永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机制造技术

本实用新型专利技术公开一种永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机，属于电机技术领域。由于采用了；“亥姆霍斯线圈结构”原理、发明专利技术提出一种转子为圆柱形永磁体结构，定子采用无铁心的变形矩框形亥姆霍斯线圈结构、用一个正、反转转子位置霍尔传感器，均检测到永磁圆柱形转子位置输出信号和控制本磁电电动机的永磁圆柱形转子正、反转。从而，大大简化电动机结构和控制电路，具有结构简单、体积小、无铁耗、重量轻、散热效果好、无齿槽效应、功耗低、转速高的新颖电动机。

Permanent magnet cylindrical rotor deformation moment frame Helmholtz coil stator magneto

The utility model discloses a permanent magnet cylindrical rotor deformation moment frame type Helmholtz coil stator magnetoelectric motor, which belongs to the technical field of motor. Due to the adoption of the principle of \Helmholtz coil structure\, the invention proposes a cylindrical permanent magnet structure for the rotor, the stator adopts the deformation rectangular frame Helmholtz coil structure without iron core, and uses a positive and reverse rotor position Hall sensor, all of which detect the position output signal of the permanent magnet cylindrical rotor and control the positive and reverse of the permanent magnet cylindrical rotor of the magneto. Thus, the structure and control circuit of the motor are greatly simplified, and the novel motor has the advantages of simple structure, small volume, no iron consumption, light weight, good heat dissipation effect, no cogging effect, low power consumption and high speed.

【技术实现步骤摘要】
永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机
：本技术属于电机
，它涉及到一种永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机。
技术介绍
：目前，各种交流电动机、直流电动机、永磁直流电动机、永磁无刷直流电动机。电机最突出的问题就是转子和定子铁心的存在，在电机运行时，会在定子铁心中产生磁滞和涡流损耗，这些损耗与转子旋转频率的1.3次方成正比，当转子高速旋转时，会在定子铁心中产生极大的损耗，从而大大增加了电机的功耗：同时，由于定子齿槽的存在，会使得转子旋转时产生齿槽转矩和齿谐波，从而会使转矩发生脉动并产生一定的损耗。由于各种电动机转子和定子铁心的存在，使得各种电动机的重量较重。
技术实现思路
：本技术目的是创造一种能克服上述缺点：克服现有技术的不足，采用“亥姆霍斯线圈结构”原理。即亥姆霍斯线圈是由两个相同的线圈同轴放置，其中心间等于线圈的半径，将两个线圈通以同向电流时，磁场叠加增强，并在一定区域形成近似均匀的磁场。或亥姆霍斯线圈为矩形时，其两线圈之间磁场分布的为MATLAB的数值模拟的原理，且两个变形矩形线圈平面之间的垂直距离为零或小于矩形线圈的宽度，或经过适当变形的亥姆霍斯线圈，均产生一定强度的均匀磁场。(如显象管中的行、场偏转线圈就是根据实际情况经过适当变形的亥姆霍斯线圈)。且矩形线圈的特点：均匀区体积大、空间开阔。从而，提出一种转子为永磁体圆柱形结构、定子采用无铁心的变形矩框形亥姆霍斯线圈结构的技术任务，即一种永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机。本技术的技术解决方案是：本技术涉及一种永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机。包括转子轴、圆柱形转子芯、空心圆柱形永磁体、永磁圆柱形转子、A变形矩框形线圈、B变形矩框形线圈、A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子、正、反转转子位置霍尔传感器、换相电子线路板、电机圆壳、电机左端盖、左轴承、右轴承、电机右端盖、圆柱形电机整体所组成；其特征在于：所述圆柱形永磁体转子，由圆柱形空心永磁体与圆柱形转子芯相连，圆柱形转子芯又套装、固连在转子轴上，在永磁圆柱形体转子的空心圆柱形永磁体的圆柱形径向圆面上，均充由一对异性磁场S、N，两异性磁极之间形成的两异性磁力线为相互相切。相切为pq公共切线，且pq公共切线过轴心o点，由永磁圆柱形转子的两异性磁极所产生的两异性磁力线与两异性磁力线之间形成的两相切点p、q，在永磁圆柱形转子旋转时将产生动态异磁圆切点轨迹；所述A变形矩框形线圈和B变形矩框形线圈是两个结构一样，卷绕方向一致的两个变形矩框形线圈，两个变形矩框形线圈的左、右两端均为半圆弧形端，该A变形矩框形线圈和B变形矩框形线圈直接由绕组注塑而成；所述A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子，由A变形矩框形线圈通过A变形矩框形线圈a边组合面、A变形矩框形线圈b边组合面，分别与B变形矩框形线圈的B变形矩框形线圈a边组合面、B变形矩框形线圈b边组合面相互吻合固连，组成A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子；所述正、反转转子位置霍尔传感器，置于A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子的定子a/a边组合层为中心的电机圆壳内中间的圆壳内壁上，且置正、反转转子位置霍尔传感器在相切为pq公共切线与动态异磁圆切点轨迹的交点上。通过传感器引线、A变形矩框形线圈通过A变形矩框形线圈引线、B变形矩框形线圈通过B变形圆框形线圈引线，分别，至电机右端盖的电机右端盖内壁与定子右圆形端内端面之间的换相电子电路板上；所述圆柱形电机整体；由A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子的定子边a/a外径面与该外径面上的正、反转转子位置霍尔传感器和定子b/b边外径面，以及，定子左圆形端外径面和定子右圆形端外径面，分别，固定在电机圆壳的圆壳内壁上与电机左端盖内壁与电机右端盖内壁上；在A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子框内空体积内侧是永磁圆柱形转子，由电机左端盖和电机右端盖，分别，通过固定螺丝与电机圆壳相连；左轴承与转子轴和电机左端盖相连，右轴承与转子轴和电机右端盖相连，左轴承和右轴承用以支撑转子轴；从而，组合成在圆柱形电机整体；在圆柱形电机整体内；两个变形矩形线圈平面之间的垂直距离为零或小于矩形线圈的宽度，由A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子的定子a/a边内径面和定子b/b边内径面，分别，与永磁圆柱形转子的圆柱形转子径向外径面之间，形成了定子a/a边内径面气隙和定子b/b边内径面气隙。形成的定子a/a边内径与定子b/b边内径、定子左圆形端内径与定子右圆形端内径，均大于永磁圆柱形转子的永磁圆柱形转子径向外径，定子左、右圆形端内端面距离大于永磁圆柱形转子左、右圆端面距离，A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子内空体积，大于圆柱形永磁圆柱形转子的圆柱形永磁体转子体积，两个变形矩形线圈平面之间的垂直距离为零或小于矩形线圈的宽度，所述正、反转转子位置霍尔传感器，由两个锁存型霍尔集成电路组成。分别：以接通其中一个锁存型霍尔集成电路标志面朝向永磁圆柱形转子，而输出磁极极性信号为电机正转信号，以断开该锁存型霍尔集成电路，以接通其中另一个锁存型霍尔集成电路未标志面朝向永磁圆柱形转子，而输出磁极极性信号为电机反转信号，且封装在一个正、反转转子位置霍尔传感器内，或采用无位置传感器控制技术。所述换相电子电路板，由直流电源电路、转速设定电路、控制器、正、反转转子设定开关、正、反转转子位置霍尔传感器，功率驱动电路，电机本体组成。对较大直径、较大功率的变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机，换相电子电路板设置在该电动机的外围。所述圆柱形永磁体转子的空心圆柱形永磁体永磁体材料为钐钴、铁氧体、钕铁硼或高性能的永磁材料。所述按永磁圆柱形转子结构方式；小直径的永磁圆柱形转子的永磁体，采用空心圆柱形永磁体转子结构，大直径的永磁圆柱形转的永磁圆柱形转子子，可采用表面贴装式永磁圆柱形转子结构、埋入式永磁圆柱形转子结构和内装式永磁圆柱形转子结构，或采用HaIbach陈列结构式永磁圆柱形转子结构。所述的圆柱形转子芯的材料为软铁、硅钢片或铁氧体，而特殊结构下，转子芯的材料采用强度高、重量轻的轻金属材料，或采用高强度塑料、玻璃、高强度合成胶木，进一步减轻转子芯的重量。所述本技术的永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机的圆柱形永磁体转子，为永磁圆柱形转子结构，该亥姆霍斯线圈定子为A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子结构，或永磁圆球形转子结构，而该亥姆霍斯线圈定子用变形圆球形亥姆霍斯线圈定子结构；或永磁椭圆形转子结构，而该亥姆霍斯线圈定子用变形椭圆形亥姆霍斯线圈定子结构；或永磁圆盘形转子结构、而该亥姆霍斯线圈定子用变形扁矩框形亥姆霍斯线圈定子结构。使亥姆霍斯线圈定子随永磁体转子结构改变而改变。所述的上轴承和下轴承为机械轴承，也可以用永磁偏置混合磁悬浮轴承或纯电磁轴承，对于低功耗、高速场合应之用磁悬浮轴承。本技术的永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机，和其它电机一样，工作是可逆的。它既可以作电动机和同步电动机用，又可以作发电机和同步发电机用。本技术与现有技术相比的优点在于：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机；包括转子轴(1)、圆柱形转子芯(2)、空心圆柱形永磁体(5)、永磁圆柱形转子(6)、A变形矩框形线圈(13)、B变形矩框形线圈(43)、A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)、正、反转转子位置霍尔传感器(111)、换相电子电路板(123)、电机圆壳(109)、电机左端盖(115)、左轴承(118)、右轴承(122)、电机右端盖(119)、圆柱形电机整体(129)所组成；其特征在于：所述永磁圆柱形转子(6)，由形空心圆柱形永磁体(5)与圆柱形转子芯(2)套装相连，该圆柱形转子芯(2)又套装、固连在转子轴(1)上，而组合成永磁圆柱形转子(6)，在永磁圆柱形转子(6)的空心圆柱形永磁体(5)的圆柱形径向圆面(7)上，均充由一对异性磁场S、N，两异性磁极之间形成的两异性磁力线为相互相切，相切为p q公共切线，且p q公共切线过轴心o点，由永磁圆柱形转子(6)的两异性磁极所产生的两异性磁力线与两异性磁力线之间形成的两相切点p、q，在永磁圆柱形转子(6)旋转时将产生动态异磁圆切点轨迹(12)；所述A变形矩框形线圈(13)和B变形矩框形线圈(43)是两个结构一样，卷绕方向一致的两个变形矩框形线圈，两个变形矩框形线圈的左、右两端均为半圆弧形端，该A变形矩框形线圈(13)和B变形矩框形线圈(43)直接由绕组注塑而成；所述A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)，由A变形矩框形线圈(13)通过A变形矩框形线圈a边组合面(18)、A变形矩框形线圈b边组合面(23)分别与B变形矩框形线圈(43)的B变形矩框形线圈a边组合面(48)、B变形矩框形线圈b边组合面(53)相互吻合固连，组合成A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)；所述正、反转转子位置霍尔传感器(111)，置于A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)的定子a/a边组合层(80)为中心的电机圆壳(109)内中间的圆壳内壁(110)上，且置正、反转转子位置霍尔传感器(111)在相切为pq公共切线与动态异磁圆切点轨迹(12)的交点上，通过传感器引线(112)、A变形矩框形线圈(13)通过A变形矩框形线圈引线(113)、B变形矩框形线圈(43)通过B变形圆框形线圈引线(114)，分别，至电机右端盖(119)的电机右端盖内壁(120)与定子右圆形端内端面(104)之间的换相电子电路板(123)上；在相切为p q公共切线与动态异磁圆切点轨迹(12)的交点上；所述圆柱形电机整体(129)；由A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)定子边a/a外径面(82)与该外径面上的正、反转转子位置霍尔传感器(111) 和定子b/b边外径面(89)，以及，定子左圆形端外径面(95)和定子右圆形端外径面(103)，分别，固定在电机圆壳(109)的圆壳内壁(110)上与电机左端盖内壁(116)与电机右端盖内壁(120)上；在A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子框内空体积(108)内侧是永磁圆柱形转子(6)和已套装在转子轴(1)上的，左轴承(118)与右轴承(122)，由电机左端盖(115)和电机右端盖(119)，分别，通过固定螺丝与电机圆壳(109)相连；左轴承(118)与转子轴(1)和电机左端盖(115)相连，右轴承(122)与转子轴(1)和电机右端盖(119)相连，左轴承(118)和右轴承(122)用以支撑转子轴(1)；从而，组合成圆柱形电机整体(129)；在圆柱形电机整体(129)内；两个变形矩形线圈平面之间的垂直距离为零或小于矩形线圈的宽度，由定子a/a边内径面(78)和定子b/b边内径面(85)，分别与永磁圆柱形转子(6)的圆柱形转子径向外径面(8)之间，形成了定子a/a边内径面气隙(79)和定子b/b边内径面气隙(86)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种永磁圆柱形转子变形矩框形亥姆霍斯线圈定子磁电电动机；包括转子轴(1)、圆柱形转子芯(2)、空心圆柱形永磁体(5)、永磁圆柱形转子(6)、A变形矩框形线圈(13)、B变形矩框形线圈(43)、A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)、正、反转转子位置霍尔传感器(111)、换相电子电路板(123)、电机圆壳(109)、电机左端盖(115)、左轴承(118)、右轴承(122)、电机右端盖(119)、圆柱形电机整体(129)所组成；其特征在于：所述永磁圆柱形转子(6)，由形空心圆柱形永磁体(5)与圆柱形转子芯(2)套装相连，该圆柱形转子芯(2)又套装、固连在转子轴(1)上，而组合成永磁圆柱形转子(6)，在永磁圆柱形转子(6)的空心圆柱形永磁体(5)的圆柱形径向圆面(7)上，均充由一对异性磁场S、N，两异性磁极之间形成的两异性磁力线为相互相切，相切为pq公共切线，且pq公共切线过轴心o点，由永磁圆柱形转子(6)的两异性磁极所产生的两异性磁力线与两异性磁力线之间形成的两相切点p、q，在永磁圆柱形转子(6)旋转时将产生动态异磁圆切点轨迹(12)；所述A变形矩框形线圈(13)和B变形矩框形线圈(43)是两个结构一样，卷绕方向一致的两个变形矩框形线圈，两个变形矩框形线圈的左、右两端均为半圆弧形端，该A变形矩框形线圈(13)和B变形矩框形线圈(43)直接由绕组注塑而成；所述A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)，由A变形矩框形线圈(13)通过A变形矩框形线圈a边组合面(18)、A变形矩框形线圈b边组合面(23)分别与B变形矩框形线圈(43)的B变形矩框形线圈a边组合面(48)、B变形矩框形线圈b边组合面(53)相互吻合固连，组合成A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)；所述正、反转转子位置霍尔传感器(111)，置于A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)的定子a/a边组合层(80)为中心的电机圆壳(109)内中间的圆壳内壁(110)上，且置正、反转转子位置霍尔传感器(111)在相切为pq公共切线与动态异磁圆切点轨迹(12)的交点上，通过传感器引线(112)、A变形矩框形线圈(13)通过A变形矩框形线圈引线(113)、B变形矩框形线圈(43)通过B变形圆框形线圈引线(114)，分别，至电机右端盖(119)的电机右端盖内壁(120)与定子右圆形端内端面(104)之间的换相电子电路板(123)上；在相切为pq公共切线与动态异磁圆切点轨迹(12)的交点上；所述圆柱形电机整体(129)；由A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子(75)定子边a/a外径面(82)与该外径面上的正、反转转子位置霍尔传感器(111)和定子b/b边外径面(89)，以及，定子左圆形端外径面(95)和定子右圆形端外径面(103)，分别，固定在电机圆壳(109)的圆壳内壁(110)上与电机左端盖内壁(116)与电机右端盖内壁(120)上；在A、B变形矩框形亥姆霍斯线圈定子框内空体积(108)内侧是永磁圆柱形转子(6)和已套装在转子轴(1)上的，左轴承(118)与右轴承(122)，由电机左端盖(115)和电机右端盖(119)，分别，通过固定螺丝与电机圆壳(109)相连；左轴承(118)与转子轴(1)和电机左端盖(115)相连，右轴承(122)与转子轴(1)和电机右端盖(119)相连，左轴承(118)和右轴承(122)用以支撑转子轴(1)；从而，组...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏根福，
申请(专利权)人：夏根福，
类型：新型
国别省市：安徽;34