉輪9位于電磁體7的內(nèi)側(cè)，隨著動(dòng)子的旋轉(zhuǎn)對永磁體4和線圈8進(jìn)行冷卻，提高電磁體7和線圈8的使用壽命和工作效率。永磁體4固定在永磁體固定盤3上,永磁體固定盤3與電機(jī)軸10固定連接,動(dòng)子筒體2套在永磁體固定盤3外側(cè)，兩個(gè)動(dòng)子筒體2分別位于電磁體固定盤5的外側(cè)，電磁體固定盤5、動(dòng)子筒體2和端蓋I通過螺栓固定連接，端蓋I與電機(jī)軸10之間設(shè)有軸承。
[0045]相位檢測裝置包括傳感器支架12、相位套13、霍爾傳感器15、磁感單元16和密封蓋14,相位套13同軸固定在電機(jī)軸10伸出端蓋I外側(cè)的一端，相位套13上固定有兩列磁感單元16,磁感單元16由磁性材料制成,每列磁感單元16有六個(gè),沿相位套13圓周間隔均勻分布，這樣同列相鄰兩個(gè)磁感單元16的夾角為60°，兩個(gè)傳感器支架12固定在端蓋I上，每個(gè)傳感器支架12上固定有兩個(gè)霍爾傳感器15，分別與兩列磁感單元16相對應(yīng)，霍爾傳感器15能夠準(zhǔn)確檢測電機(jī)軸10的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，而且結(jié)構(gòu)和控制電路簡單。永磁體4與磁感單元16的位置的相對固定的，通過霍爾傳感器15就能夠檢測到永磁體4相對電磁體7的相位分布，從而確定平衡永磁體401和非平衡永磁體402,從而確定各個(gè)線圈8的電流方向。
[0046]由于加工及裝配原因，平衡永磁體401磁極端面中心并不一定與AB組電磁體7的端面中心重合，電磁體7與永磁體4并非是絕對的對稱分布,可能會(huì)有一定的偏差,但實(shí)驗(yàn)證明可以保證平衡永磁體401磁極端面中心位于電磁體7的中部，此時(shí)如果所有的電磁體7同時(shí)通電，平衡永磁體401具有了旋轉(zhuǎn)方向，可能會(huì)導(dǎo)致平衡永磁體401旋轉(zhuǎn)方向與非平衡永磁體402的旋轉(zhuǎn)方向相反,該電磁逆變控制電機(jī)通過霍爾傳感器15檢測到永磁體4的相位后,可以先給非平衡永磁體402相對的一組電磁體7通電，平衡永磁體401磁極端面中心轉(zhuǎn)過相對應(yīng)的電磁體7的中心時(shí)，所有的電磁體7通電，從而解決永磁體4與電磁體7具有偏差的問題，工作可靠。
[0047]參照圖6，兩個(gè)線圈8的纏繞方向相反，較佳的，相對的兩個(gè)電磁體7上的線圈8并聯(lián)，并聯(lián)相對于串聯(lián)可以減小電阻，以本實(shí)施例為例，串聯(lián)的電阻為19Ω，而并聯(lián)后只有8 Ω，可見并聯(lián)能夠減小工作電流，提高電機(jī)的功率。
[0048]工作過程:參照圖7，霍爾傳感器15檢測永磁體4的相位，首先給⑶組電磁體7通電，給非平衡永磁體402施加旋轉(zhuǎn)的力，動(dòng)子開始旋轉(zhuǎn)，然后所有的電磁體7均通電，霍爾傳感器15檢測永磁體4的旋轉(zhuǎn)角度，電機(jī)軸10旋轉(zhuǎn)30°后CD組電磁體7換向，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)30°后AB組電磁體7換向，電機(jī)軸10每旋轉(zhuǎn)60°⑶組電磁體7換向一次，同樣電機(jī)軸10每旋轉(zhuǎn)60 ° AB組電磁體7換向一次，AB組與⑶組電磁體7相互獨(dú)立換向，且AB組與⑶組電磁體7換向角度相差30°，通過電磁體7的不斷換向來驅(qū)動(dòng)永磁體4旋轉(zhuǎn)，本電磁逆變控制電機(jī)中的所有的電磁體7同時(shí)工作，克服普通電機(jī)需要斷電才能驅(qū)動(dòng)動(dòng)子旋轉(zhuǎn)的缺點(diǎn)，具有工作穩(wěn)定，功率大，無噪音等優(yōu)點(diǎn)。
[0049]實(shí)施例2 參照圖8,本實(shí)施例中電磁體7的數(shù)量X=6,每組動(dòng)子中永磁體4的數(shù)量M=8,永磁體4與電磁體7均為圓柱形。
[0050]參照圖9，圖中表示永磁體4每旋轉(zhuǎn)15°的四個(gè)相位，但并非是結(jié)構(gòu)圖，實(shí)際上永磁體4與電磁體7是軸向相對的,初始位置時(shí)，即為斷電時(shí)，永磁體4穩(wěn)定后分為平衡永磁體401和非平衡永磁體402，平衡永磁體401與AB組電磁體7相對，非平衡永磁體402分別與⑶組、EF組的電磁體7相對，首先給⑶組、EF組中的任意一個(gè)或全部電磁體7通電，且使電磁體7的極性與順時(shí)針方向的非平衡永磁體402極性相同，就會(huì)給動(dòng)子一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向，然后給所有電磁體7通電，當(dāng)動(dòng)子旋轉(zhuǎn)15°時(shí)，EF組中的電磁體7換向，使EF組中電磁體7與相應(yīng)的永磁體4極性由相反改變?yōu)橄嗤?，使永磁體4與電磁體7由相吸改為相斥，其他電磁體7保持不變，當(dāng)動(dòng)子再次旋轉(zhuǎn)15°時(shí)，CD組的永磁體4換向，當(dāng)動(dòng)子再次旋轉(zhuǎn)15 °時(shí)，AB組的永磁體4換向，形成一個(gè)循環(huán)，即，AB組、⑶組、EF組中的電磁體7均是動(dòng)子每轉(zhuǎn)動(dòng)45°換向，且依次間隔15°獨(dú)立換向，該實(shí)施例中的相位檢測裝置可以采用編碼器。
[0051]參照圖10?11，永磁體4的磁極端面與電磁體7的端面是軸向相對的圓形，較佳的，永磁體4與電磁體7的直徑相同，能夠有效利用永磁體4的磁能，并防止電磁體7的電流做無用功，但由圖10可以看出，當(dāng)永磁體4與電磁體7相對旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,永磁體4與電磁體7相交的面是不斷變化的，這就造成大量永磁體4的磁能沒有被利用，同時(shí)電磁體7的能量也浪費(fèi)了，而且永磁體4之間有較大的空隙，造成電磁體7轉(zhuǎn)動(dòng)到這個(gè)空白區(qū)做無用功，造成能源浪費(fèi)，電磁體7之間也有間隙，造成漏磁現(xiàn)象，可見扇形的電磁體7與永磁體4更加節(jié)能。其他結(jié)構(gòu)和工作過程同實(shí)施例1。
[0052]實(shí)施例3
參照圖12,本實(shí)施例中電磁體7的數(shù)量X=8,每組動(dòng)子中永磁體4的數(shù)量M=12,永磁體4的磁極端面與電磁體7的端面是軸向相對的，初始位置時(shí)，即為斷電時(shí)，永磁體4穩(wěn)定后分為平衡永磁體401和非平衡永磁體402，平衡永磁體401與ABCD組的電磁體7相對，非平衡永磁體402分別與EF GH組的電磁體7相對，首先給EFGH組中的任意一個(gè)或全部電磁體7通電,且使電磁體7的極性與順時(shí)針方向的非平衡永磁體402極性相同,就會(huì)給動(dòng)子一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向，然后給所有電磁體7通電，當(dāng)動(dòng)子旋轉(zhuǎn)15°時(shí)，EFGH組中的電磁體7換向，使EFGH組中電磁體7與相應(yīng)的永磁體4極性由相反改變?yōu)橄嗤?，使永磁體4與電磁體7由相吸改為相斥，其他電磁體7保持不變，當(dāng)動(dòng)子再次旋轉(zhuǎn)15°時(shí)，ABCD組的電磁體7換向，AB⑶組和EFGH組中的電磁體7均是動(dòng)子轉(zhuǎn)動(dòng)30 °后開始換向，且是依次間隔15 °獨(dú)立換向。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。
[0053]由實(shí)施例1?3可知，電磁體7的數(shù)量X為偶數(shù)，相對的一組電磁體7是同時(shí)變化的，控制方便，而且相對的一組電磁體7上的線圈8是并聯(lián)的，電阻小，電機(jī)的輸出功率更大；X為偶數(shù)，且M < 2X, —個(gè)電磁體7最多與三個(gè)永磁體4相對，因?yàn)橛来朋w4極性相反依次設(shè)置，所以每個(gè)電磁體7均衡推動(dòng)永磁體4轉(zhuǎn)動(dòng)，避免出現(xiàn)電磁體7與四個(gè)永磁體4相對，防止同時(shí)給動(dòng)子兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，所以M < 2X效率更高，充分利用永磁體4的磁能。
[0054]實(shí)施例4
參照圖13,本實(shí)施例中電磁體7的數(shù)量X=3,每組動(dòng)子中永磁體4的數(shù)量M=4,永磁體4的磁極端面與電磁體7的端面是軸向相對的，初始位置時(shí)，即為斷電時(shí)，永磁體4穩(wěn)定后分為平衡永磁體401和非平衡永磁體402,三個(gè)電磁體7分別定義為A、B、C,假設(shè)平衡永磁體401與A電磁體7相對，當(dāng)然可能是任意的永磁體4會(huì)成為平衡永磁體401，根據(jù)相位檢測裝置，同時(shí)電磁體7位置的固定的，就可以檢測到具體是哪一個(gè)永磁體4會(huì)成為平衡永磁體401，其他實(shí)施例也相同。動(dòng)子轉(zhuǎn)動(dòng)30°后，B電磁體7換向，動(dòng)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)30°后，C電磁體7換向，動(dòng)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)30°后，A電磁體7換向，形成一個(gè)循環(huán)，A、B、C電磁體7分別在動(dòng)子轉(zhuǎn)動(dòng)90°后換向，A、B、C電磁體7依次間隔30°的獨(dú)立換向。
[0055]實(shí)施例5
參照圖14,本實(shí)施例中電磁體7的數(shù)量X=3,每組動(dòng)子中永磁體4的數(shù)量M=8,永磁體4的磁極端面與電磁體7的端面是軸向相對的，初始位置時(shí)，即為斷電時(shí)，永磁體4穩(wěn)定后分為平衡永磁體401和非平衡永磁體402，三個(gè)電磁體7分別定義為A、B、C，平衡永磁體401與A電磁體7相對，動(dòng)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)15°后，C電磁體7換向，動(dòng)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)15°后，B電磁體7換向,動(dòng)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)30°后，A電磁體7換向，形成一個(gè)循環(huán)，A、B、C電磁體7分別在動(dòng)子轉(zhuǎn)動(dòng)45°后換向，A、B、C電磁體7依次間隔15°的獨(dú)立換向，其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。由本實(shí)施例可見M > 2X也可以實(shí)現(xiàn)。
[0056]經(jīng)過上述實(shí)施例可知，每組電磁體7在動(dòng)子轉(zhuǎn)動(dòng)
360° /M的角度后換向，M < 2X時(shí)，各組電磁體7換向的間隔角度=360° /X_360° /Μ。以上僅是本發(fā)明的少數(shù)實(shí)施例，并非窮舉，本發(fā)明的電磁體7的數(shù)量X可以是> 3的任意自然數(shù)，永磁體4的數(shù)量M是大于想，且M古2Χ的任意自然偶數(shù)。
[0057]參照圖15，電磁體7可以均勻間隔設(shè)置，較佳的電磁體7與永磁體4為內(nèi)徑、外徑均相等的扇形，電磁體7與永磁體4的形狀面積相同。
[0058]本發(fā)明中的電磁體7與永磁體4可以是圓形、方形或三角形等其他任意形狀，當(dāng)然電磁體7可以是任意形狀截面的工字型；動(dòng)子可以有三組或三組以上，兩組動(dòng)子之間分別固定設(shè)置一個(gè)定子。磁感單元16還可以固定在冷卻葉輪9或永磁體固定盤3上，還可以在電機(jī)軸10端部固定一個(gè)相位檢測盤，磁感單元16分為至少兩個(gè)圓圈均勻固定在相位檢測盤上，通過霍爾傳感器15檢測磁感單元16。
[0059]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁逆變控制電機(jī)，包括定子、動(dòng)子、電機(jī)軸(10)和相位檢測裝置，動(dòng)子與電機(jī)軸(10)固定連接，定子軸向固定設(shè)置在兩個(gè)動(dòng)子之間，其特征在于:所述定子中有X個(gè)分別纏繞有線圈(8)的電磁體(7),電磁體(7)均勻排列在一個(gè)與電機(jī)軸(10)同軸的圓周上,動(dòng)子中有M個(gè)永磁體(4)，永磁體(4)均勻排列在一個(gè)與電機(jī)軸(10)同軸的圓周上，相鄰兩個(gè)永磁體(4)的極性相反，電磁體(7)與永磁體(4)的磁極端面軸向相對設(shè)置，其中X > 3，M為偶數(shù)，M > X且M古2X，相位檢測裝置用于檢測動(dòng)子中永磁體(4)的相位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁逆變控制電機(jī)，其特征在于:所述電磁體(7)的數(shù)量X為偶數(shù)，且每個(gè)動(dòng)子中永磁體(4)的數(shù)量M < 2X。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁逆變控制電機(jī)，其特征在于:所述電磁體(7)的數(shù)量X為四個(gè)，永磁體(4)的數(shù)量M為六個(gè)，相對的兩個(gè)電磁體(7)上的線圈(8)并聯(lián)且反方向纏繞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁逆變控制電機(jī)，其特征在于:所述電磁體(7)的數(shù)量X為三個(gè),永磁體(4)的數(shù)量M為四個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的電磁逆變控制電機(jī),其特征在于:所述電磁體(7)與永磁體(4)的磁極端面均為扇形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁逆變控制電機(jī)，其特征在于:所述電磁體(7)首尾相接構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁逆變控制電機(jī)，其特征在于:所述永磁體(4)首尾相接構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)形。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁逆變控制電機(jī)，其特征在于:所述電磁體(7)為兩端大中間小的工字型，線圈(8 )繞設(shè)在電磁體(7 )的中部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁逆變控制電機(jī)，其特征在于:所述相位檢測裝置包括霍爾傳感器(15)和磁感單元(16)，多個(gè)磁感單元(16)均勻間隔固定在電機(jī)軸(10)端部的圓周上，磁感單元(16)至少有兩列，多個(gè)霍爾傳感器(15)與磁感單元(16)相對應(yīng)的固定設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁逆變控制電機(jī)，其特征在于:所述定子內(nèi)側(cè)的電機(jī)軸(10)上固定有冷卻葉輪(9)。
【文檔編號】H02K1/27GK103929028SQ201410169925
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】蔡曉青 申請人:蔡曉青