专利名称：永磁高效节能电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机，具体说是涉及一种永磁高效节能电机。
背景技术：
电动机是广泛应用在人类生活各个领域中的一种工业产品，也是一种主要耗能产品。为提高电动机的效能比，节约能源，长期以来人们一直在致力于电动机结构的改进研究，也有不少发明人利用永磁材料的特性设计新的永磁电机。但从已公开的专利文献中得知，此类专利所发明的永磁电机其结构多是采用永磁材料和金属材料间隔设置的方式来制作电动机的转子，而其定子则为传统的电磁结构。上述此类电机相比在先技术虽具有一定的节能效果，但也存在一些需克服的不足之处。
发明内容本实用新型的目的也是基于利用永磁材料的特性设计一种结构更为合理、节能效果显著的永磁高效节能电机。
本实用新型的目的可通过以下措施来实现本实用新型的永磁高效节能电机包括电机壳体和设置在壳体内的定子、转子轴、以及安装在转子轴上的转子；在电机壳体内间隔设置有两组定子和分别与两组定子相配合的转子，且其每组定子都是由间隔设置的稀土永磁体和其上缠绕有电磁线圈的金属聚集形极靴组成；其每组转子都是由与其相配合的定子中永磁体数量相对应的永磁体组合而成。
本实用新型中所述的金属聚集形极靴可采用下述结构方式来实现即将其横截面形状设计成Π字形结构，所述电磁线圈分别绕制在两立柱上。
本实用新型中所述定子中稀土永磁体以S-S、N-N极相对应的方式排列设置；所述转子上的稀土永磁体以N、S极间隔排列的方式设置。
本实用新型中所述定子和转子也可为四组式结构。
由于本实用新型采用双转子、双定子结构，其转子和定子均采用稀土永磁材料制作而成，更具体讲，在电机壳体内间隔设置有两组定子，每组定子都是由间隔设置的稀土永磁体和其上缠绕有电磁线圈的金属聚集形极靴组成；分别与两组定子相配合的转子是由间隔包裹在转子轴上两组稀土永磁体组成，且两组定子的聚集形极靴均处于同一圆周360°。工作时，当两组转子和定子处于N-S极相对应的180°角时，利用磁性材料同性相斥，异性相吸的原理，通过外部提供励磁电流分别交替供给180°角的励磁电流，来改变定子磁场，产生力差，克服合力为零的问题；由于转子是由全永磁材料制作而成，不需供给励磁电流——不消耗外部能源，其效率约等于1，与普通交直流电机相比节电率可达50％；当转子和定子处于N-N、S-S极相对应的180°角时，无需外部能量的供给，转子与定子在永磁场相互排斥力的作用下旋转做功，节省能源可达90％以上。为明晰起见，我们可把两组转子和定子视同为两台电机，其中一台视为半永磁电机，另一台视为全永磁电机。所谓半永磁电机即转子为永磁材料，无需供给励磁电流，而定子是电磁结构的，需供给励磁电流，即可节省外能50％；另一台全永磁电机，无需外部能量的供给，转子与定子在永磁场相互排斥力的作用下旋转做功，节省能源可达90％以上。
本实用新型所采用的稀土永磁材料的型号为NF-33H，剩磁通11600-12000高斯，聚集形极靴采用导磁率为12000高斯的硅钢，由于转、定子间气隙存在，可将永磁材料的剩磁通降为70％-75％计算，剩磁通约等于8000高斯(计算理论依据两块每立方厘米为8000高斯的永磁体的吸、斥力约等于0062.5马力，折合电功率为46W)，如本实用新型采用永磁定、转子的体积为159.8立方厘米，其永磁做功能力为99.8马力，折合电功率为7.35KW；在实际运行时，用于破环合力为零使永磁电机转动所输入的励磁电功率为P＝V·I，即输入电压220V×输入电流1.15A＝253(W)，由此证明本实用新型的电动机在给与一定的外部条件时，完全可以旋转做功，永磁场和电磁场是一样的，有场就有能量存在，也就有力的输出。从而进一步证明用磁场的同性相斥、异性相吸的相互作用力所具有的输出做功能量远比所输入的破环合力为零的电能大得多，即输出大于输入。
由于本实用新型采用双转子、双定子结构，且其转子和定子均采用稀土永磁材料制作而成，并在永磁定子中的聚集形极靴上加装电磁线，在一定的角度时通以电流来瞬间改变定子磁场的极性，从而克服合力为零的问题。另因采用永磁场的自然动力为主要动力源，与电磁动力结合的合理结构(只有磁场才具有双向做功的特点)，解决了平衡，破环了合力为零的条件，在定子磁场与转子磁场的相互作用下使转子产生最大的理想转矩，使其节能效果达到最大化。
图1为本实用新型的主视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实例(附图)作以详细的描述如图所示，本实用新型的永磁高效节能电机包括电机壳体7和设置在壳体7内的定子2、转子轴1、以及安装在转子轴上的转子6；在电机壳体7内间隔设置有两组定子2，在所述转子轴1上间隔设置有两组分别与两组定子2相配合的转子6，且其每组定子2都是由间隔设置的四块稀土永磁体5和其上缠绕有电磁线圈4的四个金属聚集形极靴3组成；其每组转子6都是由与其相配合的定子中永磁体5数量相对应的永磁体组合而成；所述金属聚集形极靴3的横截面形状为Π字形结构，电磁线圈4分别绕制在两立柱上；所述定子2中的稀土永磁体5以S-S、N-N极相对应的方式排列设置；所述转子6上的稀土永磁体以N、S极间隔排列的方式设置。
权利要求1.一种永磁高效节能电机，它包括电机壳体(7)和设置在壳体内的定子(2)、转子轴(1)、以及安装在转子轴(1)上的转子(6)，其特征在于在电机壳体(7)内间隔设置有两组定子(2)和分别与两组定子相配合的转子(6)，且其每组定子(2)都是由间隔设置的稀土永磁体(5)和其上缠绕有电磁线圈(4)的金属聚集形极靴(3)组成；其每组转子(6)都是由与其相配合的定子中永磁体(5)数量相对应的永磁体组合而成。
2.根据权利要求1所述的永磁高效节能电机，其特征在于所述金属聚集形极靴(3)的横截面形状为Π字形结构，所述电磁线圈(4)分别绕制在两立柱上。
3.根据权利要求1所述的永磁高效节能电机，其特征在于所述定子(2)中稀土永磁体(5)以S-S、N-N极相对应的方式排列设置。
4.根据权利要求1所述的永磁高效节能电机，其特征在于所述转子(6)上的稀土永磁体以N、S极间隔排列的方式设置。
专利摘要一种永磁高效节能电机，它包括电机壳体(7)和设置在壳体内的定子(2)、转子轴(1)、以及安装在转子轴(1)上的转子(6)，在电机壳体(7)内间隔设置有两组定子(2)和分别与两组定子相配合的转子(6)，且其每组定子(2)都是由间隔设置的稀土永磁体(5)和其上缠绕有电磁线圈(4)的金属聚集形极靴(3)组成；其每组转子(6)都是由与其相配合的定子中永磁体(5)数量相对应的永磁体组合而成。由于本实用新型采用双转子、双定子结构，且均采用稀土永磁材料制作而成，采用永磁场的自然动力为主要动力源，与电磁动力结合的合理结构，解决了平衡，破环了合力为零的条件，在定子磁场与转子磁场的相互作用下使转子产生最大的理想转矩，使其节能效果达到最大化。
文档编号H02K16/00GK2540698SQ0222970
公开日2003年3月19日 申请日期2002年6月6日 优先权日2002年6月6日
发明者苏占三 申请人:苏占三