本實用新型涉及電動機領(lǐng)域,特別是一種稀土永磁磁懸浮電機。
背景技術(shù):
電動機是一種旋轉(zhuǎn)式電動機器,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,它主要包括一個用以產(chǎn)生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子。在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過并受磁場的作用而使其轉(zhuǎn)動。
這些機器中有些類型可作電動機用,也可作發(fā)電機用。它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的一種機器。通常電動機的作功部分作旋轉(zhuǎn)運動,這種電動機稱為轉(zhuǎn)子電動機;也有作直線運動的,稱為直線電動機。電動機能提供的功率范圍很大,從毫瓦級到千瓦級。機床、水泵、皮帶機、風(fēng)機等需要電動機帶動;電力機車、電梯,需要電動機牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機,甚至各種電動機玩具都離不開電動機。電動機已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會生活中的各個方面。
直流電動機一般是指直流有刷電機,好處為在控速方面比較簡單,只須控制電壓大小已可控制共轉(zhuǎn)速,但此類電動機不宜在高溫、易燃等環(huán)境下操作,而且由于電動機中需要以碳刷作為電流變換器(Commutator)的部件(有刷電動機),所以需要定期清理炭刷磨擦所產(chǎn)生的污物。同時,也有直流無刷電機,是同步電機的一種,相對于有刷,無刷電動機因為少了碳刷與軸的摩擦因此較省電也比較安靜,但價格較高,還需要額外添加無刷控制器。
交流電動機則可以在高溫、易燃等環(huán)境下操作,而且不用清理碳刷,但在控速上比較困難,因為控制交流電動機轉(zhuǎn)速的方法有二種:一種是使用變頻器控制交流電的頻率,另一種是使用感應(yīng)電動機,用增加內(nèi)部阻力的方式,在相同交流電的頻率下降低電動機轉(zhuǎn)速,控制其電壓只會影響電動機的扭力。一般家用電動機之電壓有110V和220V等兩種,在工業(yè)應(yīng)用還有380V或440V等型態(tài)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種稀土永磁磁懸浮電機,采用稀土釹鐵硼永磁磁鐵設(shè)計,使得本電機摩擦力小,傳輸效率更高。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案是:
一種稀土永磁磁懸浮電機,包括定子、轉(zhuǎn)子、無鐵芯驅(qū)動線圈、定子永磁鐵和轉(zhuǎn)子永磁鐵;
定子和轉(zhuǎn)子沿著它們的徑向均勻的分為12個子部分,每個子部分的結(jié)構(gòu)相同;在每個子部分,定子上靠右側(cè)固定有偏向右側(cè)45°的長條形定子永磁鐵,所述定子永磁鐵充磁方向的磁極朝向轉(zhuǎn)子,其余三面包覆在定子中;
轉(zhuǎn)子上固定有偏向右側(cè)45°的長條形轉(zhuǎn)子永磁鐵,所述轉(zhuǎn)子永磁鐵充磁方向的磁極朝向定子,其余三面包覆在轉(zhuǎn)子中;
所述定子永磁鐵和轉(zhuǎn)子永磁鐵相對的磁極極性相同;在相鄰兩定子永磁鐵之間都固定有一個無鐵芯驅(qū)動線圈,用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子;包覆定子永磁鐵的定子、包覆轉(zhuǎn)子永磁鐵的轉(zhuǎn)子都采用高分子抗磁材料。
進一步的,所述轉(zhuǎn)子永磁鐵和定子永磁鐵都采用釹鐵硼磁鐵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:定子和轉(zhuǎn)子均采用傾斜45°同極性的磁鐵,釹鐵硼磁鐵是當(dāng)今性能較優(yōu)的永磁鐵,能吸起自身重量600倍的重物,同極性相斥時的排斥力是相當(dāng)于吸力的兩倍,根據(jù)同極性相斥的原理,定子永磁鐵推動轉(zhuǎn)子永磁鐵,明顯增大轉(zhuǎn)矩;其摩擦力小,轉(zhuǎn)子更容易轉(zhuǎn)動,當(dāng)無鐵芯驅(qū)動線圈發(fā)出脈沖的驅(qū)動力時,電機啟動并轉(zhuǎn)動。
附圖說明
圖1是本實用新型一種稀土永磁磁懸浮電機橫截面示意圖(轉(zhuǎn)動狀態(tài))。
圖2是本實用新型一種稀土永磁磁懸浮電機橫截面示意圖(穩(wěn)定狀態(tài))。
圖3是本實用新型一種稀土永磁磁懸浮電機軸向兩端混合軸承分解圖。
圖4是本實用新型一種稀土永磁磁懸浮電機剖面示意圖。
圖中:1-定子;2-轉(zhuǎn)子;3-無鐵芯驅(qū)動線圈;4-定子永磁鐵;5-轉(zhuǎn)子永磁鐵;6-左端蓋;7-第一支撐外磁鐵;8-第一轉(zhuǎn)子內(nèi)永磁鐵;9-右端蓋;10-第二轉(zhuǎn)子內(nèi)磁鐵;11-第二支撐外磁鐵;12-傳動軸;13-徑向扇形支撐外磁鐵;14-軸向轉(zhuǎn)子內(nèi)磁鐵。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的說明,如圖1、圖2、圖3和圖4所示。
實施例1:
本實用新型提供的一種稀土永磁磁懸浮電機,其結(jié)構(gòu)為:包括定子1、轉(zhuǎn)子2、無鐵芯驅(qū)動線圈3、定子永磁鐵4、轉(zhuǎn)子永磁鐵5;定子1和轉(zhuǎn)子2沿著它們的徑向均勻的分為12個子部分,每個子部分的結(jié)構(gòu)相同;在每個子部分,定子1上靠右側(cè)固定有徑向的角度為45°的長條形定子永磁鐵4,所述定子永磁鐵4的充磁方向的磁極朝向轉(zhuǎn)子2,其余三面包覆在定子1中,轉(zhuǎn)子2上固定有徑向的角度為45°的長條形轉(zhuǎn)子永磁鐵5,所述轉(zhuǎn)子永磁鐵5的充磁方向的磁極朝向定子1,其余三面包覆在轉(zhuǎn)子2中,所述定子永磁鐵4和轉(zhuǎn)子永磁鐵5相對的磁極極性相同;在相鄰兩定子永磁鐵4之間都固定有一個無鐵芯驅(qū)動線圈3,用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子2;包覆定子永磁鐵4的定子1、包覆轉(zhuǎn)子永磁鐵5的轉(zhuǎn)子2都采用高分子抗磁硬質(zhì)材料。
當(dāng)無鐵芯驅(qū)動線圈3產(chǎn)生的電磁場極性與轉(zhuǎn)子永磁鐵5極性相同時,無鐵芯驅(qū)動線圈3推動轉(zhuǎn)子2斜置永磁鐵前進到定子1的第一塊磁鐵時,定子1與轉(zhuǎn)子2的磁鐵同極性相斥,從而把轉(zhuǎn)子2磁鐵推動第二個無鐵芯驅(qū)動線圈3;此時,第二個無鐵芯驅(qū)動線圈3再產(chǎn)生電磁場極性與轉(zhuǎn)子2永磁鐵極性相同,再推動轉(zhuǎn)子2斜置永磁鐵前進,周而復(fù)始地推動轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)。本實用新型電機又更靈敏、更迅速的驅(qū)動效果,其啟動速度快。
采用上述電機結(jié)構(gòu),定子1和轉(zhuǎn)子2采用傾斜45°同極性的磁鐵,根據(jù)同極性相斥的原理,定子永磁鐵推動轉(zhuǎn)子永磁鐵,明顯增大轉(zhuǎn)矩;其摩擦力小,轉(zhuǎn)子2更容易轉(zhuǎn)動,當(dāng)無鐵芯驅(qū)動線圈3發(fā)出脈沖的驅(qū)動力時,電機啟動并轉(zhuǎn)動。
實施例2:
本實用新型提供的一種稀土永磁磁懸浮電機,其結(jié)構(gòu)為:包括定子1、轉(zhuǎn)子2、無鐵芯驅(qū)動線圈3、定子永磁鐵4、轉(zhuǎn)子永磁鐵5;定子1和轉(zhuǎn)子2沿著它們的徑向均勻的分為12個子部分,每個子部分的結(jié)構(gòu)相同;在每個子部分,定子1上靠右側(cè)固定有徑向的角度為45°的長條形定子永磁鐵4,所述定子永磁鐵4的充磁方向的磁極朝向轉(zhuǎn)子2,其余三面包覆在定子1中,轉(zhuǎn)子2上固定有徑向的角度為45°的長條形轉(zhuǎn)子永磁鐵5,所述轉(zhuǎn)子永磁鐵5的充磁方向的磁極朝向定子1,其余三面包覆在轉(zhuǎn)子2中,所述定子永磁鐵4和轉(zhuǎn)子永磁鐵5相對的磁極極性相同;在相鄰兩定子永磁鐵4之間都固定有一個無鐵芯驅(qū)動線圈3,用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子2;包覆定子永磁鐵4的定子1、包覆轉(zhuǎn)子永磁鐵5的轉(zhuǎn)子2都采用高分子抗磁硬質(zhì)材料;所述轉(zhuǎn)子永磁鐵5和定子永磁鐵4都采用稀土釹鐵硼磁鐵。釹鐵硼磁鐵是當(dāng)今性能較優(yōu)的永磁鐵,能吸起自身重量600倍的重物,同極性相斥時的排斥力是相當(dāng)于吸力的兩倍。采用稀土釹鐵硼磁鐵不僅使得本實用新型電機的驅(qū)動效果好,功率密度大,電機體積小,而且有利于降低電機的制造成本。
本實用新型把磁鐵固定到高分子抗磁硬質(zhì)材料中,使磁鐵其他邊緣不能漏磁。定子1和轉(zhuǎn)子2中的永磁鐵都為12個,在設(shè)置時,可以是N極相對,也可以是S極相對,每對磁鐵組相對于轉(zhuǎn)子2徑向的角度為45°。轉(zhuǎn)子2處于懸浮狀態(tài),為了加強轉(zhuǎn)子2的懸浮狀態(tài),可設(shè)置轉(zhuǎn)子的兩邊支撐處也為懸浮狀態(tài)。軸向永磁鐵安裝在轉(zhuǎn)子兩端并凹進轉(zhuǎn)子a、轉(zhuǎn)子2軸向左端為N磁極,右端為S磁極;b、定子1由4塊永磁鐵拼裝成一個圓安裝到端蓋上。軸承是在軸向懸浮超負(fù)載時起承重作用,使用混合磁懸浮軸承。
如圖3、圖4所示,本實用新型電機定子1和轉(zhuǎn)子2軸向兩端固定稀土釹鐵硼磁鐵,定子1軸向兩端端蓋內(nèi)側(cè)固定4塊扇形永磁鐵,4塊扇形永磁鐵組成一個圓形,永磁鐵磁極為:4塊扇形永磁鐵平面平整的上下為N極、左右為S極(或者上下S極、左右為N極)且其拼裝處磁場強度為零,轉(zhuǎn)子2軸向兩端永磁鐵極性為:一端軸向磁極為N極時,另一端軸向磁極為S極。轉(zhuǎn)子2中心軸采用抗磁硬質(zhì)軸材料,其穿過電機軸向兩端永磁鐵中心與軸向兩端端蓋軸承相連接進行機械功率輸出。