本发明专利技术涉及无刷电机技术领域，且公开了一种超级永磁电机设备，包括定子结构以及穿过定子结构的转子结构，定子结构由圆形硅钢块环和硅钢块构成，圆形硅钢块环和硅钢块在轴向上叠加并连接成横截面为E型的定子结构，转子结构是在轴向上固定由条形硅钢块叠加，转子结构的端面上焊接有稀土磁铁薄块，稀土磁铁薄块的中心设置为N极。本发明专利技术设计的超级永磁同步电机因其转子无线圈绕组，成本低，高速运转不变形，热耗在定子能充分散热，适宜长时运转，转动贯量小，易于加、减速，超级节能，超强动力，起动转矩大，在宽广的转速范围内均有着高效率，主要用于机械动力拖动，如新能源电动汽车等，特别适合于无人机等航天航空领域使用。
【技术实现步骤摘要】
超级永磁电机设备
本专利技术涉及无刷电机
，尤其涉及一种运转超级永磁电机设备。
技术介绍
无刷电机中转子磁极是径向排列的单一磁极对，它的工作磁路是通过转子直径沿定子周围闭合的，磁路太长，因其功耗原因限制了它不能作为拖动电机使用，因此我们提出了超级永磁电机设备用于解决上述问题。
技术实现思路
目前无刷电机一般都较小，从结构上可知它转子上的永磁是径向排列的单一磁极对，因而磁路较长，由电磁学全电流定律：HL＝IW，即磁场强度H与电路中安匝成正比，与磁路长L成反比，本专利技术为了解决现有技术的缺点，而提出了超级永磁电机设备。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：超级永磁电机设备，包括定子结构以及穿过所述定子结构的转子结构，所述定子结构由圆形硅钢块环和硅钢块构成，所述圆形硅钢块环和硅钢块在轴向上叠加并连接成横截面为E型的定子结构，所述转子结构是在轴向上固定由条形硅钢块叠加，所述转子结构的端面上焊接有稀土磁铁薄块，所述稀土磁铁薄块的中心设置为N极。优选的，所述定子结构的内径为250毫米。优选的，所述硅钢块冲压成内三凸极形状。优选的，所述转子结构的两个端面积与所述定子结构的E型凸极的面积相同。优选的，所述稀土磁铁薄块的形状大小与对应的定子结构的E型凸极相同。自定义术语的解释：共轭磁极对——当U型或E型电磁铁与同形状的永磁铁对置时，电磁铁经直流电激励与对置的永久磁铁之间的吸引或排斥关系，这种结构称之为“共轭磁极对”；小宇宙磁路——若把电机定子与转子看成是一个大宇宙，那么定子磁极与转子永磁之间局部闭合的超短磁路称之为“小宇宙磁路”。本专利技术从电机结构入手，将原无刷电机改为内转子式结构，定子由硅钢片冲压成内六凸型，叠厚为H，分为二组，中间由叠厚为2H的硅钢片环连接。转子由叠厚H的十字型硅钢片二组，其间夹有厚为2H的轴向磁化的永久磁环，这就构成了三相直流脉冲永磁电动机。图1-2是永磁同步电机的结构原理图，定子上线圈绕组在三相脉冲激励下，定子上的U型磁极与转子轴向上的磁极对之间它们的磁力线就近闭合，形成“小宇宙”磁路，转子形成四对力偶并在旋转磁场作用下同步旋转；超级永磁同步电机的替代方案如图3-4所示，它是E型内转子式，适宜中小功率机械使用。与现有技术相比，本专利技术中提供了超级永磁电机设备，具备以下有益效果：1、电机转子无线圈绕组，成本低，高速运转不变形；2、热耗在定子，充分散热，适宜长时运转；3、转动贯量小，易于加、减速；4、超级节能，超强动力，起动转矩大；5、在宽广的转速范围内均有着高效率，主要用于机械动力拖动，如新能源电动汽车等，特别适合于无人机等航天航空领域使用。附图说明图1为本专利技术提出的三相U型内转子超级永磁同步电机的结构原理图；图2为本专利技术提出的三相U型内转子超级永磁同步电机的B-B截面结构示意图；图3为本专利技术提出的E型内转子超级永磁同步电机的结构原理图；图4为本专利技术提出的E型内转子超级永磁同步电机的A-A截面结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“共轭磁极对”、“小宇宙磁路”、“轴向磁化”等仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。参照图3-4，超级永磁电机设备，包括定子结构以及穿过定子结构的转子结构，定子结构由圆形硅钢块环和硅钢块构成，圆形硅钢块环和硅钢块在轴向上叠加并连接成横截面为E型的定子结构，转子结构是在轴向上固定由条形硅钢块叠加，转子结构的端面上焊接有稀土磁铁薄块，稀土磁铁薄块的中心设置为N极。本实施例中，定子结构的内径为250毫米，硅钢块冲压成内三凸极形状、内六凸极形状中的一种，转子结构的两个端面积与定子结构的E型凸极的面积相同，稀土磁铁薄块的形状大小与对应的定子结构的E型凸极相同。超级永磁同步电机与普通无刷永磁电机的必要技术特征是：共有电机的基本结构，如机壳、定子、转子、轴承、风扇等，同样无需碳刷，因而转子无电枢，均需要脉冲编码驱动。超级永磁同步电机显著的技术特征是：定子凸极与转子磁极同为U型或E型，在结构上必须对称形成“共轭磁极对”结构，这是造就“小宇宙”磁路的必要条件，也是超级永磁同步电动机的核心技术之所在。超级永磁同步电机可以是内转子，也可以是外转子形式。超级永磁同步电机外观形状呈鼓形，高速旋转时具有陀螺的定轴性。如图1-2所示，定子上每相有四个电感线圈绕组，以A相为例：A↑表示该相绕组正电流通过使其产生的磁性对于转子产生排斥；A′↓则表示该绕组磁性对转子吸引(其他相亦然)；A↑—A′↑表示这两绕组相串联，若按下列方法连接，则电机按顺时针方向旋转：Ⅰ相：A↑—A′↑—C↓—C′↓；Ⅱ相：C↑—C′↑—B↓—B′↓；Ⅲ相：B↑—B′↑—A↓—A′↓；这三组分别接三相脉冲驱动输出端。如图3-4所示，按照A↑—C↓；C↑—B↓；B↑—A↓激励，则内转子顺时针旋转；三个E型凸极中心铁芯上有双色漆包线并绕的电感线圈，箭尾表示正极为电流流入，⊙箭头为负端也是电流流出方向，根据右手螺旋定则，四指从进⊙出，大拇指的方向为N极，此时的极性与转子中心磁极N为同性相斥、异性相吸，每相一个，绕组排斥记为↑，另一绕组吸引记为↓，如图所示，若按A↑串联C↓，也就是说A产生排斥的那组线圈与C产生吸引的那一组线圈串联接一相脉冲，C↑——B↓，接第二相，B↑——A↓接第三相，在三相时序脉冲作用下，定子产生顺时针的旋转磁场使转子同步旋转，所以无论是U型定子结构还是E型定子结构都应在保护范围内。这种结构与传统永磁电机相比较，超级永磁电机的工作磁路超级短，因而磁场强度强，节能，进而电机的转子转动直径可加大，转矩可增大，除了无刷电机的优点外，本专利技术是贡献了一种超级大动力拖动电机，应用十分广泛。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.超级永磁电机设备，包括定子结构以及穿过所述定子结构的转子结构，其特征在于，所述定子结构由圆形硅钢块环和硅钢块构成，所述圆形硅钢块环和硅钢块在轴向上叠加并连接成横截面为E型的定子结构，所述转子结构是在轴向上固定由条形硅钢块叠加，所述转子结构的端面上焊接有稀土磁铁薄块，所述稀土磁铁薄块的中心设置为N极。/n
【技术特征摘要】
1.超级永磁电机设备，包括定子结构以及穿过所述定子结构的转子结构，其特征在于，所述定子结构由圆形硅钢块环和硅钢块构成，所述圆形硅钢块环和硅钢块在轴向上叠加并连接成横截面为E型的定子结构，所述转子结构是在轴向上固定由条形硅钢块叠加，所述转子结构的端面上焊接有稀土磁铁薄块，所述稀土磁铁薄块的中心设置为N极。
2.根据权利要求1所述的超级永磁电机设备，其特征在于，所述定子结构的内...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨螓，
申请(专利权)人：杨螓，
类型：发明
国别省市：云南;53
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