一种变流变速无换向永磁直流电动机制造技术

本发明专利技术公开了一种变流变速无换向永磁直流电动机，属于直流电机领域，以解决现有直流电动机要克服永磁定子对转子的磁拉力，会消耗大量电能的问题。它包括机座、线圈内转子、永磁内定子、线圈外转子、永磁外定子,它还包括转子轴、转子轴支座、转子轴磁悬浮内套、转子轴磁悬浮外套、支座磁悬浮内套、支座磁悬线圈外套，所述转子轴的两端设置在两个转子轴支座的支座轴承中，所述转子轴紧固套装在线圈内转子的内腔中，线圈内转子两端外径口里套装转子轴磁悬浮内套，转子轴磁悬浮外套紧固套装在永磁内定子的两端内径口里。本发明专利技术根据需求可制造出大功率超高速永磁直流电动机或发电机，适合电动汽车、工矿企业等需要动力或发电的领域。

【技术实现步骤摘要】
一种变流变速无换向永磁直流电动机
本专利技术属于直流电机领域，具体涉及一种变流变速无换向永磁直流电动机。
技术介绍
直流电动机根据磁场结构分径向磁场和轴向磁场，励磁方式分永磁励磁和绕组铁芯励磁，它们有一个共同点，由于受尺寸等结构性限制，永磁材料不能大体积、大质量的应用，所以永磁能利用率低、并且还要对电流进行换向，耗电量大。现有永磁直流电动机采用电磁线圈，轴向环绕在径向环状圆桶铁芯上，并设置在单一极性的圆桶状永磁定子内腔中，它的原理是；永磁定子与转子铁芯产生的磁场对处在磁场中电磁线圈的一边产生磁场力，但存在的问题是永磁定子对转子线圈铁芯要有很强的吸引力，能否旋转不说，转子线圈铁芯旋转时，首先要克复永磁定子对转子的这种磁拉力，会消耗大量的电能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变流变速无换向永磁直流电动机，以解决现有直流电动机要克服永磁定子对转子的磁拉力，会消耗大量电能的问题。本专利技术采用的技术方案是：一种变流变速无换向永磁直流电动机，包括机座、线圈内转子、永磁内定子、线圈外转子、永磁外定子,线圈内转子设置在永磁内定子的内腔中，永磁内定子设置在线圈外转子的内腔中，线圈外转子设置在永磁外定子的内腔中，永磁外定子设在机座上；它还包括转子轴、转子轴支座、转子轴磁悬浮内套、转子轴磁悬浮外套、支座磁悬浮内套、支座磁悬线圈外套，所述转子轴的两端设置在两个转子轴支座的支座轴承中，所述转子轴紧固套装在线圈内转子的内腔中，线圈内转子两端外径口里套装转子轴磁悬浮内套，转子轴磁悬浮外套紧固套装在永磁内定子的两端内径口里，线圈内转子与永磁内定子两端口紧固套装有线圈内转子轴承，所述转子轴两端紧固套装有支座磁悬浮内套，永磁磁悬浮外套紧固在转子轴支座上，并套装在永磁磁悬浮内套上。做为本专利技术的进一步改进，线圈内转子的两端设有转子轴键槽和线圈内转子轴承卡槽，转子轴轴承卡簧卡在转子轴轴承卡槽内。做为本专利技术的进一步改进，所述转子轴上靠近线圈内转子的位置设有导线引入空心轴孔，转子轴的端部设有导线引出空心轴孔。做为本专利技术的进一步改进，在转子轴的两侧套装有法兰盘，法兰盘紧固在外线圈转子上。做为本专利技术的进一步改进，永磁内定子是有轴向同心圆的钢桶，外径套装永磁材料制成的圆桶构成，充磁后外径形成单一的S极或N极，永磁外定子是由永磁材料制成的轴向同心圆的圆桶紧固套装在机座内腔中构成，充磁后，内径形成单一的N极或S极。做为本专利技术的进一步改进，永磁内定子为永磁材料定子时，永磁外定子用高导磁材料制成的定子或者为增大功率也可将该材料开槽绕制线圈使其成为单一的励磁磁场，为节省制造成本，此时，内定子也可用高导磁材料制成。做为本专利技术的进一步改进，线圈内转子、线圈外转子设置为单匝多组绕组，其适用于低电压大电流，或者设置为多匝多组绕组，其适用于高电压小电流。做为本专利技术的进一步改进，上述的一种变流变速无换向永磁直流电动机可做为直流发电机使用。本专利技术在轴承旁设置了永磁磁悬浮内、外套，减小了轴承磨擦阻力、延长了使用寿命。本专利技术去除了碳刷，在空心转子轴端头设置安装了液体导电盒，降低了维护成本。为进一步降低成本，永磁外定子可用轴向同心圆的硅钢片铁芯轴向开2-N槽，在用大平方漆包扁铜线将其绕制成单一极性的励磁铁芯，电源正极引入励磁绕组，以串联电路从励磁绕组引出，连接在液体导电盒的正极，液体导电盒的负极与电源负极联接。本专利技术有益效果是：永磁外定子可以做成径向或轴向大体积、大质量（磁感强度与体积、质量有关）的定子，与永磁内定子构成强磁场，为线圈外转子提供更强的磁场力，与现有直流电动机相比，以本专利技术制造的电动机转子线径增大，耗电量就会减小，电功率一定时，永磁定子磁感强度增大，输出的轴功率就会增大。转子线圈无铁芯、无铁损、转矩响应快、永磁能利用率高、耗电量小，通过电流变阻器，调整电流，就可变速，并且无需换向系统，改变了永磁直流电机电流换向的历史，是一种新型节能直流电动机，根据需求可制造出大功率超高速永磁直流电动机或发电机，适合电动汽车、工矿企业等需要动力或发电的领域。一种变流变速无换向永磁直流电动机可做为直流发电机使用。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中线圈转子与永磁定子的分解示意图；图3是本专利技术中液体导电盒与永磁磁悬浮内外套的分解示意图；图4是本专利技术的装配示意图；图5是本专利技术中线圈内、外转子线圈绕组示意图。图中：1-液体导电盒，2-转子轴支座，3-法兰盘键，4-法兰盘，5-线圈内转子轴轴承，6A-转子轴磁悬浮内套，6B-转子轴磁悬浮外套，7-转子轴键槽，8A-线圈内转子,8B-转子轴，9-永磁内定子，10-永磁外定子，11A-支座磁悬线圈外套，11B-支座磁悬浮内套，12-支座轴承，13-法兰盘螺栓孔，14-法兰盘键槽，15-线圈导电板，16-机座，17-支座与机座螺栓孔，18-线圈外转子，19-法兰盘紧固螺栓孔，20-线圈内转子轴承卡簧，21-线圈内转子轴承卡槽，22A-线圈内转子导电板紧固螺栓孔，22B-线圈外转子导电板紧固螺栓孔，23A-导线引入空心轴孔，23B-导线引出空心轴孔，24-支座螺栓孔，25-液体导电盒螺栓孔，26-液体导电盒紧固螺栓孔，27-紧固螺栓。具体实施方式现结合附图对本专利技术做进一步详细说明。一种变流变速无换向永磁直流电动机，包括机座16、线圈内转子8A、永磁内定子9、线圈外转子18、永磁外定子10,线圈内转子8A设置在永磁内定子9的内腔中，永磁内定子9设置在线圈外转子18的内腔中，线圈外转子18设置在永磁外定子10的内腔中，永磁外定子10设在机座16上；它还包括转子轴8B、转子轴支座2、转子轴磁悬浮内套6A、转子轴磁悬浮外套6B、支座磁悬浮内套11Ｂ、支座磁悬线圈外套11A，转子轴8B的两端设置在两个转子轴支座2的支座轴承12中，转子轴8B紧固套装在线圈内转子8A的内腔中，线圈内转子8A两端外径口里套装转子轴磁悬浮内套6A，转子轴磁悬浮外套6B紧固套装在永磁内定子9的两端内径口里，线圈内转子8A与永磁内定子9两端口紧固套装有线圈内转子轴承5，转子轴8B两端紧固套装有支座磁悬浮内套11B，永磁磁悬浮外套11A紧固在转子轴支座2上，并套装在永磁磁悬浮内套11B上。线圈内转子8A的两端设有转子轴键槽7和线圈内转子轴承卡槽21，转子轴轴承卡簧20卡在转子轴轴承卡槽21内。在转子轴8B的两侧套装有法兰盘4，法兰盘4紧固在外线圈转子18上。永磁内定子９是有轴向同心圆的钢桶，外径套装永磁材料制成的圆桶构成，充磁后外径形成单一的S极或N极，永磁外定子10是由永磁材料制成的轴向同心圆的圆桶紧固套装在机座16内腔中构成，充磁后，内径形成单一的N极或S极。永磁内定子9为永磁材料定子时，永磁外定子10用高导磁材料制成的定子或者为增大功率也可将该材料开槽绕制线圈使其成为单一的励磁磁场，为节省制造成本，此时，内定子也可用高导磁材料制成。线圈内转子8A、线圈外转子18设置为单匝多组绕组，其适用于低电压大电流，或者设置为多匝多组绕组，其适用于高电压小电流。线圈内转子8A和线圈外转子18旋转时，因永磁外定子10紧固在机座上不动，那么永磁内定子9受到永磁外定子10的磁拉力而保持不动，此时只是线圈内转子8A及两端的线圈内转子轴承5旋转。附图5是线圈内转子8A和线圈外转子18的线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流变速无换向永磁直流电动机，包括机座、线圈内转子、永磁内定子、线圈外转子、永磁外定子, 线圈内转子设置在永磁内定子的内腔中，永磁内定子设置在线圈外转子的内腔中，线圈外转子设置在永磁外定子的内腔中，永磁外定子设在机座上；其特征在于：它还包括转子轴（8B）、转子轴支座（2）、转子轴磁悬浮内套（6A)、转子轴磁悬浮外套(6B)、支座磁悬浮内套（11Ｂ）、支座磁悬线圈外套（11A），所述转子轴（8B）的两端设置在两个转子轴支座（2）的支座轴承（12）中，所述转子轴（8B）紧固套装在线圈内转子（8A）的内腔中，线圈内转子（8A）两端外径口里套装转子轴磁悬浮内套（6A），转子轴磁悬浮外套（6B）紧固套装在永磁内定子（9）的两端内径口里，线圈内转子（8A）与永磁内定子（9）两端口紧固套装有线圈内转子轴承（5），所述转子轴（8B）两端紧固套装有支座磁悬浮内套（11B），永磁磁悬浮外套(11A )紧固在转子轴支座（2）上，并套装在永磁磁悬浮内套（11B）上。

【技术特征摘要】
1.一种变流变速无换向永磁直流电动机，包括机座、线圈内转子、永磁内定子、线圈外转子、永磁外定子,线圈内转子设置在永磁内定子的内腔中，永磁内定子设置在线圈外转子的内腔中，线圈外转子设置在永磁外定子的内腔中，永磁外定子设在机座上；其特征在于：它还包括转子轴（8B）、转子轴支座（2）、转子轴磁悬浮内套（6A)、转子轴磁悬浮外套(6B)、支座磁悬浮内套（11Ｂ）、支座磁悬线圈外套（11A），所述转子轴（8B）的两端设置在两个转子轴支座（2）的支座轴承（12）中，所述转子轴（8B）紧固套装在线圈内转子（8A）的内腔中，线圈内转子（8A）两端外径口里套装转子轴磁悬浮内套（6A），转子轴磁悬浮外套（6B）紧固套装在永磁内定子（9）的两端内径口里，线圈内转子（8A）与永磁内定子（9）两端口紧固套装有线圈内转子轴承（5），所述转子轴（8B）两端紧固套装有支座磁悬浮内套（11B），永磁磁悬浮外套(11A)紧固在转子轴支座（2）上，并套装在永磁磁悬浮内套（11B）上。2.根据权利要求1所述的一种变流变速无换向永磁直流电动机，其特征在于：线圈内转子（8A）的两端设有转子轴键槽（7）和线圈内转子轴承卡槽（21），转子轴轴承卡簧（20）卡在转子轴轴承卡槽(21)内。3.根据权利要求1或2所述的一种变流变...

【专利技术属性】
技术研发人员：马飞，
申请(专利权)人：甘肃永动电子科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62