基于脉动磁场的异步电动机制造技术

本实用新型专利技术涉及基于脉动磁场的异步电动机。包括至少一个导磁单元，所述导磁单元包括磁极体和鼠笼转子，磁极体上设有成对的磁极，导磁单元还包括分体定子，分体定子设置在磁极体与鼠笼转子之间以收束磁场、引导两者之间的磁路，分体定子的数量与磁极体的磁极的数量相同，各个分体定子与磁极体的各磁极一一对应设置，各个分体定子之间设有气隙，磁极体转动时将在各个分体定子上产生脉动磁场，鼠笼转子在脉动磁场作用下转动。通过磁极体转动在分体定子中产生的脉动磁场会导致鼠笼转子中形成交轴状态的磁极，该磁极反过来作用于磁极体，使得磁极体旋转更加省力，从而降低磁极体的输入转矩，即使得异步电动机整体上可显著节省能耗，节能效果显著。

Asynchronous motor based on pulsating magnetic field

The utility model relates to an asynchronous motor based on a pulsating magnetic field. The magnetic conduction unit comprises a magnetic pole body and a squirrel cage rotor, a pair of magnetic poles arranged on the magnetic pole body, and a split stator arranged between the magnetic pole body and the squirrel cage rotor to collect the magnetic field and guide the magnetic circuit between the two, the number of split stators and the magnetic pole of the magnetic pole body. In the same number, each split stator and each pole of the magnet are set one by one corresponding to each other. Air gap is set between each split stator. When the pole rotates, the pulsating magnetic field will be generated on each split stator. The squirrel cage rotor rotates under the pulsating magnetic field. The pulsating magnetic field produced by the rotation of the pole in the split stator will lead to the formation of a magnetic pole in the cage rotor in the cross-axis state, which in turn acts on the pole body, making the pole body to rotate more labor-saving, thus reducing the input torque of the pole body, even if the asynchronous motor as a whole can significantly save energy consumption and save energy. Significant.

【技术实现步骤摘要】
基于脉动磁场的异步电动机
本技术涉及基于脉动磁场的异步电动机。
技术介绍
现有的异步电动机包括同轴套设的定子和转子，一般通过在定子的线圈上通电以产生变化的磁场（例如旋转磁场），进而驱动转子旋转，这种交流电励磁方式在使用过程中使得电机消耗能量较高，电机的使用量如此庞大，在能源逐渐枯竭的今天，现有电机能耗问题已经不能满足时代的发展需求，为了解决能源问题，节能电动装置的开发应用已成为目前的发展趋势。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种十分节能的基于脉动磁场的异步电动机。为实现上述目的，本技术的基于脉动磁场的异步电动机采用如下的方案：方案1：基于脉动磁场的异步电动机包括至少一个导磁单元，所述导磁单元包括磁极体和鼠笼转子，磁极体上设有成对的磁极，导磁单元还包括分体定子，分体定子设置在磁极体与鼠笼转子之间以收束磁场、引导两者之间的磁路，分体定子的数量与磁极体的磁极的数量相同，各个分体定子与磁极体的各磁极一一对应设置，各个分体定子之间设有气隙，磁极体转动时将在各个分体定子上产生脉动磁场，鼠笼转子在脉动磁场作用下转动。方案2：在方案1的基础上进一步改进如下，磁极体的直径小于鼠笼转子的直径。方案3：在方案1的基础上进一步改进如下，导磁单元沿轴向至少分为两段，相邻两段导磁单元的磁轴线呈夹角设置。方案4：在方案1的基础上进一步改进如下，各个分体定子之间的气隙间隙不小于5mm。方案5：在方案1-4任意一项的基础上进一步改进如下，各分体定子组成的定子体上分别设有安装磁极体的磁极体孔以及安装鼠笼转子的鼠笼转子孔，磁极体孔与鼠笼转子孔的轴线平行且间隔设置。方案6：在方案5的基础上进一步改进如下，分体定子的两端分别设有与磁极体和鼠笼转子对应设置的磁极圆弧面和转子圆弧面，各个分体定子的磁极圆弧面围成所述磁极体孔，各个分体定子的转子圆弧面围成所述鼠笼转子孔。方案7：在方案6的基础上进一步改进如下，转子圆弧面与磁极圆弧面的弧长比为0.8-2.5：1。方案8：在方案6或7的基础上进一步改进如下，磁极体上设有一对磁极，对应的分体定子有一对，分体定子为“m”型，两个“m”型分体定子相对设置以形成所述磁极体孔和鼠笼转子孔。方案9：在方案6或7的基础上进一步改进如下，磁极体上设有两对磁极，对应的分体定子有四个，其中两个分体定子呈U形、另外两个分体分别位于U形的分体定子的开口内。方案10：在方案1-4任意一项的基础上进一步改进如下，各分体定子在同一圆周上均匀设置，且在其内部形成用于装配磁极体的空腔，在其外部同轴套设有鼠笼转子。方案11：在方案10的基础上进一步改进如下，所述分体定子呈扇形。方案12：在方案11的基础上进一步改进如下，扇形分体定子上沿扇形的角平分线间隔设置有两个定位孔。方案13：在方案10的基础上进一步改进如下，基于脉动磁场的异步电动机包括机壳以及转动装配在机壳上的输入轴，磁极体固设在输入轴上，分体定子相对于机壳固定，鼠笼转子转动装配在机壳内。方案14：在方案13的基础上进一步改进如下，鼠笼转子的输出端固连有输出轴。方案15：在方案10的基础上进一步改进如下，基于脉动磁场的异步电动机包括固定轴以及转动装配在固定轴上的机壳，分体定子相对于固定轴固定，鼠笼转子相对于机壳固定，机壳上还固设有主动齿轮，所述磁极体转动装配在固定轴上，磁极体上设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮传动连接。方案16：在方案15的基础上进一步改进如下，分体定子上设有与固定轴平行设置的加长轴，加长轴上通过轴承转动装配有双联齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮通过该双联齿轮传动连接。有益效果：本技术提供一种全新的异步电动机，通过带有磁极的磁极体的旋转，在与磁极体相同极对数的分体定子内产生脉动磁场，驱动鼠笼转子转动（事先启动），在脉动磁场的感应下会在鼠笼转子内产生电流并形成与分体定子的磁轴线始终处于交轴反应状态的磁极，该磁极在磁极体的磁极远离分体定子而向气隙中转动的过程中对磁极体提供一个驱动力，即通过磁极体转动在分体定子中产生的脉动磁场会导致鼠笼转子中形成交轴状态的磁极，该磁极反过来作用于磁极体，使得磁极体旋转更加省力，从而降低磁极体的输入转矩，即使得异步电动机整体上可显著节省能耗，节能效果显著。进一步地，磁极体的直径小于鼠笼转子的直径，这样设置可使得同样输入功率下的鼠笼转子输出更大的转矩，从而进一步起到节能的效果，具体原理为：因为分体定子与传统电机定子结构不同，分体定子为无齿定子，而传统电机为有齿定子，当定子截面积一定时，因导磁材料的磁饱和因素，无齿定子磁通大于有齿定子磁通，即大直径的有齿定子的鼠笼转子的磁通量相当于小直径的磁极体的磁极的磁通量，磁极体通过分体定子产生的脉动磁场与传统异步电动机交流绕组产生的脉动磁场在励磁反应方面有所不同，在脉动磁场频率一定时，本技术的电动机的鼠笼转子的电磁反应大小是由磁极体直流励磁绕组或永磁材料来调节；而传统异步电动机的电磁反应是由交流绕组自动调节。本技术的鼠笼转子在由磁极体磁极产生的一定频率的脉动磁场中旋转，其鼠笼转子本身的磁通、电磁反应及磁轴角度等参数与鼠笼转子本身直径大小无关，即本技术的电动机鼠笼转子直径发生变化不影响鼠笼转子的磁通量及各相参数，而大直径的鼠笼转子的转矩大于小直径的鼠笼转子的转矩，即鼠笼转子直径扩大可提高输出转矩。进一步地，轴向分段结构，各段之间磁轴线相差一定角度的方式可防止脉动不平衡。附图说明图1为本技术的基于脉动磁场的异步电动机的具体实施例1的结构示意图；图2为图1中的板式定子支承的结构示意图；图3为图1中的板式定子支承的剖面结构示意图；图4为本技术的基于脉动磁场的异步电动机的具体实施例2的结构示意图；图5为图4中的A处的旋转剖面示意图；图6为图4中最后一段的电动机的结构示意图；图7为本技术的基于脉动磁场的异步电动机的具体实施例3的结构示意图；图8为图7的侧视局部剖视图；图9为本技术的基于脉动磁场的异步电动机的具体实施例4的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式作进一步说明。在进行本技术的基于脉动磁场的异步电动机的具体实施例描述之前，首先对其原理进行说明：本技术的异步电动机包括带有磁极的磁极体（下文中“磁极”是指磁极体上的磁极）、分体定子和鼠笼转子，通过旋转磁极在分体定子内产生交变的脉动磁场，进而驱动经过起动的鼠笼转子旋转，相对于传统电励磁方式的异步电动机可显著提高效率，提高能量利用率，降低能耗。具体为：使磁极体的磁极极对数与分体布置的定子体对数相等，从而在磁极旋转时可在分体定子中产生脉动磁场，当鼠笼转子在分体定子的脉动磁场中旋转时，鼠笼转子绕组的磁轴线与分体定子磁轴线始终处于交轴反应状态，这种交轴反应状态与传统直流电机的鼠笼转子反应状态近似（定子始终处于磁拉力状态），旋转磁极的转矩大小除了与鼠笼转子电流有关，而且还与绕组反应的磁轴线的角度有关，鼠笼转子绕组的磁轴线与分体定子的磁轴线相差0度时（相当于脉动磁场中鼠笼转子不转时）磁极负转矩最大，转子绕组的磁轴线与分体定子的磁轴线相差90度时磁极负转矩最小，这种因脉动磁场造成的鼠笼转子交轴反应状态使得磁极转矩远小于传统单相发电机的磁极转矩（传统单相发电机绕组磁轴线与定子磁轴线相差0度），进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，包括至少一个导磁单元，所述导磁单元包括磁极体和鼠笼转子，磁极体上设有成对的磁极，导磁单元还包括分体定子，分体定子设置在磁极体与鼠笼转子之间以收束磁场、引导两者之间的磁路，分体定子的数量与磁极体的磁极的数量相同，各个分体定子与磁极体的各磁极一一对应设置，各个分体定子之间设有气隙，磁极体转动时将在各个分体定子上产生脉动磁场，鼠笼转子在脉动磁场作用下转动。

【技术特征摘要】
1.基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，包括至少一个导磁单元，所述导磁单元包括磁极体和鼠笼转子，磁极体上设有成对的磁极，导磁单元还包括分体定子，分体定子设置在磁极体与鼠笼转子之间以收束磁场、引导两者之间的磁路，分体定子的数量与磁极体的磁极的数量相同，各个分体定子与磁极体的各磁极一一对应设置，各个分体定子之间设有气隙，磁极体转动时将在各个分体定子上产生脉动磁场，鼠笼转子在脉动磁场作用下转动。2.根据权利要求1所述的基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，磁极体的直径小于鼠笼转子的直径。3.根据权利要求1所述的基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，导磁单元沿轴向至少分为两段，相邻两段导磁单元的磁轴线呈夹角设置。4.根据权利要求1所述的基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，各个分体定子之间的气隙间隙不小于5mm。5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，各分体定子组成的定子体上分别设有安装磁极体的磁极体孔以及安装鼠笼转子的鼠笼转子孔，磁极体孔与鼠笼转子孔的轴线平行且间隔设置。6.根据权利要求5所述的基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，分体定子的两端分别设有与磁极体和鼠笼转子对应设置的磁极圆弧面和转子圆弧面，各个分体定子的磁极圆弧面围成所述磁极体孔，各个分体定子的转子圆弧面围成所述鼠笼转子孔。7.根据权利要求6所述的基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，转子圆弧面与磁极圆弧面的弧长比为0.8-2.5：1。8.根据权利要求6或7所述的基于脉动磁场的异步电动机，其特征是，磁极体上设有一对磁极，对应的分体定子有一对，分体定子为“m”型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
申请(专利权)人：李伟，
类型：新型
国别省市：河南,41