專利名稱：永磁盤面電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有永久磁體的同步電動機(jī)。具體地說是一種轉(zhuǎn)矩可從盤面輸出的永磁電機(jī)。
背景技術(shù)：
普通的電動機(jī)運(yùn)行時通常為主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并從軸端輸出轉(zhuǎn)動力矩。為了防止磁場渦流損耗均用矽鋼片作為電機(jī)的基本材料。由于盤面結(jié)構(gòu)的原因?qū)?dǎo)致矽鋼片無法使用。要實(shí)現(xiàn)盤面直接輸出，可以采用軟磁復(fù)合材料來替代矽鋼片。對于低速大力矩的動力輸出要求，采用永磁盤面電機(jī)的結(jié)構(gòu)方式是一個可行的途徑。據(jù)檢索，目前尚無同類文獻(xiàn)公開，因此，本發(fā)明旨在著力提供一種具體可行的技術(shù)創(chuàng)新方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所稱的盤面電機(jī)是指由圓盤表面產(chǎn)生電磁力，驅(qū)動負(fù)載運(yùn)行的電機(jī)。與普通所稱的盤式電機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理上均不相同。
本發(fā)明的電機(jī)所基于的原理是盤式的定子線圈通以交流電時，在電機(jī)氣隙產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，推動永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生輸出力矩。并通過電壓或者頻率變化控制轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的永磁盤面電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、定子及其繞組、永磁磁鋼、主軸，其特征在于安裝在主軸上的轉(zhuǎn)子和定子均為圓盤形狀，盤面平行，兩者對應(yīng)設(shè)置，之間設(shè)有氣隙，其一固定于機(jī)座，其一安裝于主軸作轉(zhuǎn)動體，定子繞組線圈嵌于定子盤面周向分布的定子電樞的齒槽內(nèi)，與轉(zhuǎn)子盤面周向分布的永磁磁鋼相對應(yīng)，齒槽位于盤面與主軸相垂直。
所述的定子電樞為圓環(huán)形整體結(jié)構(gòu)，安裝在定子圓盤的面上。
所述的定子電樞為圓弧塊狀扇面形分段結(jié)構(gòu)。
所述的定子電樞之齒槽沿圓周均勻分布，定子槽截面采用等寬結(jié)構(gòu)，定子齒截面為扇面形結(jié)構(gòu)。
所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼為扇面形結(jié)構(gòu)，沿圓周均勻分布，設(shè)置在轉(zhuǎn)子的盤面上。
所述的永磁盤面電機(jī)，設(shè)有一個用于調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行速度的變頻調(diào)速器。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是1)、由于采用了圓盤形狀的定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子運(yùn)行時可以從盤面、側(cè)邊或者主軸軸端輸出轉(zhuǎn)動力矩，結(jié)構(gòu)合理，方便。它提供了一種有效的電機(jī)結(jié)構(gòu)形式，特別是這種電機(jī)的盤面面積大，為低速大力矩輸出的電機(jī)設(shè)計(jì)提供了廣闊空間。
2)、永磁盤面電機(jī)的定子可以采用圓弧形整體或分段結(jié)構(gòu)，為大件整機(jī)的機(jī)械加工、安裝提供了很大方便。
3)、同樣，永磁盤面電機(jī)的轉(zhuǎn)子，可以方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝；其永磁體可以采用高性能的永磁材料，有效改善電機(jī)性能。
4)、永磁盤面電機(jī)(同步直線電機(jī))的驅(qū)動運(yùn)行可以通過變頻調(diào)速器的電氣控制方便地實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)際所需控制包括靜態(tài)與動態(tài)，位置和速度等指標(biāo)，完全可以獲得需要的控制精度。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是永磁磁極分布圖。
圖4是定子的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、轉(zhuǎn)子；2、定子；3、變頻調(diào)速器；4、機(jī)座；5、(定子)繞組；6、永磁磁鋼；7、連桿；8、支軸；9、主軸；10、轉(zhuǎn)子盤；11、定子盤；12、定子電樞；13、齒槽；14、安裝孔。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖作進(jìn)一步說明參見附圖。圖1所示的結(jié)構(gòu)示意圖為本發(fā)明的一個實(shí)施例。它包括轉(zhuǎn)子1、定子2及其繞組5、永磁磁鋼6、主軸9，其特征在于安裝在主軸上的定子1和轉(zhuǎn)子2均為圓盤形狀，兩者對應(yīng)分離設(shè)置，盤面平行，其一固定，其一安裝于主軸作轉(zhuǎn)動體，定子繞組線圈嵌于定子盤面周向分布的定子電樞之齒槽13內(nèi)，與轉(zhuǎn)子盤面周向分布的永磁磁鋼6相對應(yīng)，齒槽13位于定子盤面與主軸9相垂直。圖中3是變頻調(diào)速器，用于控制電機(jī)電源的輸出，實(shí)現(xiàn)變頻變速的控制。4表示機(jī)座。連桿7和支軸8用于傳遞輸出力矩。主軸9的軸端也可以用來傳遞輸出力矩。結(jié)構(gòu)可隨傳遞方式不同而變化。多數(shù)情況下，電機(jī)以盤形永磁部分作為轉(zhuǎn)動體(作為轉(zhuǎn)子)；也可以采用將永磁部分固定，繞線盤形部分轉(zhuǎn)動的方式，但需增加滑環(huán)機(jī)構(gòu)組件。
工作時，由圓盤形狀的定子和轉(zhuǎn)子組成為本電機(jī)的獨(dú)立驅(qū)動單元，在變頻調(diào)速器設(shè)定的頻率下控制運(yùn)行。當(dāng)永磁盤面電機(jī)的定子線圈通以一定頻率的交流電時，在電機(jī)氣隙部位就會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，使永磁轉(zhuǎn)子在氣隙磁場的作用下旋轉(zhuǎn)工作。再通過輸出機(jī)構(gòu)，便可帶動(驅(qū)動)負(fù)載運(yùn)行。
圖2、3所示為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。其中10是轉(zhuǎn)子盤。盤面上設(shè)有永磁磁鋼6。永磁磁鋼6為扇形結(jié)構(gòu)截面，沿圓周均勻分布。
圖4所示為定子的局部結(jié)構(gòu)。11是定子盤。12為定子電樞。13為定子電樞的齒槽。定子電樞設(shè)置為圓環(huán)形整體結(jié)構(gòu)，安裝在定子盤的表面組合成一體。齒槽沿圓周均勻分布，定子槽截面采用等寬結(jié)構(gòu)，供埋線用。定子齒截面為扇面形結(jié)構(gòu)。定子電樞12可以先整體制成圓環(huán)形或圓弧分段，而后安裝。14表示安裝孔。轉(zhuǎn)子盤10和定子盤11為鋼結(jié)構(gòu)材料。鐵芯可采用軟磁復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1.一種永磁盤面電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子(1)、定子(2)及其繞組、永磁磁鋼(6)、主軸(9)，其特征在于安裝在主軸上的轉(zhuǎn)子(1)和定子(2)均為圓盤形狀，盤面平行，兩者對應(yīng)設(shè)置，之間設(shè)有氣隙，其一固定于機(jī)座(4)，其一安裝于主軸(9)作轉(zhuǎn)動體，定子繞組(5)線圈嵌于定子盤面周向分布的定子電樞的齒槽(13)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子盤面周向分布的永磁磁鋼相對應(yīng)，齒槽(13)位于盤面與主軸(9)相垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁盤面電機(jī)，其特征在于所說的定子電樞(12)為圓環(huán)形整體結(jié)構(gòu)，安裝在定子圓盤的面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁盤面電機(jī)，其特征在于所說的定子電樞(12)為圓弧塊狀扇面形分段結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁盤面電機(jī)，其特征在于所說的定子電樞的齒槽(13)沿圓周均勻分布，定子槽截面采用等寬結(jié)構(gòu)，定子齒截面為扇面形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁盤面電機(jī)，其特征在于所說電機(jī)轉(zhuǎn)子的永磁磁鋼(6)為扇面形結(jié)構(gòu)，沿圓周均勻分布，設(shè)置在轉(zhuǎn)子的盤面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁盤面電機(jī)，其特征在于所說的永磁盤面電機(jī)，設(shè)有一個用于調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行速度的變頻調(diào)速器(3)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)矩可從盤面輸出的永磁電機(jī)。它包括定子及其繞組、轉(zhuǎn)子、永磁磁鋼、主軸，其特征在于安裝在主軸上的定子和轉(zhuǎn)子均為圓盤形狀，盤面平行，兩者對應(yīng)設(shè)置，之間設(shè)有氣隙，其一固定于機(jī)座，其一安裝于主軸作轉(zhuǎn)動體，定子繞組線圈嵌于定子盤面周向分布的定子電樞齒槽內(nèi)，與轉(zhuǎn)子盤面周向分布的永磁磁鋼相對應(yīng)，齒槽位于盤面與主軸相垂直。該電機(jī)轉(zhuǎn)子可以從盤面、側(cè)邊或者主軸端輸出轉(zhuǎn)動力矩，盤面面積大，便于設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)合理，加工、安裝方便，性能良好。本電機(jī)適合于低速大力矩輸出的場合應(yīng)用。
文檔編號H02K21/12GK1956294SQ200510129370
公開日2007年5月2日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者范承志, 葉云岳 申請人:浙江大學(xué)