專利名稱：新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)。
背景技術(shù)：
磁懸浮電機(jī)是一種特殊的新型電機(jī)，它在運(yùn)行時(shí)，不需要獨(dú)立的軸承支承，因此具有無(wú)摩擦磨損、無(wú)潤(rùn)滑油污染、壽命長(zhǎng)、高速等一系列優(yōu)點(diǎn)，有著廣闊的發(fā)展前景。但傳統(tǒng)的磁懸浮電機(jī)大都為在原有軸承模式基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，因而轉(zhuǎn)速受到結(jié)構(gòu)制約，反應(yīng)速度慢，電磁轉(zhuǎn)矩小，技術(shù)性能有待進(jìn)一步提高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而提供一種 反應(yīng)速度快、相對(duì)平穩(wěn)、空氣阻力小、電磁轉(zhuǎn)矩大、挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)速極限的新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)，采用銅盤或鋁盤作為轉(zhuǎn)子，置于中間，銅盤或鋁盤四周安裝懸浮相極和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組，或者銅盤或鋁盤四周安裝懸浮旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相極或相組；電源采用脈沖電源，輸出連接懸浮相極和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組，或者脈沖電源輸出連接懸浮旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相極或相組。上述技術(shù)方案中，所述的懸浮相極采用罩極式磁極或相組式磁極。上述技術(shù)方案中，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組采用普通磁極或罩極式磁極或一個(gè)相組由兩個(gè)相位不同的兩相組成，多個(gè)相組中，所有的第I相相位相同，所有的第2相相位相同。上述技術(shù)方案中，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組采用相組加罩極式或相組罩極一體式。上述技術(shù)方案中，相極和相組的所有磁對(duì)極均以圓盤面為對(duì)稱面。上述技術(shù)方案中，電源采用的脈沖電源，電壓可調(diào)，頻率可調(diào)，分三路輸出，相位差可調(diào)。本實(shí)用新型的脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)之所以能挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)速極限，原因基于三點(diǎn)一是感應(yīng)渦流式，反應(yīng)速度快；二是懸浮相對(duì)平穩(wěn)，空氣阻力小；三是采用相組式，電磁轉(zhuǎn)矩大，其轉(zhuǎn)速極限理論上取決于脈沖電源的頻率，當(dāng)然還受到磁鐵芯飽和、溫升、鋁盤或銅盤對(duì)渦電流的耐受能力以及脈沖電源功率的提升能力等因素制約。雖然目前創(chuàng)造較高轉(zhuǎn)速的開(kāi)關(guān)磁阻磁懸浮電機(jī)有一定的優(yōu)勢(shì)，但因開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的突變徑向力使電機(jī)平穩(wěn)性不高，位置傳感器的位置檢測(cè)反饋需耗費(fèi)時(shí)間。因此可以說(shuō)本實(shí)用新型的脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)才是一種挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)速極限的電機(jī)。


圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例5結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例6結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I-銅盤或鋁盤，2-懸浮相E，3-懸浮相F，4-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)A相組，5_旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)B相組，6-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)C相組，7-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)D相組，8-第I相，9-第2相，10-罩極式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)F相組，11-罩極式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)A相組，12-罩極式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)B相組，13-罩極式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)C相組，14-罩極式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)D相組,15-罩極式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)E相組。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖I-圖6，本實(shí)用新型采用銅盤或鋁盤，置于一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。主要結(jié)構(gòu)如下I、如附圖I所示，銅盤或鋁盤置于中間。2、E、F相極為罩極式磁極，即磁極部分磁通被短路環(huán)罩住，作為懸浮相，E、F相也可采用相組式，只是工藝較為復(fù)雜，且運(yùn)行后懸浮力矩較小而不采用相組式。3、A、B、C、D四個(gè)相組作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組，均勻置于盤的四周，一個(gè)相組由兩個(gè)相位不同的兩相組成，稱為1、2相，其中線格部分為I相，白色部分為2相，而四個(gè)相組中的所有I相相位一致，所有2相相位一致，并且，所有磁對(duì)極均以圓盤面為對(duì)稱面，指向紙內(nèi)的磁極未畫出。4、電源采用脈沖電源，電壓可調(diào)，頻率可調(diào)，可調(diào)至IOOKHz以上，脈沖電源分三路輸出，相位差可調(diào)。一路接E、F懸浮相，另外兩路分別接四個(gè)相組的1、2相。因此可以通過(guò)調(diào)壓、調(diào)頻、調(diào)相三種方式實(shí)現(xiàn)調(diào)速。所有實(shí)施例電源結(jié)構(gòu)相同，不再重復(fù)。5、附圖2所示為相組、罩極一體四相組式，省去E、F懸浮相。工作通電過(guò)程I、如圖1，首先對(duì)E、F相通電，E、F相罩極式磁極產(chǎn)生電磁力，其中F相產(chǎn)生向上電磁力，E相產(chǎn)生向下電磁力，使鋁盤或銅盤懸浮定??；2、對(duì)四個(gè)相組I、2相分別通以相位不同的脈沖電流，所有I相為同相,2相同相，假定I相超前2相一個(gè)銳角，通電后,將在每一相組的磁極內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因感應(yīng)渦流作用，在鋁盤或銅盤上產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針的電磁轉(zhuǎn)矩，使鋁盤或銅盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鋁盤或銅盤的懸浮旋轉(zhuǎn)。3、如要使飛速旋轉(zhuǎn)的鋁盤或銅盤停轉(zhuǎn)，只須調(diào)節(jié)1、2相的相位角度，使I相相角落后2相即可。圖I中實(shí)施例I磁極為相組罩極式結(jié)構(gòu)。圖2中實(shí)施例2磁極為相組罩極一體式結(jié)構(gòu)，不另設(shè)懸浮相極。參見(jiàn)圖3、圖4，I、銅盤或鋁盤置于中間。2、圖4中，A、B、C、D四相極均為罩極式磁極(B、D相也可采用普通磁極)，即磁極部分磁通被短路環(huán)罩住，均勻置于盤的四周，罩極式磁極電磁力矩方向可采用兩種方式一種為同一旋轉(zhuǎn)方向，如同一為順時(shí)針或逆時(shí)針，并同為圓盤的切線方向稍指向圓心，稍指向圓心以提供懸浮力；二種電磁力矩方向?yàn)槿恐赶驁A心，最終把圓盤懸浮并牢牢定住。[0036]3、兩路可調(diào)相脈沖電源分別接入相對(duì)的A、C相和B、D相，兩路相角差為90度，另外相對(duì)的A、C相和B、D相之間相互反接，互為相差180度，最終A、B、C、D四相在同一方向上，相鄰兩相互差90度。工作通電過(guò)程I、首先對(duì)A、B、C、D四相通同相電，四相罩極式磁極產(chǎn)生的電磁力，使鋁盤或銅盤懸??；2、調(diào)節(jié)其中相對(duì)的A、C相或B、D相的相位，使A、C相與B、D相相角差為90
度，調(diào)整后，將在鋁盤或銅盤內(nèi)產(chǎn)生同一方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因感應(yīng)渦流作用，將在鋁盤或銅盤產(chǎn)生一個(gè)同一方向的電磁轉(zhuǎn)矩，使鋁盤或銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鋁盤或銅盤的懸浮旋轉(zhuǎn)。圖3中實(shí)施例3為盤式相組罩極一體三相組式結(jié)構(gòu)，三相組中1、2相分別充以 相位差一個(gè)銳角的脈沖電流。圖4中實(shí)施例4為盤式相差罩極式結(jié)構(gòu)，四相分別充以相位差90度的脈沖電流。圖5所示的實(shí)施例5為盤式相差罩極式結(jié)構(gòu)，三相分別充以相位差120度的脈沖電流。圖6所示的實(shí)施例6為盤式相差罩極式結(jié)構(gòu)，六相分別充以相位差60度(反接與相差120度配合實(shí)現(xiàn))的脈沖電流。
權(quán)利要求1.一種新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)，其特征在于采用銅盤或鋁盤作為轉(zhuǎn)子，置于中間，銅盤或鋁盤四周安裝懸浮相極和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組，或者銅盤或鋁盤四周安裝懸浮旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相極或相組；電源采用脈沖電源，輸出連接懸浮相極和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組，或者脈沖電源輸出連接懸浮旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相極或相組。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)，其特征在于所述的懸浮相極采用罩極式磁極或相組式磁極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組采用普通磁極或罩極式磁極或一個(gè)相組由兩個(gè)相位不同的兩相組成，多個(gè)相組中，所有的第I相相位相同，所有的第2相相位相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)，其特征在于相極和相組的所有磁對(duì)極均以圓盤面為對(duì)稱面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)，其特征在于電源采用的脈沖電源，電壓可調(diào)，頻率可調(diào)，分三路輸出，三路相位差可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組采用相組加罩極式或相組罩極一體式。
專利摘要一種新型脈沖感應(yīng)渦流式磁懸浮電機(jī)，采用銅盤或鋁盤作為轉(zhuǎn)子，置于中間，銅盤或鋁盤四周安裝懸浮相極和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組，或者銅盤或鋁盤四周安裝懸浮旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相極或相組；電源采用脈沖電源，輸出連接懸浮相極和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相組，或者脈沖電源輸出連接懸浮旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相極或相組。本實(shí)用新型反應(yīng)速度快，相對(duì)平穩(wěn)、空氣阻力小、電磁轉(zhuǎn)矩大、挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)速極限。
文檔編號(hào)H02N15/00GK202565206SQ20122017303
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者唐俊先 申請(qǐng)人:唐俊先