一种轴向磁路磁悬浮转子电机制造技术

本发明专利技术涉及一种轴向磁路磁悬浮转子电机，属于电力工程技术领域。包括定子及其容纳旋转的无轴转子；两片定子铁心面与转子铁心两端面间隙中的磁力线是轴向的相同密度

【技术实现步骤摘要】
一种轴向磁路磁悬浮转子电机


[0001]本专利技术涉及一种轴向磁路磁悬浮转子电机，属于电力工程


技术介绍

[0002]科创史上，法拉第的电动实验用的是轴向磁路，但是科创史上人类只创造了只会利用切向力对转轴的作用，转轴必须有轴承及其支承的旋转框架支撑，或使用旋转框架来实现，但是，任何法向力必须改造成对转轴的切向力才可以实施。
[0003]因此，法拉第和后人专利技术的电机必然只会朝这个方向发展，而先采用径向磁路的定转子铁心结构，其定转子铁心间隙必须是均匀的，并且只会利用其中的切向磁场张力使转子旋转，实为切向磁场张力磁动机而非左手定则的电动机。
[0004]可见，磁悬浮转子电机必然先发展为径向磁路电机中磁悬浮轴承，再到磁悬浮转子铁心的磁悬浮，同时必须保留转轴和机械轴承以保驾护航。
[0005]轴向磁路电机在上世纪60年代以单盘电机和双盘电机之名出现，它只在电机转子需要作轴向移动的机械(器)上应用，没有推广应用的价值。
[0006]即使有想到利用轴向磁悬浮转子电机，也必然会先走保留原有转轴轴承及其支承的专利技术老路。
[0007]综上，要专利技术实用的轴向磁路的磁悬浮电机的通用电机并非易事，必须从原理可行性开始，然后到创新技术可行性，最后到优越和实用性分析。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供一种轴向磁路磁悬浮转子电机，包括定子和无轴、轴承支承的转子，所述定子限定容纳所述转子旋转的不是已在用的径向磁路式的磁悬浮结构，而是轴向磁路的磁悬浮转子式结构；
[0009]所述磁悬浮转子式结构的形状和尺寸使得所述转子能够容纳在其组成的轴向磁路内，而并非径向电路内；并且能够使得所述转子在所述定子内悬浮旋转。
[0010]在本专利技术的一种实施方式中，所述定子由两个环盘形的软磁性材料制成。
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，所述转子为强永磁材料，用于确保间隙里的磁力线密度和波形准确，以及制成任意多极序列的转子铁心。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，所述转子还可以采用三相异步电动机转子结构原理，用软磁材料加上鼠笼绕组制成；转子会被两侧的定子旋转磁场架空着旋转，也就是轴向磁悬浮旋转。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，可在两极间设置隔磁片以减少极间漏磁。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，转子铁心与定子铁心两端间隙里的磁场强度β
δ
不管间隙大小始终相等而方向相反，故能用更小的间隙获得更大的β
δ
值，转子铁心就能在磁场里悬浮着旋转，从而形成轴向磁路磁悬浮发电机或电动机。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，为防止定转子铁心相互碰撞可设置平面止推式的轴
向点位。
[0016]本专利技术还提供一种轴向磁路磁悬浮转子电机应用于高速旋转的吹风机上的应用，选择环状的极数序列越多，越接近圆形的结构，转子铁心直接装在慢速风力机的转轴上，舍弃变速齿轮箱。
[0017]本专利技术还提供一种轴向磁路磁悬浮转子电机应用于高速旋转的吹风机上的应用，做成无需轴向止推轴承的双向平衡送风机。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]1、本专利技术轴向磁路磁悬浮转子电机比径向磁悬浮转子电机更加节省材料。
[0020]2、本专利技术轴向磁路磁悬浮转子电机适用范围广，能够应用于风力水电发电机。
[0021]3、本专利技术使用条片状的强永磁材料制造转子铁心，能够制成准确的极距和间隙里正确的磁力线密度和波形。
[0022]4、本专利技术设置有隔磁片可以减少极间漏磁。
附图说明
[0023]无附图
具体实施方式
[0024]实施例1
[0025]本专利技术提供一种轴向磁路磁悬浮转子电机，包括定子和无轴、轴承支承的转子，所述定子限定容纳所述转子旋转的不是已在用的径向磁路式的磁悬浮结构，而是轴向磁路的磁悬浮转子式结构；
[0026]所述磁悬浮转子式结构的形状和尺寸使得所述转子能够容纳在其组成的轴向磁路内，而并非径向电路内；并且能够使得所述转子在所述定子内悬浮旋转。
[0027]所述定子由两个环盘形的软磁性材料制成，所述转子为强永磁材料，用于确保间隙里的磁力线密度和波形准确，以及制成任意多极序列的转子铁心，可在两极间设置隔磁片以减少极间漏磁。
[0028]所述转子还可以采用三相异步电动机转子结构原理，用软磁材料加上鼠笼绕组制成；转子会被两侧的定子旋转磁场架空着旋转，也就是轴向磁悬浮旋转。
[0029]转子铁心与定子铁心两端间隙里的磁场强度β
δ
不管间隙大小始终相等而方向相反，故能用更小的间隙获得更大的β
δ
值，转子铁心就能在磁场里悬浮着旋转，从而形成轴向磁路磁悬浮发电机或电动机，为防止定转子铁心相互碰撞可设置平面止推式的轴向点位。
[0030]实施例2
[0031]轴向磁路两个定子铁心(实质只是完全相同的一个反置)可以借鉴盘式定子的E形截面来数字化制造，而要进行轴向磁悬浮的可行性实验时，只要用两个形状尺寸相同而材质不同的垫圈，一个是由软磁性材料，如低碳钢或电工纯铁制成，另一个是由无磁性的膠本板制成，二者表面粘有少许材料贴面，选择比环径向宽度小一些的强永磁条块4条，按N
‑
S
‑
N
‑
S环状分布均布固定，把它吊放到膠木垫圈间并能与之接触，由于较小的摩擦力可以顺利地下落，当它放到软磁性的垫圈里即会悬挂在中间，不会掉落。
[0032]由此，轴向磁悬浮强磁铁心是能够磁悬浮在软磁铁心里的，且极对数越多越接近
圆形分布，很适合风力发电机慢速多极的发电需要，从而甩掉变速齿轮箱，并借此直接安装在风机轴上，而盘式定子的E形条齿槽铁心也可以先用胶粘磁粉形成成熟技术后先试制用。
[0033]E形截面的铁心，线圈既容易绕制成型，也便于实现自动化嵌线、绑扎及新的标准化，总而言之比过去的铁心结构更易实现数字化和自动化。
[0034]实施例3
[0035]专利技术条形片的多极转子铁心结构也容易实行数字自动化制造，其与定子的扁平结构可当做普通电动使用，磁悬浮转就可直接装到需要用其作为旋转动力的工作机械上，是工作机器的体积大大缩小。
[0036]本专利技术利用定转子铁心轴向串联磁路中的磁感强度β
Fe
及β
δ
的并联磁路来实现的，参考《微电机》2022年6月No.6，P93
‑
98。
[0037]本专利技术思路及实验是从永磁铁心能被磁悬浮的实验始发的，具有局限性；而轴向磁路的特点是使转子铁心不是永磁材料而是软磁材料，或者根本就把其制成特扁的无铁心的扁平线圈极(鼠笼绕组，走三相异步电动机的技术路线)后，这个扁平转子在两侧定子铁心及绕组的旋转磁场作用下，必然会被悬浮着旋转，因而无需另设旋转轴、轴承及其支承。
[0038]如此，就可实现双向平衡送风的超高风速机。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向磁路磁悬浮转子电机，其特征在于，包括定子和无轴、轴承支承的转子，所述定子限定容纳所述转子旋转的不是已在用的径向磁路式的磁悬浮结构，而是轴向磁路的磁悬浮转子式结构；所述磁悬浮转子式结构的形状和尺寸使得所述转子能够容纳在其组成的轴向磁路内，而并非径向电路内；并且能够使得所述转子在所述定子内悬浮旋转。2.根据权利要求1所述的一种轴向磁路磁悬浮转子电机，其特征在于，所述定子由两个环盘形的软磁性材料制成。3.根据权利要求1所述的一种轴向磁路磁悬浮转子电机，其特征在于，所述转子为条片状的强永磁材料，用于确保间隙里的磁力线密度和波形准确，以及制成任意多极序列的转子铁心。4.根据权利要求1所述的一种轴向磁路磁悬浮转子电机，其特征在于，所述转子还可以采用三相异步电动机转子结构原理，用鼠笼绕组或加上软磁材料制成；转子会被两侧的定子旋转磁场架空着旋转，也就是轴向磁悬浮旋转。5.根据权利要求1所述的一种轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：华翰俊，
申请(专利权)人：华翰俊，
类型：发明
国别省市：