一种交流永磁电机制造技术

本实用新型专利技术发明专利技术公开了一种交流永磁电机，包括定子、转子和外壳及外接控制器，所述定子硅钢磁芯有线槽和相同的若干线圈绕组，磁芯上有凹槽，凹槽中安装定子永磁体，凹槽有封闭口和开口二种类型，相互叠压成定子栅栏状磁芯，所述定子线圈单元，由二个磁芯中凹槽安装的定子永磁体和两个相同的线圈组成，若干相同的线圈单元组成三相定子线圈，定子磁芯上安装活动永磁铁组件；所述转子包括转子硅钢磁芯，闭合鼠笼和转子永磁体，控制器输出三相具有相同的正负正弦波或梯波脉冲半波电源，本实用新型专利技术是绿色环保，节能安全，使用成本低，可在无空气环境中长期稳定工作，其广泛用于各种动力设备，具有很高的社会和经济价值。

An AC Permanent Magnet Motor

【技术实现步骤摘要】
一种交流永磁电机
本技术专利技术涉及一种将磁能间接转换为机械能的永磁电机，具体涉及一种交流永磁电机，属于电磁场与稀土永磁场叠加的

技术介绍
目前，永磁电机的转子上采用稀土钕铁硼永磁铁替代励磁线圈电磁场，比传统老式电机节电明显，但定子上仍采用电磁主线圈是定子产生热量耗能的主要源头，经常会发生过热烧毁绕组的不安全事故，因此需继续进一步研究节电的方案，确保电机更加高效安全，针对上述问题，从现有的永磁电机入手探索，能否在定子线圈中采用永磁铁，使其与转子上的永磁铁，在遵循电磁原理的基础上，叠加形成新的变化复合磁场，让新的变化复合磁场与转子上的磁场相互作用而转动起来对外做功？依据专利号ZL201720376551.7交流永磁电机，在样机制作过程中又创新设计出新型装置，能够进一步提高效率，更好地使得电磁场与永磁场相互干扰叠加的新的变化复合磁场原理展现出良好的特性，达到对动力机械设备领域的更新换代效果。
技术实现思路
本技术专利技术就是针对上述存在的问题提供一种绿色安全、结构新颖、运转可靠的一种交流永磁电机系统，采用在定子线圈中的硅钢叠压片磁芯内安装有永磁铁，并将传统电机的毎相单只交流线圈设计制作成二个单独的直流线圈，一个单独的直流线圈限定直接通入全波整流中的正向脉冲直流电，另一个单独的直流线圈限定直接通入全波整流中的另外半幅负向脉冲直流电，这样二个单独的直流线圈一个通电，另一个则处于断电状态相互交替运行，直流线圈硅钢磁芯凹槽中安装的永铁铁表面极性与直流线圈电磁场极性相同，通电产生的脉冲电磁场与永磁铁恒磁场叠加形成动态脉冲新的复合磁场，这两个直流线圈的表面磁极性是相反的，采用三相交流电源经过全波整流分别接入定子线圈中各个相对应的接线端，在气隙位置产生的复合磁场是一种波动的脉冲磁场，在三相差位角状况下复合磁场具有旋转磁场特点，让转子上的金属鼠笼框架受动态磁场作用而转动且决定旋转方向，转子上还有若干永磁铁组合受定子复合磁场作用而转动，或者采用蓄电池组经过逆变振荡整流分别接入定子线圈中各个相对应的接线端，再加入50zh频率和120度差位角产生旋转磁场使得转子转动做功，频率和差位角是设计可调节的；创新改进内容是：本专利技术由一种交流永磁电机，包括，定子、转子和外壳以及外接的控制器两大部份组成，定子的硅钢叠压片磁芯上有若干线槽，磁芯内开有相同的凹槽，线槽内嵌入相同的绕组线圈，每单相紧邻的二个相同线圈凹槽磁芯中间仅相隔一个线槽口的距离，相邻凹槽内安装的永磁铁表面磁极性相异，每单相紧邻的二个线圈一个通入正向脉冲直电流电，另一个通入反向脉冲直流电，这样两个线圈中各自产生的电磁场极性也相反，二个线圈中安装的永磁铁极性与该直流线圈电磁场极性必须相同，且每只永磁铁的外形尺寸和磁性参数也基本相同，这样毎只线圈电磁场极性与永磁场极性因同极性产生的新的复合磁场因磁场相加原理而增强，这个复合磁场比原有单一磁场不仅得到加强，同时电磁场还对永磁铁有充磁保护作用，永磁铁不会被消磁，定子的硅钢叠压片磁芯上每单相紧邻的二个相同线圈的三个线槽的形状不同，两个凹槽中间是一个完整的线槽形状，完整线槽的入线口径较长，主要原因是让出磁芯位置给两边的凹槽，使两个直流线圈的磁芯位置尽量靠近，有利于这两个电磁场在瞬间切换时减小脉宽，另外两边的线槽的形状都是半个线槽，因为两个线圈都要嵌装在中间的完整线槽内，是双层绕组，而另外两边的线槽中嵌装一个线圈的单边，是单层绕组，由若干组这样的分别通入正向或者反向电流的二只相同线圈及磁芯组合构成线圈单元，由2N个相同的线圈单元构成相同的相线圈，每三组相同的相序线圈构成一个A十、B十、C十和A-、B-、C-和O线，这种正负相对组合的定子三相线圈，以及若干整数倍的相同线圈构成电机完整的定子线圈，定子线圈分别嵌入定子硅钢叠压片成型的磁芯线槽内，线圈嵌入方式有双层及单层或多层，毎个定子磁芯凹槽内安装若干块同极性的永磁铁，相邻线圈磁芯中安装的永磁铁极性相反，硅钢片单片加工出的凹槽分别有二种形状，一种是开口凹槽，另一种是封闭口凹槽，由这两种不同的凹槽交替叠压后的磁芯表面呈现栅栏空芯状，使凹槽内安装的永磁铁有明显的缝隙交替外露出来，外露面积大于二分之一永磁铁单极面积，定子各组线圈参数是完全相同的，丫星形接法，出线是三相一零的方式，比如：定子12槽4极，线圈星形接法，出线是两组A、B、C相序线，一根零线共7根出线，该定子线圈是由两组相同的6槽2极线圈构成，两组6槽2极A、B、C相序线分别接入正向电流和负向电流，电流的波形分别是相同的正弦波或梯波及修正波脉冲式的正负半波形，线圈电流波形及脉冲间隔均相差兀周期，毎个单独相序输入的电源特征是脉振磁动势的振幅处于该相绕组轴线处且位置固定，这二个正负半波形在示波器上观察合成为一个完整的脉冲正弦波或梯波及修正波，将三个单相磁势相加，得到三相绕组的合成磁势，合成的12槽4极三根相线A、B、C电位角差120度，频率20-400Hz便于调速，出线头相互之间不能互换，因为输入的半波电流属于直流电流特征，有正负极之区分，接错则被烧毁！接头调换时应以该相序的正负二个接头A十及A-同时与另一相序B十及B-调换，或者与C十及C-调换，可以改变电机旋转方向；供给一种交流永磁电机的电源由控制器输入，控制器按供给电源及配置分别有若干系列产品，供给控制器的电源分为市政三相电源或者蓄电池直流电源或太阳能电池等多种电源，输入的是三相交流电源直接接入匹配的控制器经整流后输出，输入的电源是直流电需先通过逆变器振荡后再输入控制器经整流后输出，控制器中整流的主要基本电路是三相全控整流电路，产生三相正弦脉冲半波，根据需要的电源电压、电流、功率不同要求，三相全控整流基本电路中的电子元器件及电路相应做出调整，比如：三相全控二极晶闸管整流电路主要供小功率电机、三相全控MOS管整流电路主要供中小功率电机、三相全控IGBT管整流电路主要供大中功率电机，特大功率要由更复杂的集成整流电路来承担，形成控制器的不同系列产品；为提高供电质量控制器在整流过程中还需经过控制逻辑、变频调频、脉宽调节、稳压稳流、滤波电路、智控电路调节以及超级电容器充放电路切换开关等组成控制中心集成器，配置的适当容量超级电容器对瞬时提高定子直流线圈的电磁场强度作用很大，能直接影响到转子的瞬时输出功率，控制器上留有若干联接智控电路调节插座，将分别具有上半波形和下半波形的半个正弦波或梯波及修正波脉冲电流，分开供给一种交流永磁电机定子线圈中的两大组合成对的线圈，在每单相紧邻的两只通电线圈单元表面，一个产生出N极电磁场与安装在凹槽内的N极永磁铁磁场形成新的N极复合磁场，而另一个产生出S极电磁场与安装在凹槽内的S极永磁铁磁场形成新的S极复合磁场，这种新的复合磁场既不是原有的电磁场，也不是原来的永磁恒磁场，它是带有原有的电磁场的动态电磁波形，且磁场强度要大于原来的电磁场和永磁铁恒磁场的新的多重动态复合磁场，这个动态复合磁场因永磁恒磁场的加入，将永磁铁恒磁场附带上受设计控制的动态磁场特征，同时通电的这两组成对的线圈单元脉冲电流相差兀周期的正弦半波综合形成一个完整的单相正弦波或梯波及修正波脉振磁动势，当按120度电位角差的电流通入，综合形成一组相似于三相正弦波电流或者一组完整的梯形波及修正波复合电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流永磁电机，其特征在于：包括，定子、转子以及外壳和外接控制器两大部份组成；定子的硅钢叠压片磁芯上有若干线槽和若干线圈绕组，磁芯内有相同的凹槽，凹槽中安装定子永磁铁，相邻凹槽内安装的永磁铁表面磁极性相异，硅钢片凹槽有封闭口和开口二种类型相互叠压，形成具有栅栏状的定子磁芯；线槽内嵌入相同的绕组线圈，每单相紧邻的二个相同线圈凹槽磁芯中间仅相隔一个线槽入线口的距离，每单相紧邻的二个线圈一个通入正向脉冲直电流电，另一个通入反向脉冲直流电，这样二个单独的直流线圈一个通电，另一个则处于断电状态相互交替运行，两个线圈中各自产生的电磁场极性也相反，二个线圈中安装的永磁铁极性与该直流线圈电磁场极性相同；紧邻的二个线圈有三个线槽，位于两个凹槽中间的是一个完整线槽，完整线槽的入线口径较长，使两个直流线圈的磁芯位置尽量靠近，有利于这两个磁芯电磁场在瞬间切换时减小脉宽，另外两边的线槽形状都是半个线槽，中间的完整线槽内是双层绕组，而另外两边的半个线槽是单层绕组，由若干组这样的分别通入正向或者反向电流的二只相同线圈及磁芯组合构成定子线圈单元，由3个相同的定子线圈单元构成相序线圈，每三组相序线圈构成一个A十、B十、C十和A‑、B‑、C‑及O线的接线端头组合，这种正负相对组合的以及若干整数倍的相同线圈单元组合构成完整的定子线圈；所述转子，包括转子硅钢磁芯、磁芯上的闭合鼠笼和凹槽中的转子永磁铁；控制器输出三相全控整流具有相同的正、负正弦波或梯波及修正波脉冲半波直流电源，经过专用插头插座接通定子线圈7个出线端头。...

【技术特征摘要】
1.一种交流永磁电机，其特征在于：包括，定子、转子以及外壳和外接控制器两大部份组成；定子的硅钢叠压片磁芯上有若干线槽和若干线圈绕组，磁芯内有相同的凹槽，凹槽中安装定子永磁铁，相邻凹槽内安装的永磁铁表面磁极性相异，硅钢片凹槽有封闭口和开口二种类型相互叠压，形成具有栅栏状的定子磁芯；线槽内嵌入相同的绕组线圈，每单相紧邻的二个相同线圈凹槽磁芯中间仅相隔一个线槽入线口的距离，每单相紧邻的二个线圈一个通入正向脉冲直电流电，另一个通入反向脉冲直流电，这样二个单独的直流线圈一个通电，另一个则处于断电状态相互交替运行，两个线圈中各自产生的电磁场极性也相反，二个线圈中安装的永磁铁极性与该直流线圈电磁场极性相同；紧邻的二个线圈有三个线槽，位于两个凹槽中间的是一个完整线槽，完整线槽的入线口径较长，使两个直流线圈的磁芯位置尽量靠近，有利于这两个磁芯电磁场在瞬间切换时减小脉宽，另外两边的线槽形状都是半个线槽，中间的完整线槽内是双层绕组，而另外两边的半个线槽是单层绕组，由若干组这样的分别通入正向或者反向电流的二只相同线圈及磁芯组合构成定子线圈单元，由3个相同的定子线圈单元构成相序线圈，每三组相序线圈构成一个A十、B十、C十和A-、B-、C-及O线的接线端头组合，这种正负相对组合的以及若干整数倍的相同线圈单元组合构成完整的定子线圈；所述转子，包括转子硅钢磁芯、磁芯上的闭合鼠笼和凹槽中的转子永磁铁；控制器输出三相全控整流具有相同的正、负正弦波或梯波及修正波脉冲半波直流电源，经过专用插头插座接通定子线圈7个出线端头。2.根据权利要求1所述一种交流永磁电机，其特征在于：定子硅钢磁芯单片加工的凹槽分别有二种形状，一种是开口凹槽，另一种是封闭口凹槽，由这两种不同的凹槽交替叠压后的磁芯表面呈现栅栏状，使凹槽内安装的永磁铁有明显的缝隙交替外露出来，外露面积大于或等于磁芯表面的二分之一，同一个凹槽内安装若干块同极性的相同永磁铁，相邻线圈中安装的永磁铁极性相反，通电线圈产生的电磁场强度须接近或小于定子封口凹槽表面永磁铁断电时的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：章宪，韓么华，章文婕，
申请(专利权)人：章宪，
类型：新型
国别省市：江苏,32