一种能量回馈型永磁电动机制造技术

本发明专利技术属于永磁电动机领域，具体涉及一种能量回馈型永磁电动机。包括永磁直流电机、套装于永磁直流电机输出轴的转动圆盘以及设置在转动圆盘一侧的导磁板，导磁板上对称装设有铁心及感应线圈，转动圆盘内侧与铁心之间配置N极与S极朝向个数相等的若干感应永磁体，转动圆盘外侧配置有磁场永磁体，还配置联接于感应线圈的整流组件；对称于轴心的两感应线圈分别联接成电势相量相加的一相绕组，整体联接成2‑6相接线组；所述的整流组件是用2‑6个桥臂的整流桥联接2‑6相接线组，在直流正负两端U01与U02之间联接电容器C01进行滤波，还顺向串接整流管D01至直流电机正端U03，电池ED也经整流管D02顺向至U03，感应线圈经整流组件与电枢绕组构成电流回路。

【技术实现步骤摘要】
一种能量回馈型永磁电动机
本专利技术属于永磁电动机领域，具体涉及一种能量回馈型永磁电动机。
技术介绍
目前的永磁直流电动机的主磁场由永磁体建立，当其电刷两端接通电源时，电枢线圈内流过电流，通电导体在磁场中受力而产生电磁转，并通过换向器的作用让导体中的电流改变方向，从而使导体的受力方向不变，转子得以维持连续旋转。ZL2014107285810的动静磁场配合的磁疗装置，在固定的圆形磁盘上装设有六个套有电磁线圈的软磁短柱，并在线圈前面分别套装有中心是软磁短柱的永磁圆环，在六个电磁线圈联成三相组合接线并联接于交流变频器时，六个软磁短柱上的交变磁通与永磁环的恒定磁通叠加，在直流磁通上叠加正向峰值磁通与削减负向磁通的合成中形成单方向的旋转磁场。但其存在体积笨重而不方便用于家庭的问题。在家庭用具、玩具产品以及保健用品方面，都需要一种用小电池传动而保持较长时间运转的电动器具。如何将其电磁与机械等能量反馈回来转换成动能，是值得研究的课题。在生物磁学领域，旋转磁场用于理疗器具有多重及有益的功效，但用小电机直接带动旋转圆盘及永磁体而产生旋磁的设备，存在笨重、有噪音及转速不易控制等问题。宜人的环境与其较高的地磁场，两者具有内在的联系，用磁场养生尤其是五台山等景区1高斯的地磁场，给我们以很好的启示。
技术实现思路
本专利技术旨在利用永磁体与电磁器件的能量，并在其能量回馈中解决电池带动电机运转时间较短的问题，提供用于旋磁的一种能量回馈型永磁电动机。本专利技术采取以下技术方案：一种能量回馈型永磁电动机，包括永磁直流电机、套装于永磁直流电机输出轴的转动圆盘以及设置在转动圆盘一侧的导磁板，导磁板上对称装设有铁心及感应线圈，转动圆盘内侧与铁心之间配置N极与S极朝向个数相等的若干感应永磁体，转动圆盘外侧配置有磁场永磁体，还配置联接于感应线圈的整流组件；对称于轴心的两感应线圈分别联接成电势相量相加的一相绕组，整体联接成2-6相接线组；所述的整流组件是用2-6个桥臂的整流桥联接2-6相接线组，在直流正负两端U01与U02之间联接电容器C01进行滤波，还顺向串接整流管D01至直流电机正端U03，电池ED也经整流管D02顺向至U03，感应线圈经整流组件与电枢绕组构成电流回路。进一步的，铁心采用硅钢片叠装成山形结构，4-12只铁心按相同间隔角度对称设置在碳钢或电工纯铁制的导磁板上，导磁板紧固在永磁直流电机机座及端盖上。进一步的，磁场永磁体采用稀土永磁材料制成直径或边长不小于40mm的圆形或方形体，采用S极统一向外或NS极交错排布在转动圆盘上，其旋转磁场经外壳与表面的玉石组件向外扩散。进一步的，感应永磁体与磁场永磁体以异极相吸方式两两组合为永磁体，并以不同磁极朝向对称于轴心的顺序排列于转动圆盘外侧，铁心与感应线圈装设在对应组合永磁体旋转范围的外壳上，经两个铁心、气隙、轴对称的两永磁体和转动圆盘及空间构成导磁回路。进一步的，能量回馈型永磁电动机装设在外壳内，外壳表面设置有玉石组件。进一步的，玉石组件是采用包括电气石、水晶和独居石在内的玉石矿物制成扇形板与穿联圆珠，按设定图案排布及贴合在对应磁场永磁体旋转区域的外壳表面。进一步的，感应线圈的匝数设计要在90%--99%额定转速时的整流组件输出电压大于电池电压，感应线圈与电池在运转中交替提供电流。本专利技术的工作原理是：永磁直流电动机的主磁场由永磁体建立，电枢线圈通电时在磁场中受力而产生电磁转短，在电枢电压的调节中能够简易地改变电机转速；绕线盘式永磁直流电动机定子为多块扇形N.S极性的永磁体交替排列，并固定在端盖上，轴向充磁的永磁体在气隙中产生多极轴向磁场；在电机输出轴上装设用销键固定的转动圆盘并在圆盘上靠近铁心的内侧对称装设N极与S极(朝向)相等的感应永磁体，还在转动圆盘外侧装设统一朝向或交错磁极朝向的3-8个磁场永磁体，进而用感应永磁体旋转的磁通在感应线圈中产生感应电势；在转动圆盘外侧优先选择S极统一向外的磁场永磁体设置方案，其旋转磁力线能穿过非导磁材料制作的外壳与外壳侧面的玉石板，形成表面具有500-4000高斯的旋转磁场，以此对靠近的机体产生生物磁的作用；固装于碳钢或电工纯铁制的导磁板上面，按相等间距排布的3-12个铁心及感应线圈，利用N极与S极交错设置的感应永磁体的旋转作用，形成交变的磁通并切割线圈，对应的线圈中产生与转速成正比的感应电势，按旋转方向各线圈产生的感应电势的相位依次滞后；若感应永磁体相对轴心同极性设置，例如均是N极，沿轴心直线相对两线圈，如W1与W4的感应电势的相位相同，应采用第一个线圈的末端与第二个线圈的首端相联而进行电势相量的叠加，依此规律将4、6、8、10、12个线圈，顺向两两串联为一相绕组，再将中性点相联而成具有二—六个接线端的二—六相组合接线；整流组件是整流二级管两两联成一个桥臂再并联成二—六相线圈的接线端联于整流桥的输入端，整流桥的正极端U01经整流管D01至直流电源端U03，并在U03与负极端U02之间联接直流电机的碳刷，经换向器而至电枢绕组，还将直流电池ED经整流管D02联至U03，构成桥式整流电路与电池可分别对电枢绕组交替提供直流电源的互锁电路；在转动圆盘上设置的两组永磁体构成了电磁能量回馈的基础条件，特别是感应永磁体与其相对的感应线圈设计成在额定转速时的输出电压大于电池电压时，当电池带动直流机运转至接近额定转速时，感应线圈经整流器输出的直流电压U01大于电池电压而单独对电枢提供电流，在机械惯性与电磁惯性作用下电机在一定转速运转后开始降速，当ED电池电压高于U01端电压时D02导通而使D01截止，由ED对电枢单独提供电流，随此D01与D02交替的通断，使电机能用较小的电池容量维持电机较长时间的运转，并实现了能量的轮回运用，既使用手指拨动也能廻旋较长时间。感应永磁体与磁场永磁体成对吸合并相对轴心异极排列在转动圆盘外侧的做法，组合永磁体以N—S—N—S—N--S或N—S的极性交错排列顺序，并将短柱形铁心与感应线圈装设在对应永磁体旋转范围的外壳上，使其对称以轴心的两永磁体经转动圆盘和铁心及气隙，并对外部空间形成旋转磁场。与现有技术相比，本专利技术的积极效应是：转动圆盘内侧的感应永磁体对感应线圈进行的磁力线切割，类同于永磁同步发电机的原理，并由线圈及整流组件对电枢绕组进行的电流回馈，为直流励磁、机械惯性、电磁储能等诸能量的回馈利用提供了基础条件；盘式永磁电机与转动圆盘及其永磁体的一体结构简化了设备结构并实现了小型化，也由转动圆盘外侧的磁场永磁体，尤其是两组永磁体两两相吸并交错极性的排列方式，只要其永磁片的直径大于4cm，并与远红外线配合，则能在幅射区域内形成中医的改善微循环及活血化瘀作用，也为磁疗器具进入家庭提供了条件；玉石组件用玉石与能量矿物制成扇形、圆形的薄板与圆珠，排布及粘结在外壳或外表的珠联璧合结构，能利用人体温度与旋转磁力线来激发矿物能量，进而形成远红外线与磁力线配合的双线辐射。附图说明图1为本专利技术一种能量回馈型永磁电动机（侧视）示意图；图2为一种能量回馈型永磁电动机电路图；图3为转动圆盘结构图；图4为转动圆盘主视图I；图5为转动圆盘主视图II；图6为感应线圈布置图；图7为组合永磁体回馈型永磁电动机结构图；图中标记：1-端盖，2-换向器，3-电刷，4-定子永磁体，5-电枢绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量回馈型永磁电动机，其特征在于：包括永磁直流电机、套装于永磁直流电机输出轴的转动圆盘（10）以及设置在转动圆盘（10）一侧的导磁板（11），导磁板（11）上对称装设有铁心（14）及感应线圈（9），转动圆盘（10）内侧与铁心（14）之间配置 N 极与S极朝向个数相等的若干感应永磁体（8），转动圆盘（10）外侧配置有磁场永磁体（7），还配置联接于感应线圈（9）的整流组件（15）；对称于轴心的两感应线圈（9）分别联接成电势相量相加的一相绕组，整体联接成2‑6相接线组；所述的整流组件（15）是用2‑6个桥臂的整流桥联接2‑6相接线组，在直流正负两端U01与U02之间联接电容器C01进行滤波，还顺向串接整流管D01至直流电机正端U03，电池ED也经整流管D02顺向至U03，感应线圈（9）经整流组件（15）与电枢绕组（5）构成电流回路。

【技术特征摘要】
1.一种能量回馈型永磁电动机，其特征在于：包括永磁直流电机、套装于永磁直流电机输出轴的转动圆盘（10）以及设置在转动圆盘（10）一侧的导磁板（11），导磁板（11）上对称装设有铁心（14）及感应线圈（9），转动圆盘（10）内侧与铁心（14）之间配置N极与S极朝向个数相等的若干感应永磁体（8），转动圆盘（10）外侧配置有磁场永磁体（7），还配置联接于感应线圈（9）的整流组件（15）；对称于轴心的两感应线圈（9）分别联接成电势相量相加的一相绕组，整体联接成2-6相接线组；所述的整流组件（15）是用2-6个桥臂的整流桥联接2-6相接线组，在直流正负两端U01与U02之间联接电容器C01进行滤波，还顺向串接整流管D01至直流电机正端U03，电池ED也经整流管D02顺向至U03，感应线圈（9）经整流组件（15）与电枢绕组（5）构成电流回路。2.根据权利要求1所述的能量回馈型永磁电动机，其特征在于：所述的铁心（14）采用硅钢片叠装成山形结构，4-12只铁心按相同间隔角度对称设置在碳钢或电工纯铁制的导磁板（11）上，导磁板（11）紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，刘建平，
申请(专利权)人：刘建平，
类型：发明
国别省市：山西,14