不借助外部机构改变气隙的轴向磁场电动机制造技术

不借助外部机构改变气隙的轴向磁场电动机，包括：永磁转子、定子铁芯、弹性元件，所述的永磁转子和定子铁芯之间设有弹性元件，通过弹性元件改变永磁转子和定子铁的相对位置。本实用新型专利技术可以显著降低重量、成本和系统复杂性，提高系统的性能和可靠性，非常适合在各种不同的操作条件下要求高效率的应用，特别适在给定功率条件下既能够在低转速高转矩的工作状态上短时间运行并且又能够在高转速条件下持续运行的要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及不借助外部机构改变气隙的轴向磁场电动机。
技术介绍
已经公认，永磁旋转电机能提供更高的整体效率，并使得整体能源成本降低。相比其他拓扑结构，近年来轴向磁通旋转电机在功率密度和效率上呈现出更为显著的提高。此夕卜，技术者已经证明，利用各种不同的技术，定子和转子之间的气隙可以改变，从而创建一个扩展的转矩-速度曲线，而这通常无法通过其他的旋转永磁电机实现。在轴向机器中，在使用过程中改变空气间隙将产生一个解决与之相冲突的操作要求的方案。第一个近似值，穿过气隙(BG)的磁通与磁体的剩磁(Br)有关，关系如下Br/Bg ^ 1/C + g/lm,其中g是气隙，Im是磁铁的厚度，C是问题电机的磁通集中因数，这是一个无维数，此类型的电机约为O. 9。这里最重要的是，从一个给定的电机绕组电流产生的转矩实际等于Bg乘以一个因数，此因数是指电机的所有设计细节的总参数。Bg乘以电机等设计参数的数值，简单地称为电机力矩常数kT。T = I* kT是一个基本的电机关系。由于所产生的功率等于扭矩乘以角速度ω，或P = ω * Τ，而P等于I * V，可以表示为，一个旋转的电机在其终端产生电压E = ω * krot。也可以说,常数krot与KT是相同的。飞轮应用中，KT的影响是非常重要的。对于一个给定的KT，电机的最高速度是由作为电源的电压给出的。这通常被称为空载转速。对于具有额定绕组输入电流的电机来说，这也确定了来自电机的峰值扭矩。绕组电感和电阻限制了此约束，但扭矩与速度曲线形似于一个长方形的图(尤其对于高效率的轴向磁通电机来说，拥有低电感和低电阻绕组)。因此，功率与速度非常近似直线，直到在空载转速达到O时才会不同。在径向磁场电机中，基本电机参数一定固定的。在轴向磁场电机中则不一定。通过简单地改变间隔距离，也就是改变了气隙，进而改变了磁通，根据磁通的变化，kT也随之改变。如果这是在电机工作中动态的完成，那么它可能使电机变成一个类似有一个内置无级变速器+电机的组合一输出轴既能在低转速下具有高扭矩能力，又保留了高转速输出的能力，且其功率、效率不会因此而产生变化。目前来说有多种方法来扩展轴向磁场电机的工作区间。以下是现有方法与相向量气隙控制(PVGC )比，他们的主要缺点a)使用超大电机，覆盖较宽的操作范围-增加材料成本，系统的重量，通常在低转速工作区间导致效率的下降；b)多速变速箱-提高驱动系统的成本、重量和大小，并降低了系统的效率；c)外置间隙调整-需要用外部手段(即其他机制或伺服)调整间隙，从而增加了成本，重量等；d)软件(相位超前)一对系统效率产生不利影响。单独使用时，它无法和与主PVGC 机制结合使用时一样，延长转矩-速度曲线；e)扭矩引起的间隙变化-所需的机制较PVGC 机制复杂；f)空芯电机-扩展频谱较小，要求使用较大的磁瓦，从而增加了成本，转动惯性和用增加的转动速率保持磁铁附着转子的复杂性。此外，保持和冷却线圈更为复杂。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供不借助外部机构改变气隙的轴向磁场电动机，以解决上述
技术介绍
中的缺点。不借助外部机构改变气隙的轴向磁场电动机，包括永磁转子、定子铁芯、弹性元件，所述的永磁转子和定子铁芯之间设有弹性元件，通过弹性元件改变永磁转子和定子铁的相对位置。 本技术由动态变化气隙组成，无需使用任何外部机制，通过内部控制磁力，并用一个校准的固定弹簧做出一个反力，可变气隙就可以设法管理和控制扭矩输出，通过改变应用于电机绕组上的相电流的时间来实现的，此相向量气隙控制(PVGC )可以显著降低重量，成本和系统复杂性，同时提高系统的性能和可靠性，相电流的时间操控也被称为相位超前，它本身是一种扩展电机的转矩-速度曲线的手段，当由于所要求的量用于获得任何有意义的转矩-速度曲线的扩展时，效率很高，相位超前的方法是相角度-抵消的电角度，抵消可以是提前的或推迟的，相位超前影响作用于转子的力的向量的大小，在零相角，所有的力通过旋转转子的相电流获得。当离开零相电流角度，轴向力开始产生作用，导致转子与定子产生引力或者转子与定子产生斥力，由于主电机使用永久磁铁和铁磁性的定子，转子定子之间具有固有的引力，其中一个方式就是，利用弹性元件平衡转子对定子的引力，使转子在弹性元件上属于“浮动”的状态，从而使相电流产生的力更容易的改变气隙。有益效果本技术可以显著降低重量、成本和系统复杂性，提高系统的性能和可靠性，非常适合在各种不同的操作条件下要求高效率的应用，特别适在给定功率条件下既能够在低转速高转矩的工作状态上短时间运行并且又能够在高转速条件下持续运行的要求。附图说明图I相向量气隙控制(PVGC )机械原理图。具体实施方式为了使本技术的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。参照图I :永磁转子I、定子铁芯2、弹性元件3所述的永磁转子I和定子铁芯2之间设有弹性元件3，永磁转子I转动过程中可以通过弹性元件3左右条件跟定子铁芯2之间的距离。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
不借助外部机构改变气隙的轴向磁场电动机，包括：永磁转子、定子铁芯、弹性元件，其特征在于，所述的永磁转子和定子铁芯之间设有弹性元件，通过弹性元件改变永磁转子和定子铁的相对位置。

【技术特征摘要】
1.不借助外部机构改变气隙的轴向磁场电动机，包括永磁转子、定子铁芯、弹性元件，其特征在于，所述的永磁转子和定子铁芯之间设有弹性元件，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾瑞克卡拉尼，
申请(专利权)人：艾瑞克卡拉尼，
类型：实用新型
国别省市：