一种磁场调制式电机制造技术

本发明专利技术涉及一种磁场调制式电机，其特征在于：包括定子(1)、转子(2)，在所述定子(1)与所述转子(2)之间设有调磁导条(3)，在所述定子(1)与所述调磁导条(3)端面之间设有定子气隙L1，在所述转子(2)与所述调磁导条(3)端面之间设有转子气隙L2，所述定子(1)的轴线A与所述转子(2)的轴线B不在同一条直线上，所述定子(1)得电后与所述转子(2)之间通过耦合磁场产生的力矩使得所述转子(2)转动，本发明专利技术该磁场调制式电机定转子可以设置为非同轴式结构，轴线不需要在同一直线上，拓宽了电机的使用方式，结构灵活，易于实现布置和装配。

A field modulated motor

【技术实现步骤摘要】
一种磁场调制式电机
本专利技术专利涉及一种磁场调制式电机。
技术介绍
稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高等显著优点，因而应用范围极为广泛。其中，许多应用场合需要电机高效运行于低转速区间，同时输出足够大的电磁转矩，一般在工业上通常采用机械齿轮箱匹配原动机与负载之间的转矩和转速变比，但是机械齿轮的引入会带来诸如噪声、磨损、润滑、维护、成本等方面的劣势。为了避免以上诸多不利因素的出现，人们开始采用永磁电机直驱技术替代电机和机械齿轮的组合。直驱式永磁电机要实现低速大转矩，需增加永磁体极对数，增大电机体积。前者虽能有效降低电机转子的机械转速，但控制器电流频率随之升高，控制器损耗和电机铁损耗加大；后者虽能在一定程度上增大永磁电机输出转矩，但体积增大后，电机转矩密度降低明显。为解决上述问题，产生了集磁场调制式磁齿轮与永磁无刷电机为一体的磁力变速永磁无刷电机，传统径向式磁场调制电机由于结构特点也存在电机直径较大径向占用面积大的问题。但无论是传统永磁电机还是现有的磁力变速永磁无刷电机，定子、转子都只能在同一轴线上，动力传动方向单一，若要改变动力方向则需使用齿轮或联动轴等机械结构，整体结构复杂不便于系统布置和装配，并且这些机械结构的存在会降低电机动力传动效率，增加故障点。由于存在上述问题，有必要对其提出解决方案，本专利技术正是在这样的背景下作出的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种磁场调制式电机，该磁场调制式电机定转子可以设置为非同轴式结构，轴线不需要在同一直线上，拓宽了电机的使用方式，结构灵活，易于根据不同的使用场景实现电机的布置和装配。为实现上述目的，本专利技术采用了下述技术方案：一种磁场调制式电机，包括定子1、转子2，在所述定子1与所述转子2之间设有调磁组件3，调磁组件3由多个配件组成，组成调磁组件的配件分为导条型和组合型两种结构，在所述定子1与所述调磁组件3端面之间设有定子气隙L1，在所述转子2与所述调磁组件3端面之间设有转子气隙L2，所述定子1的轴线A与所述转子2的轴线B不在同一条直线上，所述定子1得电后与所述转子2之间通过耦合磁场产生的力矩使得所述转子2转动。在如上所述电机调磁组件3的组成配件采用组合型结构时，定子1外侧设有用于安装固定所述定子1的定子机壳4，在所述转子2外侧设有用于安装固定所述转子2的转子机壳5，所述调磁组件3的各配件结构包括设在所述定子机壳4上的第一导磁结构端部31，设在所述转子机壳5上的第二导磁结构端部32，设在所述第一导磁结构端部31和所述第二导磁结构端部32之间的中间调磁管33，在所述中间调磁管33中充入有导磁粉末或导磁流体。如上所述调磁组件3的组成配件采用导条型结构时，包含多根由非晶合金或低碳钢等导磁性和机械加工性能好的导磁条，每根导磁条即作为一个配件，所述导磁条在空间上间隔均匀分布，所述导磁条为弧线型或直线型。在如上所述定子1外侧设有用于安装固定所述定子1的定子机壳4，在所述定子机壳4上设有用于安装固定所述调磁组件3一端的第一卡盘61，在所述转子2外侧设有用于安装固定所述转子2的转子机壳5，在所述转子2中间伸出有转轴24，在所述转轴24和所述转子机壳5之间设有轴承7，在所述转子机壳5上设有用于安装固定所述调磁组件3另一端的第二卡盘62。如上所述定子1包括定子背铁11，设在所述定子背铁11上的多个绕组支撑12，设在所述绕组支撑12上的绕组线圈13，所述转子2包括转子背铁21，设在所述转子背铁21上的永磁体22。在如上所述转子背铁21上设有用于支撑所述永磁体22的支撑架23。如上所述定子1的极对数为p1，所述转子2的极对数为p2，所述调磁组件3之中所述调磁管33或者导磁条的根数为ns，为实现定、转子侧气隙磁场相互耦合应满足如下条件：ns＝p1+p2相比于定转子极对数相同的情况，该电机结构可产生的转矩传动比G大小为：如上所述定子气隙L1的宽度范围：0.3mm＜L1＜3mm，所述转子气隙L2的宽度范围：0.3mm＜L2＜3mm。如上所述定转子极对数可以任意选择组合，但在以下范围内选择较为理想：所述定子1的极对数p1为正整数，其范围：2≤p1≤6，所述转子2的极对数p2为正整数，其范围：4≤p2≤16。本专利技术的有益效果是：1、不同于以往电机的同轴式结构，该电机结构在设计时可实现任意角度相交轴和空间轴线间运动与动力的产生和传递，而非同轴的运动和动力的产生与传递在工业应用中同样有着不小的需求。相较于传统电机定转子只能在同一轴线上，该结构电机的使用方式更加灵活，可广泛应用于医疗、化工、纺织、车辆等众多领域。2、电机设计方案灵活，结构简单。电机既可以通过设计调整不同的定转子极对数比来满足常用运行工况的输出转矩转速条件要求，也可以像普通电机一样通过控制器调节输入电枢的电流频率来进行电机转速的控制。3、电机采用磁场调制式永磁电机原理，可以在输入电流频率较高时通过磁场调制实现转子的低速大转矩输出，可以不使用齿轮箱进行电机对负载直接驱动，避免齿轮传动带来的机械疲劳、润滑污染、较大的振动与噪声等问题。4、本专利技术之中电机的调磁组件由多个配件组成，配件分为导条型和组合型两种，组合型的配件由导磁结构端部和中间调磁管路两部分组成，中间调磁管路采用在不导磁塑性管道中充入导磁粉末或导磁流体的方式，比单纯使用铁磁材料做调磁体的导条型配件更容易实现不同形状的加工，电机结构更能适应多种位置布置方式，定转子轴线位置既可以同平面相交，也可以空间异面。【附图说明】图1为本专利技术调磁组件的组成配件采用组合型结构的电机整体侧面示意图。图2为本专利技术电机调磁组件的组成配件采用导条型且导磁条为弧线型的立体视图。图3为本专利技术电机调磁组件的组成配件采用导条型且导磁条为弧线型的爆炸视图。图4为本专利技术电机转子的正面视图。图5为本专利技术电机定子的正面视图。图6为本专利技术调磁组件的端面视图。图7为本专利技术定子气隙示意图。图8为本专利技术转子气隙示意图。图9为本专利技术电机调磁组件的组成配件采用导条型且导磁条为直线型的侧面示意图。图10为本专利技术的安装示意图之一。图11为本专利技术永磁体每极分两块充磁方式。图12为本专利技术永磁体每极分三块充磁方式。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细的描述。如图1至图12示，一种磁场调制式电机，包括定子1、转子2，在所述定子1与所述转子2之间设有调磁组件3，调磁组件3由多个配件组成，组成调磁组件的配件分为导条型和组合型两种结构，在所述定子1与所述调磁组件3端面之间设有定子气隙L1，在所述转子2与所述调磁组件3端面之间设有转子气隙L2，所述定子1的轴线A与所述转子2的轴线B不在同一条直线上，所述定子1与所述转子2之间通过耦合磁场产生的力矩使得所述转子2转动，定转子位置相对独立且可以相隔一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁场调制式电机，其特征在于：包括定子(1)、转子(2)，在所述定子(1)与所述转子(2)之间设有调磁组件(3)，在所述定子(1)与所述调磁组件(3)端面之间设有定子气隙L1，在所述转子(2)与所述调磁组件(3)端面之间设有转子气隙L2，所述定子(1)的轴线A与所述转子(2)的轴线B不在同一条直线上，所述定子(1)得电后与所述转子(2)之间通过耦合磁场产生的力矩使得所述转子(2)转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁场调制式电机，其特征在于：包括定子(1)、转子(2)，在所述定子(1)与所述转子(2)之间设有调磁组件(3)，在所述定子(1)与所述调磁组件(3)端面之间设有定子气隙L1，在所述转子(2)与所述调磁组件(3)端面之间设有转子气隙L2，所述定子(1)的轴线A与所述转子(2)的轴线B不在同一条直线上，所述定子(1)得电后与所述转子(2)之间通过耦合磁场产生的力矩使得所述转子(2)转动。


2.根据权利要求1所述的磁场调制式电机，其特征在于：在所述定子(1)外侧设有用于安装固定所述定子(1)的定子机壳(4)，在所述转子(2)外侧设有用于安装固定所述转子(2)的转子机壳(5)，所述调磁组件(3)包括在所述定子机壳(4)上的第一导磁结构端部(31)，设在所述转子机壳(5)上的第二导磁结构端部(32)，设在所述第一导磁结构端部(31)和所述第二导磁结构端部(32)之间的中间调磁管(33)，在所述中间调磁管(33)中充入有导磁粉末或导磁流体。


3.根据权利要求1所述的磁场调制式电机，其特征在于：所述调磁组件(3)包含多根由非晶合金或低碳钢等导磁性和机械加工性能好的材料制成的导磁条，所述导磁条在空间上间隔均匀分布，所述导磁条为弧线型或直线型。


4.根据权利要求3所述的磁场调制式电机，其特征在于：在所述定子(1)外侧设有用于安装固定所述定子(1)的定子机壳(4)，在所述定子机壳(4)上设有用于安装固定所述调磁组件(3)一端的第一卡盘(61)，在所述转子(2)外侧设有用于安装固定所述转子(2)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：景弋洋，杨向宇，罗满，秦璧勋，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44