本實用新型由圓盤、永磁體、繞組、基體、機座、接線座、軸承和輸出軸等部件組成的盤式永磁無刷電機 它的轉(zhuǎn)子是由圓盤和固定在圓盤上的多個扇形稀土永磁體構(gòu)成, 多個扇形永磁體布置成一個圓環(huán)狀, 定子是由非金屬基體和沿基體上均勻重疊呈盤狀布置的多個扇形狀繞組構(gòu)成, 定子與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生軸向氣隙磁場,扇形繞組之間可采用星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)或分組聯(lián)結(jié), 定子的基體上沒有鐵 心和定子齒槽,無換向器和電刷。 采用這種結(jié)構(gòu), 使得它不僅具有功率密度高、調(diào)速范圍寬、低速時運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、效率高、 高的功率體積比、高的功率重量比、結(jié)構(gòu)簡單和維護費用少等優(yōu)點。 它的用途是實現(xiàn)將電能和機械能之間的相互轉(zhuǎn)換。
一種盤式永磁無刷電機: 是由圓盤、永磁體、繞組、基體、機座、接線座、軸承和輸出軸等組成, 它的主要特征是:電機的轉(zhuǎn)子是由圓盤和固定在圓盤上的多個扇形稀土永磁體構(gòu)成, 多個扇形永磁體布置成一個圓環(huán)狀, 定子是由非金屬基體和沿基體上均勻重疊呈盤狀布置的多個扇形狀繞組構(gòu)成, 定子與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生軸向氣隙磁場,扇形繞組之間可釆用星形聯(lián)結(jié)、 三角形聯(lián)結(jié)或分組聯(lián)結(jié),定子的基體上沒有鐵心和定子齒槽,無換向器和電刷。
本實用新型涉及一種將電能和機械能相互轉(zhuǎn)換的盤式永磁無刷電機. 目前,現(xiàn)有的盤式電樞直流電機的轉(zhuǎn)子是由無鐵心盤式電樞和換向器構(gòu)成, 定子是由稀土永磁體和電刷構(gòu)成,換向器與電刷之間的磨損和火花易發(fā)生故障, 造成電機的壽命短、可靠性差。 而盤式永磁同步電機的轉(zhuǎn)子是由圓盤和固定在圓盤4:的稀土永磁體構(gòu)成, 定子是由鐵心和繞組構(gòu)成,定子鐵心采用硅鋼帶沖卷而成,齒槽呈輻射狀均布于氣隙表面, 繞組嵌放于齒槽內(nèi),因齒槽效應引起的轉(zhuǎn)矩波動,在鐵心中產(chǎn)生鐵心損耗, 使電機的功率降低、效率下降,而且過載能力相對小。
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的盤式永磁無刷電機, 它不僅提高了電機的功率、效率、功率體積比和功率重量比, 而且低速運行平穩(wěn)、壽命長和過載能力大。 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的: 電機的轉(zhuǎn)子是由圓盤和固定在圓盤上多個扇形永磁體構(gòu)成,多個扇形永磁體布置成一個圓環(huán)狀, 定子是由非金屬基體和沿基體上均勻重疊呈盤狀布置的多個扇形狀繞組構(gòu)成, 定子與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生軸向氣隙磁場,扇形繞組之間可采用星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)或分組聯(lián)結(jié), 定子的基體上沒有鐵心和定子齒槽, 無換向器和電刷。 當電機通電后,通過機座上的接線座,電流流入定子繞組,在軸向氣隙磁場中, 定子繞組沿徑向的載流導體有效部分將受到切向電磁力的作用,從而產(chǎn) 生了電磁轉(zhuǎn)矩, 使得轉(zhuǎn)子沿著一定方向旋轉(zhuǎn)并帶動輸出軸轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)換為機械能。 反之,當輸出軸沿著一定方向旋轉(zhuǎn)并帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動, 使得定子繞組沿徑向呈輻射狀分布的導體有效部分切割磁力線, 因而在定子繞組上感應出電動勢,并產(chǎn)生了感應電流,實現(xiàn)由機械能轉(zhuǎn)換為電能。
本實用新型因為定子無齒槽,不產(chǎn)生因齒槽效應而引起的轉(zhuǎn)矩波動, 降低了繞組線圈的電感。無鐵心定子和扇形繞組避免了鐵心飽和的限制, 消除了磁滯損失和鐵心損耗,導致電子時間常數(shù)小,提高電機的運行效率。 定子繞組均勻地布置在基體表面上,散熱條件好,提高定子繞組導線電流密度, 能承受大的過載,易得到高的功率體積比。調(diào)速范圍寬,低速運行平穩(wěn),功率重量比大, 減少噪聲和維護費用。沒有換向器和電刷,不產(chǎn)生磨損和火花,壽命長,可靠性高。
繞組均勻重疊呈盤狀布置的示意圖。 圖3是扇形永磁體布置成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖中1.圓盤 2.永磁體 3.繞組 4.基體 5.機座 6.軸承 7.接線座 8.輸出軸
在圖1中,定子是由非金屬基體(4)和沿基體(4)上均勻重疊呈盤狀布置的多個扇形狀繞組(3)構(gòu)成, 轉(zhuǎn)子是由圓盤(1)和固定在圓盤(1)上的多個扇形稀土永磁體(2)構(gòu)成, 多個永磁體(2)布置成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu),定子與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生軸向氣隙磁場, 扇形繞組之間可采用星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)或分組聯(lián)結(jié)。 當電機通電后,通過機座(5)上的接線座(7),電 流流入定子繞組(3),在軸向氣隙磁場中, 定子繞組(3)沿徑向的載流導體有效部分將受到切向電磁力的作用, 從而產(chǎn)生了電磁轉(zhuǎn)矩,使得轉(zhuǎn)子沿著一定方向旋轉(zhuǎn)并帶動輸出軸(8)轉(zhuǎn)動, 實現(xiàn)由電能轉(zhuǎn)換為機械能。反之,當輸出軸(8)沿著一定方向旋轉(zhuǎn)并帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動, 使得定子繞組(3)沿徑向呈輻射狀分布的導體有效部分切割磁力線, 因而在定子繞組(3)上感應出電動勢,并產(chǎn)生了感應電流,實現(xiàn)由機械能轉(zhuǎn)換為電能。

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