无铁芯永磁电机制造技术

无铁芯永磁电机，其转子：在径向充磁的圆环形永磁体每端固套一个轴向充磁的圆盘形永磁体，三个永磁体围成的Ｕ形环槽磁场是一个单极性磁场，按前述方法再制作一个Ｕ形环槽单极性磁场，但其极性与前一个相反，将两个Ｕ形环槽磁场的永磁体外表面用圆盘形和圆环形导磁体组合联接起来，导磁圆环及导磁圆盘与非磁性圆环的内圆或非磁性轴的外圆配合联结；其定子：在非磁性绝缘圆环上绕非磁性导线制成电枢线圈，电枢线圈用圆环固定之，圆环与另一非磁性绝缘圆环的内圆或非磁性绝缘轴的外圆配合联结。将电枢线圈两端面的大部分及外圆或内圆插入到转子Ｕ形环槽磁场内，并与永磁体围成的Ｕ形环槽的壁离开一间隙。转子与定子用轴承联系。两线圈通相反向电流。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机，特别是一种无换向器、无电刷、铁损很小的无铁芯永磁电 机。
技术介绍
直流电机在航空、航天、船舰、机床、机器人、自动控制、汽车、家电等方面应用日益 重要和广泛。直流电动机起动转矩大且调速性能好。直流电机按其磁体类型分为电磁式和 永磁式，永磁式无励磁绕组，比电磁式结构简单、体积小、重量轻、用铜少、损耗小、效率高、 更可靠，所以永磁直流电机应用更广。但是，现有的电磁式直流电机既有换向器，又有电刷； 现有的永磁直流电机要么有换向器，要么有电刷，要么既有换向器，又有电刷；电刷和换向 器影响着现有直流电机的使用寿命。现有的直流电机中围绕电枢的磁极沿圆周极性交替分 布，且相邻的磁极隔有间隙，由于相邻的磁极隔有间隙，电枢相对定子转一周，与电枢发生 作用的磁力线不充分多，因而效率不充分高。现有的直流发电机，工作时，电枢线圈种的磁 场交替变化，除了能产生欲求的感应电动势(大小和方向是变化的)，还在电枢铁芯中产生 涡流和磁滞效应，这里的涡流和磁滞效应必然产生铁损和有害的热量；电机的使用是可逆 的，直流电机作为电动机，结构与直流发电机完全相同，现有的直流电动机工作时，因为电 枢中的电流方向不断交替变化而产生交变磁场，所以同直流发电机一样，也会产生铁损和 有害的热量。现有直流电机，有电刷、有换向器、存在较大的铁损，因而不能通过加封闭外壳 且抽真空作为储能装置使用。现有的交流电机同样存在严重的铁损、发热缺陷。所以现有 的电机能耗大，效率不够高。
技术实现思路
本专利技术的无铁芯永磁电机，旨在解决现有电机结构复杂及工作中会产生铁损和有 害的热量、能耗大，效率低等问题，力图降低成本，减少损耗，提高效率，延长使用寿命，还能 对无铁芯永磁电机(用悬浮式轴承)经简单地封闭后作为储能电机(装置)。本专利技术按下述技术方案实现。本专利技术由定子、转子及轴承组成，如图1、图2所示。转子构成在径向充磁的圆环形永磁体的左端右端分别固套轴向充磁的左圆盘形 永磁体、轴向充磁的右圆盘形永磁体，所述的圆环形永磁体、左圆盘形永磁体、右圆盘形永 磁体围成的U形环槽磁场是一个单极性磁场，按前述方法再制作一个U形环槽单极性磁场， 但其极性与前一个相反；两个U形环槽磁场左右相邻接，在每个U形环槽磁场的圆环形永 磁体、左圆盘形永磁体、右圆盘形永磁体的外侧表面分别联接圆环形导磁体、左圆盘形导磁 体、右圆盘形导磁体，左U形环槽磁场的右圆盘形导磁体也是右U形环槽磁场的左圆盘形 导磁体，此圆盘形导磁体将左右U形环槽磁场联接起来；或者两个U形环槽磁场左右相邻 接，在左U形环槽磁场的圆环形永磁体、左圆盘形永磁体的外侧表面分别联接圆环形导磁 体、左圆盘形导磁体，而在右U形环槽磁场的圆环形永磁体、右圆盘形永磁体的外侧表面分别联接圆环形导磁体、右圆盘形导磁体，左U形环槽磁场的右圆盘形永磁体也是右U形环 槽磁场的左圆盘形永磁体，此圆盘形永磁体就是中圆盘形永磁体，中圆盘形永磁体将左右 U形环槽磁场联接起来；圆环形导磁体、左圆盘形导磁体、右圆盘形导磁体与非磁性圆环的 内圆或非磁性轴的外圆配合联结，在非磁性圆环左右两端分别联接带有中孔的左非磁性圆 盘、右非磁性圆盘，或在非磁性轴的左部、右部分别联接带有中孔的左非磁性圆盘、右非磁 性圆盘，左非磁性圆盘、右非磁性圆盘均与非磁性圆环用螺栓联接或焊接联结，而左非磁性 圆盘、右非磁性圆盘均与非磁性轴通过轴承联接，左非磁性圆盘、右非磁性圆盘均的中孔与 轴承外圈的外圆过盈配合联接，轴承内圈的内圆与非磁性轴的外圆过盈配合联接；定子构 成在非磁性绝缘圆环上绕带绝缘包皮的非磁性导线制成电枢线圈，电枢线圈用甲非磁性 绝缘圆环固定之，甲非磁性绝缘圆环与乙非磁性绝缘圆环的内圆或非磁性绝缘轴的外圆配 合联结；将电枢线圈两端面的大部分及外圆或内圆插入到转子U形环槽磁场内，并与U形环 槽的壁离开一间隙；固定电枢线圈的甲非磁性绝缘圆环的左端面、右端面与相应的左非磁 性圆盘右端面、右非磁性圆盘左端面联接或与相应的左轴承内圈右端面、右轴承内圈左端 面相接，左轴承的外圈、右轴承的外圈与相应的左非磁性圆盘的中孔、右非磁性圆盘的中孔 过盈配合并联接；与转子外圆或内圆相对应的定子的内圆或外圆之间有一间隙，与转子外 端面或内端面相对应的定子的内端面或外端面之间有一间隙；电枢线圈的输入端、输出端 用带绝缘包皮的导线连接引到电机的外面，并分别接电源的正极、负极，要求使左右电枢线 圈横截面中电流的流转方向相反。本专利技术工作原理是电磁学揭露，磁场中的通电导体会受到作用力，作用力的大小 由关系式F = BIL计算，其中B表示磁感应强度，I表示导体中的电流强度，L表示与磁场 的磁力线垂直的导体在磁场中的总长度尺寸，对线绕电枢线圈，L等于电枢线圈匝数与每圈 平均周长之积；作用力的方向依左手定则判定，即伸开左手，使大拇指与其余四指在同一手 掌平面内垂直，让手心正对磁场的N极，四指指向与导体中的电流方向一致，这时大拇指就 指示出导体的受力方向。在本专利技术中，如图1示，若给左电枢线圈通入的直流电在电枢线圈 剖面的上部看是顺时针方向的，而在下部看就是逆时针方向的，同时，给右电枢线圈通入的 同样大小的直流电在电枢线圈剖面的上部看是逆时针方向的，而在下部看就是顺时针方向 的，用左手定则容易判定出，两个电枢线圈上半部分在磁场中每边受到的作用力方向都离 开观看者而去，即垂直指向纸里，而两个电枢线圈下半部分在磁场中每边受到的作用力方 向都向着观看者而来，即垂直指向纸外，这样，两个电枢线圈同时产生相对转子的同向转 矩，但电枢线圈被固定，所以转子将相对电枢线圈转动。若同时改变两个电枢线圈中的电流 方向，转子转动方向就改变。所述的电机，一旦造就，B、L就为相对的定值，显然，只改变I 的大小就可改变转子的转速，而改变I的大小是容易实现的技术。当所述转子运行时切断电源后，转子有惯性运动，那么电枢线圈中的感生电流的 磁场与转子永磁场相互作用，将阻碍转子转动动，因而只要减小电枢线圈中的电流强度，不 但减少了动力，而且同时产生制动力，实现刹车减速，所以电枢线圈能辅助刹车。由此，可将 电源设计制作成具有双向可调功能的——既能给电枢线圈供电，又能从电枢线圈回收感应 电能。本专利技术工作原理与现有的直流发电机相同，遵循电磁感应原理，即当转子被外界 动力驱动旋转，电枢线圈相对于转子做切割转子磁场磁力线的运动，从而在电枢线圈中产生感生电动势，其方向用右手定则判定(这里不赘述)，若电枢线圈外接负载，则在闭合电 路中形成感生电流。本专利技术作为直流发电机使用，若只有两个电枢线圈，两个电枢线圈中的 电流方向相反，若两个电枢线圈的绕向相同，分别将一个的输入端与另一个的输出端相接， 从而形成两个线端，就相当于电源的正极和负极；若有多个电枢线圈，其接法相似，只要保 证各电枢线圈的电流流出本线圈后能会合相加而增大。在所述无铁芯永磁电机(轴承用悬浮式轴承)的外围隔离一间隙制作非磁性封闭 外壳，其内壁与电机的定子联接，在其上打孔将电枢线圈的导电线引出，并将空隙密封，然 后将非磁性封闭外壳内抽成真空，这样成为储能电机(相当于飞轮储能装置)。当给电机供 电时，所述电机充当直流电动机，可使其转子高速旋转而获能，当电枢线圈的导电线端外接 负载时，所述无铁芯永磁电机充本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．无铁芯永磁电机，其特征是：由定子、转子及轴承组成；转子构成：在径向充磁的圆环形永磁体的左端右端分别固套轴向充磁的左圆盘形永磁体、轴向充磁的右圆盘形永磁体，所述的圆环形永磁体、左圆盘形永磁体、右圆盘形永磁体围成的Ｕ形环槽磁场是一个单极性磁场，按前述方法再制作一个Ｕ形环槽单极性磁场，但其极性与前一个相反；两个Ｕ形环槽磁场左右相邻接，在每个Ｕ形环槽磁场的圆环形永磁体、左圆盘形永磁体、右圆盘形永磁体的外侧表面分别联接圆环形导磁体、左圆盘形导磁体、右圆盘形导磁体，左Ｕ形环槽磁场的右圆盘形导磁体也是右Ｕ形环槽磁场的左圆盘形导磁体，此圆盘形导磁体将左右Ｕ形环槽磁场联接起来；或者两个Ｕ形环槽磁场左右相邻接，在左Ｕ形环槽磁场的圆环形永磁体、左圆盘形永磁体的外侧表面分别联接圆环形导磁体、左圆盘形导磁体，而在右Ｕ形环槽磁场的圆环形永磁体、右圆盘形永磁体的外侧表面分别联接圆环形导磁体、右圆盘形导磁体，左Ｕ形环槽磁场的右圆盘形永磁体也是右Ｕ形环槽磁场的左圆盘形永磁体，此圆盘形永磁体就是中圆盘形永磁体，中圆盘形永磁体将左右Ｕ形环槽磁场联接起来；圆环形导磁体、左圆盘形导磁体、右圆盘形导磁体与非磁性圆环的内圆或非磁性轴的外圆配合联结，在非磁性圆环左右两端分别联接带有中孔的左非磁性圆盘、右非磁性圆盘，或在非磁性轴的左部、右部分别联接带有中孔的左非磁性圆盘、右非磁性圆盘，左非磁性圆盘、右非磁性圆盘均与非磁性圆环用螺栓联接或焊接联结，而左非磁性圆盘、右非磁性圆盘均与非磁性轴通过轴承联接，左非磁性圆盘、右非磁性圆盘的中孔与轴承外圈的外圆过盈配合联接，轴承内圈的内圆与非磁性轴的外圆过盈配合联接；定子构成：在非磁性绝缘圆环上绕带绝缘包皮的非磁性导线制成电枢线圈，电枢线圈用甲非磁性绝缘圆环固定之，甲非磁性绝缘圆环与乙非磁性绝缘圆环的内圆或非磁性绝缘轴的外圆配合联结；将电枢线圈两端面的大部分及外圆或内圆插入到转子Ｕ形环槽磁场内，并与Ｕ形环槽的壁离开一间隙；固定电　枢线圈的甲非磁性绝缘圆环的左端面、右端面与相应的左非磁性圆盘右端面、右非磁性圆盘左端面联接或与相应的左轴承内圈右端面、右轴承内圈左端面相接，左轴承的外圈、右轴承的外圈与相应的左非磁性圆盘的中孔、右非磁性圆盘的中孔过盈配合并联接；与转子外圆或内圆相对应的定子的内圆或外圆之间有一间隙，与转子外端面或内端面相对应的定子的内端面或外端面之间有一间隙；电枢线圈的输入端、输出端用带绝缘包皮的导线连接引到电机...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新广，
申请(专利权)人：刘新广，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]