基于Halbach排列的电机磁环制造技术

本发明专利技术属于电机磁环技术领域，尤其涉及一种基于Halbach排列的电机磁环。本发明专利技术针对现有技术中存在大量磁感线分布在无效磁感线分布区域内，导致磁场强度有待提高，电机功率同样也存在进一步提升的空间的问题，提供一种基于Halbach排列的电机磁环，包括至少两个相对置的磁瓦，磁瓦之间具有用于安装转子的安装空间，磁瓦外侧具有无效磁感线分布区域，还包括至少一个用于提高安装空间内磁感线密度的聚磁组件，所述聚磁组件内部的磁感线方向与无效磁感线分布区域内的磁感线方向相同。本发明专利技术设有聚磁组件，聚磁组件可通过改变聚磁组件两侧的磁感线分布，使得磁感线分布呈明显的单边性，从而提高安装空间内的磁感线密度，进而提高电机功率。高电机功率。高电机功率。

【技术实现步骤摘要】
基于Halbach排列的电机磁环


[0001]本专利技术属于电机磁环
，尤其涉及一种基于Halbach排列的电机磁环。

技术介绍

[0002]电动机是把电能转换成机械能的一种设备。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。电动机主要由定子与转子组成，定子产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩，故定子产生旋转磁场的强弱与电动机功率大小有直接关系。
[0003]如图1所示，为现有技术中常见的电机定子磁环结构，包括两个相对置的磁瓦，磁瓦之间具有用于安装转子的安装空间，磁瓦外侧具有无效磁感线分布区域，磁瓦内表面发出的磁感线贯穿过安装空间到达另一磁瓦的内表面，磁瓦外表面发出的磁感线贯穿过无效磁感线分布区域到达另一磁瓦的外表面，所述安装空间与无效磁感线分布区域相连通。由于转子设置在安装空间内，故仅有分布在安装空间内的磁感线才能在转子转动的过程中被通电线圈切割，即为有效的磁感线。还存在大量的磁感线分布在无效磁感线分布区域内，转子转动的过程中这些磁感线无法被通电线圈切割，即为无效的磁感线。
[0004]由此可见，现有技术中存在大量磁感线分布在无效磁感线分布区域内，即存在“漏磁”的问题，导致磁场强度有待提高，电机功率同样也存在进一步提升的空间。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种可提高电机功率的基于Halbach排列的电机磁环。
[0006]一种基于Halbach排列的电机磁环，包括至少两个相对置的磁瓦，磁瓦之间具有用于安装转子的安装空间，磁瓦外侧具有无效磁感线分布区域，磁瓦内表面发出的磁感线贯穿过安装空间到达另一磁瓦的内表面，磁瓦外表面发出的磁感线贯穿过无效磁感线分布区域到达另一磁瓦的外表面，所述安装空间与无效磁感线分布区域相连通，还包括至少一个用于提高安装空间内磁感线密度的聚磁组件，所述聚磁组件的至少一侧位于无效磁感线分布区域内，所述聚磁组件内部的磁感线方向与无效磁感线分布区域内的磁感线方向相同。
[0007]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，所述聚磁组件设有若干个，每两个相邻磁瓦的端部之间均设有一个聚磁组件；
[0008]所述聚磁组件位于无效磁感线分布区域内且聚磁组件的一侧表面与安装空间相贴合；
[0009]所述磁瓦呈圆弧形。
[0010]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，所述磁瓦设有两个、四个、六个或八个，且相邻两个磁瓦之间的距离相等。
[0011]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，所述磁瓦设有两个，所述聚磁组件设有两个且对称设置在磁瓦两侧。
[0012]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，所述聚磁组件包括至少一个内部磁感
线方向与无效磁感线分布区域内的磁感线方向相同的主磁源，所述主磁源为永磁体或磁感应线圈。
[0013]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，所述主磁源两侧还对称设有至少一组辅助磁源，同一组的两个辅助磁源内的磁感线方向沿主磁源内的磁感线方向相对称。
[0014]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，相邻两组辅助磁源内的磁感线方向所成的夹角相等。
[0015]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，所述辅助磁源仅设有一组，且分别固定连接在主磁源的两侧。
[0016]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，所述辅助磁源内的磁感线方向与主磁源内的磁感线方向之间的夹角为45度。
[0017]在上述的基于Halbach排列的电机磁环中，所述辅助磁源为永磁体或磁感应线圈。
[0018]与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：
[0019]1、本专利技术设有聚磁组件，聚磁组件可通过改变聚磁组件两侧的磁感线分布，使得磁感线分布呈明显的单边性，从而提高安装空间内的磁感线密度，进而提高电机功率。
[0020]2、本专利技术的主磁源和辅助磁源均为磁感应线圈，使得主磁源和辅助磁源所产生的磁场强度具有可调性，以适宜不同电机磁环的使用需求，扩大的适用场景。
[0021]3、本专利技术结构简单，生产成本较低，且易于装配。
附图说明
[0022]图1是现有技术的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术仅包含主磁源的结构示意图；
[0024]图3是本专利技术包含主磁源和辅助磁源的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术主磁源为磁感应线圈的结构示意图；
[0026]图5是本专利技术主磁源和辅助磁源均为磁感应线圈的结构示意图；
[0027]图中：磁瓦1、安装空间2、聚磁组件3、无效磁感线分布区域4、主磁源31、辅助磁源32。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。
[0029]如图2所示，一种基于Halbach排列的电机磁环，包括至少两个相对置的磁瓦1，磁瓦1可以是圆弧形，圆弧形的磁瓦1便于装配至电机内。磁瓦1之间具有用于安装转子的安装空间2，磁瓦1外侧具有无效磁感线分布区域4，磁瓦1内表面发出的磁感线贯穿过安装空间2到达另一磁瓦1的内表面，磁瓦1外表面发出的磁感线贯穿过无效磁感线分布区域4到达另一磁瓦1的外表面，所述安装空间2与无效磁感线分布区域4相连通，还包括至少一个用于提高安装空间2内磁感线密度的聚磁组件3，所述聚磁组件3的至少一侧位于无效磁感线分布区域4内，所述聚磁组件3内部的磁感线方向与无效磁感线分布区域4内的磁感线方向相同。
[0030]图1所示的结构为现有技术中常见的电机定子磁环结构，即相比本专利技术未设置聚磁组件3，这使得大量的磁感线分布在无效磁感线分布区域4内。本专利技术设置了聚磁组件3后，无效磁感线分布区域4内所通过的磁感线大大减少，即对磁感线起到收敛的作用，从而
使得贯穿过安装空间2的磁感线增多。故本专利技术设有聚磁组件3，聚磁组件3可通过改变聚磁组件3两侧的磁感线分布，使得磁感线分布呈明显的单边性，从而提高安装空间2内的磁感线密度，进而提高电机功率。
[0031]优选地，所述聚磁组件3设有若干个，每两个相邻磁瓦1的端部之间均设有一个聚磁组件3。这样可在各个方向实现对磁感线的收敛作用，经实验证明，在各个方向均设置聚磁组件3后可使安装空间2内的磁感线密度，即磁场强度提升至原磁场强度的倍左右。
[0032]优选地，所述聚磁组件3位于无效磁感线分布区域4内且聚磁组件3的一侧表面与安装空间2相贴合。这样可以进一步提升对无效磁感线分布区域4内磁感线的收敛程度。
[0033]如图2所示，所述磁瓦1设有两个、四个、六个或八个，且相邻两个磁瓦1之间的距离相等。即磁瓦1均匀设置，这样能保证收敛后安装空间2内的磁感线分布较为均匀。优选地，所述磁瓦1设有两个，所述聚磁组件3设有两个且对称设置在磁瓦1两侧。
[0034]如图3所示，所述聚磁组件3包括至少一个内部磁感线方向与无效磁感线分布区域4内的磁感线方向相同的主磁源31，所述主磁源31两侧还对称设有至少一组辅助磁源32，同一组的两个辅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Halbach排列的电机磁环，包括至少两个相对置的磁瓦(1)，磁瓦(1)之间具有用于安装转子的安装空间(2)，磁瓦(1)外侧具有无效磁感线分布区域(4)，磁瓦(1)内表面发出的磁感线贯穿过安装空间(2)到达另一磁瓦(1)的内表面，磁瓦(1)外表面发出的磁感线贯穿过无效磁感线分布区域(4)到达另一磁瓦(1)的外表面，所述安装空间(2)与无效磁感线分布区域(4)相连通，其特征在于：还包括至少一个用于提高安装空间(2)内磁感线密度的聚磁组件(3)，所述聚磁组件(3)的至少一侧位于无效磁感线分布区域(4)内，所述聚磁组件(3)内部的磁感线方向与无效磁感线分布区域(4)内的磁感线方向相同。2.如权利要求1所述的基于Halbach排列的电机磁环，其特征在于：所述聚磁组件(3)设有若干个，每两个相邻磁瓦(1)的端部之间均设有一个聚磁组件(3)；所述聚磁组件(3)位于无效磁感线分布区域(4)内且聚磁组件(3)的一侧表面与安装空间(2)相贴合；所述磁瓦(1)呈圆弧形。3.如权利要求1所述的基于Halbach排列的电机磁环，其特征在于：所述磁瓦(1)设有两个、四个、六个或八个，且相邻两个磁瓦(1)之间的距离相等。4.如权利要求3所述的基于Halbach排...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈军民，
申请(专利权)人：杭州东博自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：