一种超低功耗励磁电动机结构制造技术

本发明专利技术涉及一种超低功耗励磁电动机结构。电动机种类繁多，励磁电动机应用较为广泛。然而传统励磁电动机的旋转磁场所消耗的功率是圆周布局绕组模式的电耗，而本发明专利技术仅由两个对称的绕组线圈、两个对称的半月牙形异形铁块组成定子，而转子的圆周均布镶嵌若干纵向永磁磁条，转子与定子之间因固有物理属性产生由远及近、由弱到强的磁性吸引力，从而形成自然旋转势能，增强了电动机的自然功率因数实现节能。当在未通电时转子上的某一组对称磁条与定子上的对称绕组线圈磁芯在最小气隙处呈相互吸引的静止状态；当通电进入工作状态时，绕组线圈所提供的同性磁场将转子上的磁条排斥向前旋转，继而间隔通电推动下一组磁条。以此类推，形成转子的持续旋转运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高电动机自然功率因数达到高效节能的超低功耗励磁电动机结构。
技术介绍
电动机是当今世界普及应用极为广泛的动力设备，全世界电动机的总功率已达到20万亿千瓦之多，人类面临的能源压力形势严峻。因而研发新型节能电动机是科技界的一项迫切任务。电动机种类繁多，依照不同用途，其设计结构不尽相同。励磁电动机是应用较为普遍的电动机种。它的主要结构是由园周布局的若干绕组线圈所组成的定子与转子之间形成的旋转磁场，使转子产生旋转运动的。旋转磁场是其运动的先决条件。而励磁电动机的旋转磁场所消耗的功率无疑是园周布局绕组模式的电耗。如何将园周布局绕组的功率降低到原有园周布局绕组功耗的一小部分，就成为实现励磁电动机节能的关键技术。
技术实现思路
本专利技术主要针对励磁电动机旋转磁场园周布局的功耗，通过提高自然功率因数，使其改变为原有园周布局功耗的一小部分，从而实现励磁电动机节能之目的。电动机的功率因数有两种，即自然功率因数和总功率因数。自然功率因数就是设备本身固有的功率因数，本专利技术的主要技术特征就是通过提高电动机自然功率因数来实现电动机节能的目的。本专利技术的工作原理是它的转子设计为在转子的园周镶嵌相互对称的若干纵向永磁磁条，磁条的数目根据电动机不同功率的要求而确定；而原有定子园周布局的绕组改为仅有两点对称的绕组布局，其余位置则由两块对称的异形铁块所组成。异形铁块横剖形状为半月牙形，其一端与绕组线圈A的磁芯宽度相等，而从这一端向另一端对称绕组B之间呈半月牙形，渐次变小，其外抛物线与电动机壳内园相一致，其内抛物线由宽的一端向机壳内园处相会聚。转子上的纵向永磁磁条所具有的固有物理属性对外围的半月牙形异形铁块产生由远及近、由弱到强的磁性吸引力，从而形成自然的旋转势能。当一个磁条旋转到异形铁块的最大端即最近处时，转子上的磁条便会与异形铁块的最大端形成死点，然而设计在靠近异形铁块最大端的绕组线圈的磁芯恰在这时瞬间通电，形成与磁条磁极相同的磁性(磁力与纵向磁条的磁力相等)，根据磁性同性相排斥的原理，绕组的磁性将转子上的磁条推出死点继续向前旋转。继而是相邻的下一根磁条依次重复上一根磁条的旋转程序，形成转子持续旋转的机械运动。上述由定子上的两个对称的半月牙形铁块与转子上均布的若干磁条之间所形成的自然功率因数，便使电动机省去了总功率50％以上的电耗，而仅用定子上的两个对称绕组所产生的同性磁场，推动转子上的磁条脱离死点，使电动机持续旋转的机械运动，其电耗已降至传统园周布局绕组功耗的若干分之一。不同功率的的电动机在设计上会稍有差异，定子上两点对称的绕组功耗虽会有所不同，然而本专利技术自然功率因数的节能效果肯定是非常显著的。本专利技术这种通过提高电动机自然功率因数达到高效节能的新型超低功耗励磁电动机结构，可以广泛适用在各种需用旋转磁场的励磁电动机的基本设计，其对励磁电动机世界的总体节能将会产生巨大而深远的影响。附图说明附图1超低功耗励磁电动机结构横剖示意图(1)电动机外壳(2)定子上对称绕组线圈A(3)绕组线圈B (4)定子上半月牙形异形铁块A(5)半月牙形异形铁块B (6)转子(7)转子上均布镶嵌的纵向永磁磁条具体实施例方式下面结合附图1对本专利技术进一步说明。如附图1所示，紧靠在电动机外壳(1)的内周，由绕组线圈A(2)、绕组线圈B(3)、及半月牙形铁块A(4)、半月牙形异形铁块B(5)相互对称均布，组成定子结构，绕组线圈的磁芯与异形铁块的最高点相靠近。两块半月牙形异形铁块的横剖形状均为半月牙形，异形铁块A(3)其一端与绕组线圈A(2)的磁芯厚度相等，而从这一端向另一端绕组线圈B之间呈渐次变小、变薄的半月牙形，其外抛物线与电动机外壳(1)的内园相一致，其内抛物线则由宽厚的一端向电动机壳(1)的内园处相会聚。而转子则根据不同电动机的设计需要镶嵌有若干条均布的纵向永磁磁条(7)，转子上镶嵌的若干条纵向永磁磁条必须是偶数，每两条为一组，通过转子园心相互对称。转子(6)上每组对称的纵向磁条在没有通电时其固有物理属性与定子上的异形铁块产生磁性吸引效应，形成由远及近、由弱到强的自然旋转势能。当某一组纵向磁条旋转到异形铁块的最高点时，二者相互吸引处于静止状态。所有纵向磁条的形状均为方形，其在转子上的安装角度为30°斜角，倾斜方向为磁条的顶尖部位与异形铁块之间形成旋转方向的箭尾角度，这时磁条的中心事实上已超越了绕组线圈磁芯的中心线。当通电工作时，定子上两点对称的绕组线圈的磁芯所产生的与纵向磁条相同磁性、相同磁力的磁场效应，便会将转子的磁条推出静止的死点，沿旋转方向旋转。该纵向磁条进入另一个异形铁块的区域后，继续重复上述的自然旋转程序；而相邻的下一根纵向磁条则依次重复上一根纵向磁条的旋转程序。定子上绕组线圈的通电时间为间隔状态，当通电的瞬间，磁芯的磁场效应将某一组纵向磁条推出死点向前旋转后，在下一组纵向磁条到达异形铁块的最高点(死点)之前是不通电的，这时转子旋转是靠自然功率因数所产生的旋转势能运动的，当下一组纵向磁条到达死点时，再次通电使其推出死点向前旋转。以此类推，形成转子与定子之间连续的机械运动程序链。本专利技术的优点是通过电动机自然功率因数——永磁磁条与异形铁块之间所形成的自然旋转势能，达到电动机大幅度节能之目的。权利要求1.一种超低功耗励磁电动机结构，其特征是它由紧靠在电动机外壳(1)的内周，由绕组线圈A(2)、绕组线圈B(3)以及半月牙形异形铁块A(4)、半月牙形异形铁块B(5)相互对称均布组成定子结构；异形铁块A(3)其一端与绕组线圈A(2)磁芯的宽度相等，而从这一端向另一对称端的绕组线圈B(3)之间呈渐次变小、变薄的半月牙形，其外抛物线与电动机外壳(1)的内圆相一致，其内抛物线则由宽的一端向电动机壳(1)的内圆处相会聚；而转子(6)则根据不同电动机的设计需要镶嵌有若干条对称均布的纵向永磁磁条(7)；转子(6)上的纵向磁条必须是偶数，每两条为一组，通过转子园心相互对称；转子(6)上每组对称的纵向磁条在没有通电时其固有物理属性与定子上的异形铁块产生磁性吸引效应，形成由远及近、由弱到强的自然旋转势能；当某一组纵向磁条旋转到异形铁块的最高点时，二者相互吸引处于静止状态；所有纵向磁条的形状均为方形，其在转子上的安装角度为30°斜角，倾斜方向为磁条的顶尖部位与异形铁块之间形成旋转方向的箭尾角度，这时磁条的中心事实上已超越了绕组线圈磁芯的中心线；当通电工作时，定子上两点对称的绕组线圈的磁芯所产生的与纵向磁条相同磁性、相同磁力的磁场效应，便会将转子的磁条推出静止的死点，沿旋转方向旋转。该纵向磁条进入另一个异形铁块的区域后，继续重复上述的自然旋转程序；而相邻的下一根纵向磁条则依次重复上一根纵向磁条的旋转程序；定子上绕组线圈的通电时间为间隔状态，当通电的瞬间，磁芯的磁场效应将某一组纵向磁条推出死点向前旋转后，在下一组纵向磁条到达异形铁块的最高点(死点)之前是不通电的，这时转子旋转是靠自然功率因数所产生的旋转势能运动的，当下一组纵向磁条到达死点时，再次通电使其推出死点向前旋转；以此类推，形成转子与定子之间连续的机械运动程序链。全文摘要本专利技术涉及一种超低功耗励磁电动机结构。电动机种类繁多，励磁电动机应用较为广泛。然而传统励磁电动机的旋转磁场所消耗的功率是圆周布局绕组模式的电耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低功耗励磁电动机结构，其特征是：它由紧靠在电动机外壳（１）的内周，由绕组线圈Ａ（２）、绕组线圈Ｂ（３）以及半月牙形异形铁块Ａ（４）、半月牙形异形铁块Ｂ（５）相互对称均布组成定子结构；异形铁块Ａ（３）其一端与绕组线圈Ａ（２）磁芯的宽度相等，而从这一端向另一对称端的绕组线圈Ｂ（３）之间呈渐次变小、变薄的半月牙形，其外抛物线与电动机外壳（１）的内圆相一致，其内抛物线则由宽的一端向电动机壳（１）的内圆处相会聚；而转子（６）则根据不同电动机的设计需要镶嵌有若干条对称均布的纵向永磁磁条（７）；转子（６）上的纵向磁条必须是偶数，每两条为一组，通过转子园心相互对称；转子（６）上每组对称的纵向磁条在没有通电时其固有物理属性与定子上的异形铁块产生磁性吸引效应，形成由远及近、由弱到强的自然旋转势能；当某一组纵向磁条旋转到异形铁块的最高点时，二者相互吸引处于静止状态；所有纵向磁条的形状均为方形，其在转子上的安装角度为３０°斜角，倾斜方向为磁条的顶尖部位与异形铁块之间形成旋转方向的箭尾角度，这时磁条的中心事实上已超越了绕组线圈磁芯的中心线；当通电工作时，定子上两点对称的绕组线圈的磁芯所产生的与纵向磁条相同磁性、相同磁力的磁场效应，便会将转子的磁条推出静止的死点，沿旋转方向旋转。该纵向磁条进入另一个异形铁块的区域后，继续重复上述的自然旋转程序；而相邻的下一根纵向磁条则依次重复上一根纵向磁条的旋转程序；定子上绕组线圈的通电时间为间隔状态，当通电的瞬间，磁芯的磁场效应将某一组纵向磁条推出死点向前旋转后，在下一组纵向磁条到达异形铁块的最高点（死点）之前是不通电的，这时转子旋转是靠自然功率因数所产生的旋转势能运动的，当下一组纵向磁条到达死点时，再次通电使其推出死点向前旋转；以此类推，形成转子与定子之间连续的机械运动程序链。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李效志，刘爱军，奚中原，李孟帅，李明轩，
申请(专利权)人：李效志，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]