專利名稱：全橋回收電能式永磁電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是利用轉(zhuǎn)子上的永磁體與定子鐵芯的吸力和傳統(tǒng)電動機原理產(chǎn)生的電磁力為動力的一種集發(fā)電機、電動機為一體的永磁電機。本發(fā)明的電動機線圈磁路采用無氣隙鐵芯，電磁轉(zhuǎn)換率高、動力大。本發(fā)明將直流電機與全橋逆變器結(jié)合為一體，工作時采用不連續(xù)方波脈沖電流，所以本發(fā)明與傳統(tǒng)電機相比，動力大、回收電能效率高。
本發(fā)明與傳統(tǒng)電機相比有如下不同之處；1、轉(zhuǎn)子與定子結(jié)構(gòu)；本發(fā)明將定子鐵芯的內(nèi)圓等分，等分個位數(shù)為偶數(shù)，并與轉(zhuǎn)子上的永磁體磁極數(shù)目相同(如

圖1所示)，在鐵芯等分處沖出一個R形狀的槽，使轉(zhuǎn)子永磁體的磁路從定子鐵芯R形槽處有效地分開，防止鐵芯的屏蔽作用，從而使轉(zhuǎn)子永磁體與定子鐵芯自然形成吸合效應(yīng)。R形槽口處的圓弧長度為圓周長÷等分?jǐn)?shù)÷1/3。將等分處鐵芯沿半徑方向沖出數(shù)個無氣隙的長條形孔，用于安裝線圈，線圈以鐵芯等分處R形開口槽為中心，先串繞滿R槽兩旁的孔，再串繞外孔，形成一個繞組，根據(jù)電動機原理將整個定子的繞組串聯(lián)起來，形成一個線圈磁路無氣隙的電動機定子。傳統(tǒng)電機的定子鐵芯都有一個開口，磁路氣隙損耗大，而本發(fā)明無氣隙損耗。2、在定子R形的孔中安裝線圈，成為發(fā)電機線圈。3、工作原理；由于把定子鐵芯等分并沖出R形開口槽，定子與轉(zhuǎn)子的永磁體就形成一個被R槽口分割的磁通回路，轉(zhuǎn)子移動時必須會有一種阻力，這就是永磁體鐵芯的吸引力。R形開口處的中心線為吸引力的分界線，在分界線處，轉(zhuǎn)子在永磁體的作用下向左或向右吸合就會自然產(chǎn)生一個扭力，本發(fā)明就充分利用這個扭力作為電機的動力。工作原理如圖1、圖2所示，轉(zhuǎn)子與鐵芯吸合時，開關(guān)T1、T3開通，電動機線圈L通入直流電，電動效應(yīng)使轉(zhuǎn)子向吸引力分界線轉(zhuǎn)動(設(shè)為順時針轉(zhuǎn)動)當(dāng)轉(zhuǎn)子進(jìn)入吸引力分界線后(電動效應(yīng)此時為零)開關(guān)T1、T3關(guān)斷，關(guān)斷電動機線圈L電流，在慣性作用下轉(zhuǎn)子仍向前轉(zhuǎn)動，同時永磁體與鐵芯的吸引力發(fā)揮作用使轉(zhuǎn)子移動到完全吸合的位置，此時將電動機線圈通入反向直流電流，電動效應(yīng)又使轉(zhuǎn)子向前移動進(jìn)入下一個吸引力分界線，依此循環(huán)工作。4、本發(fā)明采用全橋回收電能開關(guān)電路(圖2所示)。當(dāng)電動機線圈L斷電時，自感電流經(jīng)開關(guān)電路的二極管回路，回收電能儲存于電容C再次利用。傳統(tǒng)電機的動力全部來自電動效應(yīng)，因線圈磁路由定子鐵芯與轉(zhuǎn)子構(gòu)成，氣隙大，電磁轉(zhuǎn)換效率低，電動效應(yīng)不能達(dá)到最大值，因氣隙大，使電能基本上耗盡，無法回收電能，而本發(fā)明的動力一是來自永磁體與鐵芯的吸引力，二是來自電動效應(yīng)。因本發(fā)明的線圈磁路不需經(jīng)過轉(zhuǎn)子，自封閉成環(huán)狀，無氣隙，電磁轉(zhuǎn)換效率高，電動效應(yīng)達(dá)到最大值，電轉(zhuǎn)變?yōu)榇艜r因沒有氣隙損耗，電能基本上變?yōu)榇拍軆Υ嫫饋?，因此，回收電能時的效率可達(dá)80％以上。所以，本發(fā)明耗電少動力大。
權(quán)利要求
本發(fā)明是一種全橋回收電能式永磁電機。使用本發(fā)明其特征是將定子鐵芯等分，等分的個位數(shù)為偶數(shù)，并與轉(zhuǎn)子上的永磁體磁極數(shù)目相同；在等分處沖出一個R形狀的槽，使轉(zhuǎn)子上永磁體的磁路從定子鐵芯R形槽口處有效分開，防止磁路被定子鐵芯屏蔽，使轉(zhuǎn)子的永磁體與定子的鐵芯自然形成吸合效應(yīng)；將等分鐵芯沿圓半徑方向沖出數(shù)個無氣隙的條形孔，用于安裝線圈；以鐵芯R形開口槽為中心，先串繞滿R形槽兩旁的孔，再串繞外孔，形成一個線圈繞組，根據(jù)電機原理將整個定子上的繞組串聯(lián)起來，形成一個線圈磁路無氣隙的電動機定子；本發(fā)明將電源逆變器與電動機有機地結(jié)合為一體，采用全橋開關(guān)回收電能電路；利用永磁體與鐵芯的吸引力和電磁力為動力，在轉(zhuǎn)子永磁體與定子鐵芯吸合時，線圈通入直流電流，產(chǎn)生電動力，當(dāng)轉(zhuǎn)子進(jìn)入吸引力分界線時關(guān)斷線圈電流，利用永磁體與鐵芯的吸引力產(chǎn)生動力，同時線圈自感電流經(jīng)二極管、電容器回收再次利用。在定子鐵芯R形開口槽中安裝線圈形成電動、發(fā)電一體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明是一種全橋回收電能式永磁電機。是利用轉(zhuǎn)子上的永磁體與定子上鐵芯的吸引力和電磁力作為動力的一種集發(fā)電機、電動機為一體的永磁電機。本發(fā)明的線圈磁路與傳統(tǒng)電機相比,無氣隙損耗,電磁轉(zhuǎn)換、回收電能效率高。
文檔編號H02K57/00GK1299178SQ99124559
公開日2001年6月13日 申請日期1999年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月9日
發(fā)明者王秉平 申請人:王秉平