本发明专利技术涉及一种永磁式开关磁阻电动机，具体地说是一种螺旋永磁场电动机，包括机座，轴承，控制系统，转子，定子，绕组；其特征在于：转子从外向内由固装为一体的圆环形永磁体、转子铁芯和转轴组成，圆环形永磁体轴向的环形柱面上Ｎ－Ｓ两极相互吻合组成螺旋形状；定子由瓦形极、环形座组成，环形座设有内壁凸起，瓦形极与内壁凸起固定连接，环形座与机座固定连接；瓦形极内壁与圆环形永磁体的环形柱面外壁相对应；绕组套在环形座的内壁凸起上；控制系统向绕组间歇供电。本发明专利技术可以采用传统电机的制造工艺与材料，充分利用现有技术制作，具有节能效果明显、效率高等优点。
【技术实现步骤摘要】
螺旋永磁场电动机
本专利技术涉及一种永磁式开关磁阻电动机，具体地说是一种螺旋永磁场电动机。
技术介绍
电动机在工农业生产、交通以及日常生活各个方面的应用不断发展，其电力消耗也在与日俱增。为了节约能源，国内外都在研制高效节能的新型电机，如“开关磁阻电机”就是一种新型高效率的电机，在国外已经得到大力推广，逐渐取代传统的交流异步电动机。本人作为申请人之一的国内专利技术专利申请200510083403.8，是一种永磁式开关磁阻电动机，它充分利用了永磁能，比“开关磁阻电动机”更加节能，具有更高的效率。但是若利用现有技术来制作这种电动机，需要进行比较大的改造。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种与专利申请200510083403.8原理相同，具备其所有特点，在制造上可以采用传统电机的制造工艺与材料，充分利用现有技术制作的节能、高效率的螺旋永磁场电动机。为了实现所述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种螺旋永磁场电动机，包括机座，轴承，控制系统，转子，定子，绕组；其特征在于：转子从外向内由固装为一体的圆环形永磁体、转子铁芯和转轴组成，圆环形永磁体轴向的环形柱面上N-S两极相互吻合组成螺旋形状；定子由瓦形极、环形座组成，环形座设有内壁凸起，瓦形极与内壁凸起固定连接，环形座与机座固定连接；瓦形极内壁与圆环形永磁体的环形柱面外壁相对应；绕组套在环形座的内壁凸起上；控制系统向绕组间歇供电。本专利技术螺旋永磁场电动机的运转原理是：电机的转动力矩，源于转子和定子的相互作用力，本专利技术的螺旋形状永磁体转子环形柱面的360°，划分为四个瓦形区域，以纵向中心线沿反时针方向有N、N-S、S、N-S区域，它们分别构成一组N-S大磁场和两组N-S小磁场。-->在定子绕组未通电时，转子永磁力与定子作用，转子的N-S极总是停在定子纵向中心线相应的上、下位置，即N极停在定子的上位置，S极停在定子的下位置；(或者是N极停在定子的下位置，S极停在定子的上位置)；从而构成N-S“大磁回路”。当定子绕组通电后，定子的瓦形极产生电磁场，与转子永磁场相互作用，使转子沿反时针方向转过90°，在此转动过程中，电磁场对两组N-S小磁场构成“推拉磁路”。在转子转过90°的同时，定子绕组断电，转子在永磁力的作用下，继续转动90°，转子N极停在定子的下位置，S极停在定子的上位置；接着定子绕组又通电90°(电流方向改变)，断电90°，依次类推，转子便连续运转，并输出转矩。本专利技术的控制系统，其主要特征是向电机定子绕组采取间歇供电，即供电时电机主要是靠电磁力推动，而断电时，电机是靠永磁力推动的。本专利技术的控制系统，可采用开环控制系统，也可采用闭环控制系统。本专利技术可制成单相电动机、双相电动机及三相电动机。本专利技术具有开关磁阻电机的优点，同时，由于转子由永磁体制作，充分利用了永磁材料的潜能，所以比一般的开关磁阻电机进一步提高了节能效果。本专利技术的主要特点是：1、采用螺旋永磁场及“大磁回路”、“推拉磁路“的循环原理，既利用了电磁力，又充分发挥了永磁力的作用，从而提高了机电转换效率。2、采用间歇供电具有明显的节能效果。3、采用开环控制时，可用变频器直接启动、运转和无级调速。4、采用闭环控制时，若应用交流电源，晶闸管开关电路可实现同步转速；若应用直流电源，功率晶体管开关电路则可实现无级调速。5、电机在小功率和不满负荷下运行时，同样具有较高的效率，明显优于传统的单相异步电动机。-->本专利技术与专利申请200510083403.8原理相同，具备其所有特点；专利申请200510083403.8采用“轴向磁场”，本专利技术采用“径向磁场”，现有的电机结构形式，基本上都采用“径向磁场”，所以，本专利技术可以采用传统电机的制造工艺与材料，充分利用现有技术制作。附图说明 图1是本专利技术的结构示意简图， 图2是图1的A-A剖视图， 图3是转子端面的结构图， 图4是图3中转子的圆环形永磁体的展开图， 图5是两相电机定子端面的结构示意图， 图6是三相电机定子端面的结构示意图， 图7是单相电机定子端面的结构示意图， 图8是图5、图6、图7的B-B剖视图， 图9是未通电时转子与定子的相互作用示意图， 图10是未通电时单相电机的定子绕组方位示意图， 图11是未通电时转子四个瓦形区的方位示意图， 图12是通电后转子与定子的相互作用示意图， 图13是通电后转子旋转90°其四个瓦形区的方位示意图， 图14是断电后转子又旋转90°其四个瓦形区的方位示意图， 图15是定子绕组供电电流波形图， 图16是单相电机开环控制系统脉冲式变频器输出电流波形图， 图17是两相电机开环控制系统脉冲式变频器输出电流波形图， 图18是三相电机开环控制系统脉冲式变频器输出电流波形图， 图19是单相电机闭环控制电路图， 图20是两相电机闭环控制电路图， 图21是闭环控制位置开关组件图， 图22是单相电机闭环控制位置开关滑环的左视图，-->图23是两相电机闭环控制位置开关滑环的左视图，图24是本专利技术的装配结构图。图中：1—转子，101—圆环形永磁体，102—转子铁芯，103—转轴，2—定子，201—瓦形极，202—环形座，3—绕组，4—机座，401—机座孔，402—端盖，5—轴承，6—控制系统，7—位置开关组件，701—滑环座，702—滑环，703—电刷，704—电刷座，705—分离槽，706—内环，707—外环。具体实施方式实施例1 开环控制系统的单相电机如图1所示：一种螺旋永磁场电动机，包括机座4，轴承5，控制系统6，转子1，定子2，绕组3；参见图2、图3与图4，转子1从外向内由固装为一体的圆环形永磁体101、转子铁芯102和转轴103组成，圆环形永磁体101轴向的环形柱面上N-S两极相互吻合组成螺旋形状，圆环形永磁体101由永磁材料，如钕铁硼、铁氧体等加工制作；参见图7与图8，定子2由两块瓦形极201、环形座202组成，瓦形极201固定连接于环形座202，瓦形极201与环形座202均由导磁材料，如矽钢片、软铁氧体制作，机座设有机座孔401，定子2的环形座202固定于机座孔401内；环形座202设有内壁凸起，瓦形极201与内壁凸起固定连接；瓦形极201内壁与圆环形永磁体101的环形柱面外壁相对应；绕组3套在环形座202的内壁凸起上；控制系统6向绕组3间歇供电。本专利技术，即螺旋永磁电动机的运转原理是：电机的转动力矩，源于转子1和定子2的相互作用力，如图11和图4-2所示：本专利技术的转子1的圆环形永磁体101环形柱面的360°，划分为四个瓦形区域，从端面纵向中心线沿反时针方向有N区域、N-S区域、S区域、N-S区域，参见图4，它们分别构成一组N-S大磁场和两组N-S小磁场。图9是未通电时转子1与定子2的相互作用示意图，在定子绕组未通电时，转子1永磁力与定子2作用，参见图11：转子1其N本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种螺旋永磁场电动机，包括机座，轴承，控制系统，转子，定子，绕组；其特征在于：所述转子（１）从外向内由固装为一体的圆环形永磁体（１０１）、转子铁芯（１０２）和转轴（１０３）组成，所述圆环形永磁体（１０１）轴向的环形柱面上Ｎ－Ｓ两极相互吻合组成螺旋形状；所述定子（２）由瓦形极（２０１）、环形座（２０２）组成，所述环形座（２０２）设有内壁凸起，所述瓦形极（２０１）与内壁凸起固定连接，所述环形座（２０２）与所述机座（４）固定连接；所述瓦形极（２０１）内壁与所述圆环形永磁体（１０１）的环形柱面外壁相对应；所述绕组（３）套在所述环形座（２０２）的内壁凸起上；所述控制系统（６）向所述绕组（３）间歇供电。
【技术特征摘要】
1、一种螺旋永磁场电动机，包括机座，轴承，控制系统，转子，定子，绕组；其特征在于：所述转子(1)从外向内由固装为一体的圆环形永磁体(101)、转子铁芯(102)和转轴(103)组成，所述圆环形永磁体(101)轴向的环形柱面上N-S两极相互吻合组成螺旋形状；所述定子(2)由瓦形极(201)、环形座(202)组成，所述环形座(202)设有内壁凸起，所述瓦形极(201)与内壁凸起固定连接，所述环形座(202)与所述机座(4)固定连接；所述瓦形极(201)内壁与所述圆环形永磁体(101)的环形柱面外壁相对应；所述绕组(3)套在所述环形座(202)的内壁凸起上；所述控制系统(6)向所述绕组(3)间歇供电。2、如权利要求1所述的一种螺旋永磁场电动机，其特征在于：所述转子(1)的圆环形永磁体(101)环形柱面的360°，划分为四个瓦形区域，从端面纵向中心线沿反时针方向有N区域、N-S区域、S区域、N-S区域，它们分别构成一组N-S大磁场和两组N-S小磁场。3、如权利要求1所述的一种螺旋永磁场电动机，其特征在于：所述机座(4)设有机座孔(401)，所述定子(2)的所述环形座(202)固定于所述机座孔(401)内。4、如权利要求1所述的一种螺旋永磁场电动机，其特征在于：所述螺旋永磁场电动机按所述定子(1)的相数分为单相电机、两相电机和三相电机；所述单相电机具有两块所述瓦形极(201)和两个所述绕组(3)、所述两相电机具有四块所述瓦形极(201)和四个所述绕组(3)、所述三相电机具有三块所述瓦形极(201)和三个所述绕组(3)。5、如权利要求1至4任意一项所述的一种螺旋永磁场电动机，其特征在于：所述控制系统(6)是开环控制系统，由交流变频器作为控制系统(6)直接带动电机的启动、运转和调速，所述交流变频器(6)是采用矩形波形、正负脉冲式变频器；单相电机使用单相交流变频器；两相电机使用两相交流变频器；三相电机使用三相交流变频器。6、如权利要求4所述的一种螺旋...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖有义，肖剑琴，肖剑文，
申请(专利权)人：肖剑琴，肖剑文，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。