四边功率电动机制造技术

本发明专利技术涉及一种四边功率电动机，它主要包括安装于机座内的定子、转子铁芯及嵌入定子或转子铁芯内的绕组；它还包括安装在定子一端或两端的定子铁芯、安装在转子铁芯的一端或两端的非导磁体以及设置于非导磁体上的磁钢片构成，它们都安装在机座内。本发明专利技术的电动机具有下列优点：（１）结构简单、只需在原有电机的基础上增加少量的部件即可；（２）在不改变电动机各项电气性能的情况下，节能效果可达１６％－３０％；（３）单机改造成本不超过原机成本的１０％；（４）可安装于所有交流同步电机，直流无刷电机等领域，应用于电动汽车及电动自行车。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机，尤其涉及一种四边功率电动机。所谓的四边功率是因为两条 有效边加两条无效边共四条边，四条边都做功。
技术介绍
任何类型的电动机都有主绕组。它起到能量转化作用。电机绕组嵌入铁芯槽内的两条直 线边称为有效边。有效边在电动机中起到唯一的做功作用。铁芯外的两条边称为无效边，不 参与做功，只起导线、跳线的作用。当输入电动机的电流流入有效边的同时，也流经无效边 。无效边和有效边同样都产生电磁效应。但有效边被利用上了，而无效边却被忽略了。有效边和无效边同样都在耗电，也都会产生电磁效应。但无效边的电磁效应却自从电动 机诞生以来就被一直丢弃在铁芯的两头而没有被利用来做功，这是一种能源的极大浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、能利用无效边功率的四边功率电动机。本专利技术的技术方案如下它主要包括安装于机座内的定子、转子铁芯及嵌入定子或转子 铁芯内的绕组，其特征在于它还包括安装在定子一端或两端的定子铁芯、安装在转子铁芯 的一端或两端的非导磁体以及设置于非导磁体上的磁钢片构成，它们都安装在机座内。本专利技术的电动机具有下列优点(1)结构简单、只需在原有电机的基础上增加少量的 部件即可；(2)在不改变电动机各项电气性能的情况下，节能效果可达16%-30%; (3)单 机改造成本不超过原机成本的10%; (4)可安装于所有交流同步电机(永磁同步电机)，直 流无刷电机等领域，应用于电动汽车及电动自行车。附图说明图l是本专利技术实施例l的结构示意图。图2是图1的A-A剖视图。 图3是实施例2的结构示意图。图4是本专利技术非导磁材料上磁钢的一种极性分布示意图。 图5是本专利技术非导磁材料上磁钢的另一种极性分布示意图。其中，l机座、2定子、3L形铁芯、4非导磁体、5磁钢、6转子铁芯、7转子外磁钢、h轴 向长度、hl定子铁芯轴线长度；d内径、dl定子铁芯的内径、C磁钢5宽度、Cl磁钢5的径向长度、C2是转子外磁钢7厚度、C3非导磁体的厚度。 具体实施例方式如图1所示，本专利技术是在现有电动机的基础上，在现有的定子l的一端或两端设置定子铁 芯，所述的定子铁芯为断面呈90度倒置的L形铁芯3， L形铁芯3的水平部分的顶端紧贴在定子 2的端面上，L形铁芯的水平部分的圆环的外表面紧贴在机座的内表面上，L形铁芯的水平部 分的圆环的内表面紧贴在露在定子铁芯两端之外的导线上；L形铁芯的竖直部分的轴向长度h 是定子3轴向长度hl的约1/3，以足以让磁力线通过为好；L形铁芯的竖直部分的内径d等于或 略大于定子3的内径dl; L形铁芯的竖直部分的内表面紧贴在露在定子3两端之外的导线上。在现有的转子铁芯的一端或两端的转轴上设置圆形非导磁体4，在圆形非导磁体的外侧 面上分布磁钢5，非导磁体起到避免磁钢的磁短路的作用(N极和S极短路)；非导磁体的外 底面(即磁钢的底面)与L形铁芯竖直部分的内表面在同一平面上时为最佳效果。磁钢5相当 于载流导体的作用。磁钢5的厚度等于或略高于L形铁芯竖直部分的轴向长度h。在每块磁钢 的三面均设有间隙。所述的非导磁体的外径应等于或略小于转子铁芯的外径。非导磁体的厚度C3等于或大于 磁钢5大头宽度的l/2以上。本专利技术的位于非导磁体上的磁钢5的外径等于现有的转子铁芯外表面包覆的转子外磁钢7 的外径。根据结构允许，磁钢5的径向长度C1是转子外磁钢7厚度C2的1至3倍以上。如图4所示，磁钢5的放置位置，在单体摆放时，应摆放在相应工作线圈磁场内，并根据转子的旋转方向，把磁钢5放置在起始运动时正处于临进入线圈内边缘的位置。同一磁场内多块磁钢的摆放应异性相邻。如图4所示，当单体磁钢5均匀摆列在非导磁体外表面时，应使相邻的两磁钢的极性相同或相异，即工作在同一线圈磁场内的磁钢5，其相邻两边极性相异；如图5所示，工作于相邻两线圈的磁场下，当两磁场极性不同时，两相邻磁钢5单体或磁钢5组的两个相邻边极性相同本专利技术的位于非导磁体上的磁钢5的个数应等于或倍数于转子铁芯外表面包覆的转子外 磁钢7的个数；具体的数量应根据电机直径的大小确定。磁钢5之间的间隙与磁钢5宽度C相等 ;当磁钢为扇形或梯形时，磁钢的间隙大于或等于大端处的磁钢5宽度。本专利技术2定子、3L形铁芯、4非导磁体、5磁钢、6转子铁芯和转子外磁钢7均安装于机座 内，不要超出机座外；且磁钢5与端盖的最近距离不得小于磁钢5的宽度C。任何在转子或定子一边安装有磁钢的电动机，均可设计制作成本专利技术的四边功率电动机 ，并由此发挥出它卓越的节能效果。 实施例2:本专利技术所述的定子铁芯也可以是非L形，如矩形。权利要求1.四边功率电动机，它主要包括安装于机座内的定子、转子铁芯及嵌入定子或转子铁芯内的绕组，其特征在于它还包括安装在定子一端或两端的定子铁芯、安装在转子铁芯的一端或两端的非导磁体以及设置于非导磁体上的磁钢片构成，它们都安装在机座内。2.根据权利要求l所述的四边功率电动机，其特征在于所述的定子 铁芯为断面呈90度倒置的L形铁芯3。3.根据权利要求2所述的四边功率电动机，其特征在于L形铁芯3的 水平部分的顶端紧贴在定子2的端面上，L形铁芯的水平部分的圆环的外表面紧贴在机座的内 表面上，L形铁芯的水平部分的圆环的内表面紧贴在露在定子铁芯两端之外的导线上；L形铁 芯的竖直部分的轴向长度h是定子3轴向长度hl的约l/3; L形铁芯的竖直部分的内径d等于或 略大于定子3的内径dl; L形铁芯的竖直部分的内表面紧贴在露在定子3两端之外的导线上。4.根据权利要求3所述的四边功率电动机，其特征在于所述的非导 磁体为圆形非导磁体4，在圆形非导磁体的外侧面上分布磁钢5。5.根据权利要求4所述的四边功率电动机，其特征在于非导磁体的 外底面与L形铁芯竖直部分的内表面在同一平面上，磁钢5的厚度等于或略高于L形铁芯竖直 部分的轴向长度h;在每块磁钢的三面均设有间隙。6.根据权利要求5所述的四边功率电动机，其特征在于所述的非导 磁体的外径等于或略小于转子铁芯的外径；非导磁体的厚度C3等于或大于磁钢5大头宽度的 1/2。7.根据权利要求6所述的四边功率电动机，其特征在于非导磁体上 的磁钢5的外径等于转子铁芯外表面包覆的转子外磁钢7的外径；磁钢5的径向长度C1是转子 外磁钢7厚度C2的1至3倍以上。8.根据权利要求7所述的四边功率电动机，其特征在于磁钢5的放 置位置，在单体摆放时，应摆放在相应工作线圈磁场内，并根据转子的旋转方向，把磁钢5放置在起始运动时正处于临进入线圈内边缘的位置；同一磁场内多块磁钢的摆放应异性相邻9.根据权利要求8所述的四边功率电动机，其特征在于位于非导磁 体上的磁钢5的个数等于或倍数于转子铁芯外表面包覆的磁钢的个数。10.根据权利要求9所述的四边功率电动机，其特征在于当磁钢为 扇形或梯形时，磁钢的间隙大于或等于大端处的宽度。全文摘要本专利技术涉及一种四边功率电动机，它主要包括安装于机座内的定子、转子铁芯及嵌入定子或转子铁芯内的绕组；它还包括安装在定子一端或两端的定子铁芯、安装在转子铁芯的一端或两端的非导磁体以及设置于非导磁体上的磁钢片构成，它们都安装在机座内。本专利技术的电动机具有下列优点(1)结构简单、只需在原有电机的基础上增加少量的部件即可；(2)在不改变电动机各项电气性能的情况下，节能效果可达16％-30％本文档来自技高网...

【技术保护点】
四边功率电动机，它主要包括安装于机座内的定子、转子铁芯及嵌入定子或转子铁芯内的绕组，其特征在于：它还包括安装在定子一端或两端的定子铁芯、安装在转子铁芯的一端或两端的非导磁体以及设置于非导磁体上的磁钢片构成，它们都安装在机座内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈枝民，
申请(专利权)人：陈枝民，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]