专利名称：混合式感应电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合式感应电机，具体来说，涉及具有防止反转功能的混合式感应电机。
背景技术：
通常，感应电机包括形成旋转磁场的定子和与定子相隔有气隙地、可旋转地设置的转子单元。近来，已经广泛地使用定子和转子单元之间具有插入的永磁体的所谓混合式感应电机，以提高操作效率以及减小功耗。
图1是常用的混合式感应电机的剖面图，以及图2是沿着图1的线II-II截取的鼠笼式转子部分的剖面图。参考图1，混合式感应电机包括壳体151、端盖155、定子110以及可旋转地容纳在定子110中的转子联接体(rotor coupling body)120。
壳体151是在其前侧具有开口的容器，用于覆盖所述开口的端盖155与壳体151的前侧相连接。
能够容纳轴承125的轴承容纳部分153和157分别形成在壳体151的后侧和端盖155前侧的中心部分。
定子110包括定子铁心部分111和定子线圈部分115。
定子铁心部分111通过使多个电工钢片绝缘/层叠而形成，每个电工钢片上都形成有转子容纳孔112和槽113。
定子线圈部分115围绕定子铁心部分111卷绕并且产生旋转磁场。
转子联接体120包括旋转轴121、整体地连接到旋转轴121周围并由此可以旋转的鼠笼式转子部分131，以及永磁体转子部分141，它以一定气隙连接到鼠笼式转子部分131周围，以使其可以相对于旋转轴121旋转。
轴承125分别插入地安装在轴承容纳部分153和157中，并且支撑旋转轴121以使其可以旋转。风扇150连接到旋转轴121的前端。
永磁体转子部分141包括永磁体142以及磁体支撑部分144，所述磁体支撑部分144的一侧与旋转轴121连接以便可以旋转，并且其另一侧与永磁体142整体相连以支撑永磁体142。
参考图1和2，鼠笼式转子部分131包括通过使电工钢片绝缘\层叠形成的转子铁心部分133，每个电工钢片在其中心都具有轴孔134并沿着圆周方向具有槽135；设置在各个槽135内的导电条(conductorbar)137；以及端环部分139，形成为将导电条137的两端彼此电连接。
以下，将描述示出在图1和2中的传统混合式感应电机的操作。
当电能施加到定子110时，旋转磁场形成。
永磁体转子部分141相对于旋转轴121旋转，以使其相应于旋转磁场并且同步。
由于永磁体转子部分141的磁力，感应电流流过各鼠笼式转子部分131的每个导电条137，因此鼠笼式转子部分131与旋转轴121整体旋转。
同时，常规的混合式感应电机具有这样的问题由于最初功率输入时的电压相位、不稳定的旋转磁场的影响以及初始的磁场极性等等，使得永磁体转子部分141和鼠笼式转子部分131反向地旋转。
因此，为了防止这样的反向旋转，常规的混合式感应电机需要单独的反向旋转检测和阻塞电路(未示出)，因此生产成本增加了。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种实现低生产成本并且能够防止反转的混合式感应电机。
为获得这些及其他优点并且根据本发明的目的，如此处示例的并且概括地描述的，提供一种混合式感应电机包括壳体；安装在壳体中并且具有定子铁心部分和定子线圈部分的定子；与旋转轴一起整体旋转的鼠笼式转子部分，以及永磁体转子部分，所述永磁体转子部分以一定气隙连接到鼠笼式转子部分的周围以使其可以相对于旋转轴可自由旋转；以及反转防止开关，当旋转轴反转时，与永磁体转子部分接触并且切断提供给定子线圈部分的电源，其中当旋转轴反转时，转子联接体通过永磁体转子部分与反转防止开关相接触产生推力。
由以下本发明的详细说明并同时参考附图，将使得本发明的上述及其他目的、特征、方面及优点变得更加清楚。
包含的附图用以进一步理解本发明以及并入和成为说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例以及与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图中图1是常规的混合式感应电机的剖面图；图2是沿着图1的线II-II截取的鼠笼式转子部分的剖面图；
图3是根据本发明第一实施例的混合式感应电机的剖面图；图4示出了在图3旋转轴的反转期间的推力操作；图5示出了图3的反转防止开关的操作；图6是根据本发明第二实施例的混合式感应电机的剖面图；图7示出了在图6旋转轴反转期间的推力操作；以及图8示出了图6的反转防止开关的操作。
具体实施例方式
现在将对根据本发明第一实施例的混合式感应电机做出详细说明，其例子示出在附图中。图3是根据本发明第一实施例的混合式感应电机的剖面图，图4示出了旋转轴反转期间的推力操作，以及图5示出了图3的反转防止开关的操作。
参考图3和4，根据第一实施例的混合式感应电机包括壳体51、定子10、转子联接体20以及反转防止开关61。
壳体51是在其前侧具有开口的容器，用于覆盖该开口的端盖55与壳体51的前侧相连接。能够分别容纳轴承23的轴承容纳部分53和57分别形成在壳体51的后侧和端盖55前侧的中心部分。
定子10包括定子铁心部分11和定子线圈部分15。通过使多个电工钢片绝缘/层叠而形成定子铁心部分11，每个电工钢片上都具有转子容纳孔12和槽13。定子线圈部分15围绕定子铁心部分11卷绕并且产生旋转磁场。
转子联接体20包括旋转轴21、鼠笼式转子部分31以及永磁体转子部分41。
与旋转轴21整体旋转的风扇27连接到旋转轴21的前端部分。轴承23分别插入地安装在轴承容纳部分53和57中，并且支撑旋转轴21以使其可以旋转。
鼠笼式转子部分31与旋转轴21相连接以使其可以与旋转轴21整体旋转，并且包括转子铁心33、导电条37和端环部分39。
转子铁心33包括多个电工钢片35，每个电工钢片在其中心具有轴孔34，旋转轴21插入轴孔34中，并且电工钢片具有彼此分离地设置的多个槽。
导电条37穿透转子铁心33。多个导电条37从左侧向右侧向下倾斜，以相对于旋转轴21具有θ大小的倾斜角(skew angle)。导电条37相对于旋转轴21具有θ大小的倾斜角，由此产生反作用力(-F2)以使得永磁体转子部分41沿着轴线(X)的方向向箭头A的方向移动。
这将在下文中更详细的描述。
如果由于不稳定的旋转磁场或其他类似原因使得旋转轴21沿着箭头R的方向反转，则会在垂直于导电条37的倾斜角的方向上产生转矩(F)。转矩(F)可以分解成使鼠笼式转子部分31旋转的转矩(F1)和沿着轴线(X)向箭头B方向移动鼠笼式转子部分31的推力(F2)。
鼠笼式转子部分31与旋转轴21整体地固定并连接，并且永磁体转子部分41沿着轴线(X)的方向可移动地与旋转轴21相连接。因此，推力(F2)起到反作用力(-F2)的作用，通过该反作用力(-F2)永磁体转子部分41沿着轴线(X)的方向进行相对移动。即，当鼠笼式转子部分31被固定时，只有永磁体转子部分41可以在箭头A的方向上移动，也就是说，沿着远离鼠笼式转子部分31的方向移动。
参考图3，端环部分39将导电条37的两端彼此连接。这里，端环部分39和导电条37通过模铸法彼此整体地相连接。
永磁体转子部分41以一定气隙连接到鼠笼式转子部分31的周围，以便相对于旋转轴21可以自由地旋转，并且永磁体转子部分41包括永磁体43、轴承45和磁体支撑部分44。
永磁体43具有圆柱状的形状，沿圆周方向形成彼此不同的磁极，并且连接到磁体支撑部分44的一侧。
轴承45与旋转轴21相连接，以使其相对于旋转轴21可以自由地旋转以及沿着轴线(X)的方向按箭头A或B的方向移动。
磁体支撑部分44的一侧与轴承45整体相连，另一侧支撑永磁体43以使其可旋转。
止动件25安装在永磁体转子部分41的内部。当旋转轴21沿着箭头P的方向正向旋转时，止动件25防止永磁体转子部分41沿着旋转轴21的轴线(X)的方向向箭头B方向移动超过一定距离。
反转防止开关61安装在壳体51内部的右侧，并且包括主体63、操作销65和弹簧67。当旋转轴21沿箭头R的方向反转时，反转防止开关61与永磁体转子部分41接触并且切断供给定子线圈部分15的电源(见图5)。
主体63中形成有容纳空间。通过相对于主体63伸出或缩回，操作销65连接到接触点64或与接触点64分离，由此向定子线圈部分15提供电能或切断到定子线圈部分15的电能。弹簧67安装在操作销65的后侧，并且向操作销65施加压力以使得操作销伸出主体63之外。
以下，将描述示出在图3到5中的根据第一实施例的混合式感应电机的操作。
参考图3和4，当不稳定的旋转磁场导致旋转轴21沿着箭头R的方向反转时，感应电流i2流过导电条37，由此在垂直于导电条37的倾斜角的方向上产生转矩(F)。
转矩(F)可以分解成使鼠笼式转子部分31旋转的转矩(F1)和使鼠笼式转子部分31沿着轴线(X)按照箭头B的方向移动的推力(F2)。
鼠笼式转子部分31与旋转轴21整体地固定并连接，永磁体转子部分41连接到旋转轴21，以使其可以相对于旋转轴21沿着轴线(X)的方向移动。因此，推力(F2)起到反作用力(-F2)的作用，通过该反作用力(-F2)该永磁体转子部分41沿着轴线(X)的方向在箭头A的方向上移动。即，当鼠笼式转子部分31被固定时，只有永磁体转子部分41可以在箭头A的方向上移动，也就是说，沿着远离鼠笼式转子部分31的方向移动。
参考图5，移动了的永磁体转子部分41的一侧向反转防止开关61的操作销65施加压力。受压的操作销65缩回主体63内，并且与接触点64分离，由此切断提供给定子线圈部分15的电能。
如果切断了电能，则施加到永磁体转子部分41的反作用力(-F2)就减小了。因此，永磁体转子部分41沿着箭头B的方向移动并回到初始位置。在这种情况下，止动件25防止永磁体转子部分41沿着旋转轴21的轴线(X)在箭头B的方向上移动超过一定距离。
通过弹簧67的回复力，反转防止开关61回到初始位置。这里，操作销65伸出躯壳63之外，连接接触点64并且因此向定子线圈部分15提供电能。
随着向定子线圈部分15供给电能和切断定子线圈部分15的电能的过程重复地进行，阻止了风扇27沿旋转轴21的箭头R方向上的反转，而沿箭头P方向的正向旋转是可以的。
此处，参考附图，将详细描述根据本发明第二实施例的混合式感应电机。图6是根据本发明的第二实施例的混合式感应电机的剖面图，图7示出了在图6反转期间的推力操作，以及图8示出了图6的反转防止开关的操作。为了对附图描述的简明起见，相同的参考数字表示了与上文提到和示出的相同结构，并且由此省略了对其的详细说明。
第一实施例和第二实施例之间差异在于导电条38的倾斜角的方向、反转阻止开关61的位置以及止动件25的位置。由于其他结构相同，因此将省略详细的说明。
参考图6和7，第一实施例的导电条37从左侧向右侧向下倾向，然而第二实施例的导电条38是从右侧向左侧向下倾向，由此相对于旋转轴21具有θ大小的倾斜角。
导电条38相对于旋转轴21具有θ大小的倾斜角，以产生反作用力(-F2)，该反作用力(-F2)使永磁体转子部分41沿轴线(X)的方向在箭头B的方向上移动。
这将在下文中更详细的描述。
当不稳定的旋转磁场或其他原因导致旋转轴21沿着箭头R方向反转时，在垂直于导电条38倾斜角的方向上产生转矩(F)。
转矩(F)可以分解成使鼠笼式转子部分31旋转的转矩(F1)和使得鼠笼式转子部分31沿着轴线(X)的方向按照箭头A的方向移动的推力(F2)。
鼠笼式转子部分31与旋转轴21整体地固定并连接，而永磁体转子部分41连接到旋转轴21，以使其相对于旋转轴21沿着轴线(X)的方向移动。
因此，推力(F2)起到反作用力(-F2)的作用，通过该反作用力(-F2)永磁体转子部分41沿着轴线(X)的方向进行相对移动。即，当鼠笼式转子部分31固定时，只有永磁体转子部分41在箭头B的方向上移动，也就是说，沿着靠近鼠笼式转子部分31的方向移动。
第一实施例的止动件25安装在永磁体转子部分41的内侧，而第二实施例的止动件25安装在永磁体转子部分41的外侧。当旋转轴21沿着箭头P的方向正向旋转时，止动件25防止永磁体转子部分41沿着旋转轴21的轴线(X)的方向在箭头A的方向上移动超过一定距离。
第一实施例中反转阻止开关61安装在壳体51内部的右侧，而第二实施例中的反转阻止开关61安装在壳体51内部的左侧，并且包括主体63、操作销65和弹簧67。当旋转轴21沿箭头R的方向反转时，反转防止开关61与永磁体转子部分41接触并且切断供给定子线圈部分15的电源。
以下，将描述示出在图6到8中的根据第二实施例的混合式感应电机的操作。
参考图6和7，当不稳定的旋转磁场或其他原因导致旋转轴21沿着箭头R的方向反转时，感应电流i2流过导电条38，并且在垂直于导电条38的倾斜角的方向上产生转矩(F)。
转矩(F)可以分解成使鼠笼式转子部分31旋转的转矩(F1)和使得鼠笼式转子部分31沿着轴线(X)的方向按照箭头A的方向移动的推力(F2)。
鼠笼式转子部分31与旋转轴21整体地固定并连接，永磁体转子部分41连接旋转轴21，以使其可以相对于旋转轴21沿着轴线(X)的方向移动。因此，推力(F2)起到反作用力(-F2)的作用，通过该反作用力(-F2)该永磁体转子部分41沿着轴线(X)的方向在箭头B的方向上移动。即，当鼠笼式转子部分31固定时，仅仅永磁体转子部分41在箭头B的方向上移动，也就是说，沿着接近于鼠笼式转子部分31的方向移动。
参考图8，移动了的永磁体转子部分41的一侧向反转防止开关61的操作销65施加压力。受压的操作销65缩回主体63内，并且与接触点64分离，由此切断提供给定子线圈部分15的电能。
如果电能被切断，则施加到永磁体转子部分41的反作用力(-F2)就减小了。因此，永磁体转子部分41沿着箭头A的方向移动并回到初始位置。在这种情况下，止动件25防止永磁体转子部分41沿着旋转轴21的轴线(X)在箭头A的方向上移动超过一定距离。
由于弹簧67的回复力，反转防止开关61回到初始位置。此处，操作销65伸出躯壳63之外，连接接触点64并且由此向定子线圈部分15提供电能。
随着向定子线圈部分15供给电能和切断到定子线圈部分15的电能的过程重复地进行，阻止了旋转轴21和风扇27沿着箭头R方向的反转，而沿箭头P方向的正向旋转则是可以的。
在上述第一和第二实施例中，导电条37和38相对于旋转轴21具有θ大小的倾斜角，以产生反作用力(-F2)，通过该反作用力(-F2)，永磁体转子部分41沿着轴线(X)的方向移动。然而，有需要时，导电条37和38可以不带倾斜角地设置在旋转轴21处，而永磁体转子部分41的各磁极都具有一定倾斜角。
至此为止的描述，依照上述的根据本发明各实施例的混合式感应电机，不需要用于防止反转的单独的反转检测和阻塞电路(未示出)，因此混合式感应电机的生产成本降低了。此外，能够仅仅使用简单的机械结构防止反转，由此提高了可靠性。
尽管本发明可以在不背离其精神和本质特性的情况下概括在若干形式内，除非另作说明，应该理解上述实施例不被上述描述的任何细节所限制，而是应该概括地分析附加的权利要求中定义的本发明的精神和范围，因此所有的变化并且改进都落在权利要求的界线内，或者说附加的权利要求包含了这样的界线的等价物。
权利要求
1.一种混合式感应电机，包括壳体；安装在壳体中的定子，具有定子铁心部分和定子线圈部分；转子联接体，其具有可旋转地安装在所述壳体中旋转轴、与所述旋转轴整体旋转的鼠笼式转子部分、以及以一定气隙连接到所述鼠笼式转子部分的周围以相对于所述旋转轴可自由旋转的永磁体转子部分；以及反转防止开关，当旋转轴反转时，所述反转防止开关与所述永磁体转子部分接触，其中所述永磁体转子部分由于转子联接体产生的推力而沿着所述轴移动，并且切断提供给定子线圈部分的电源。
2.如权利要求1所述的电机，其中所述鼠笼式转子部分包括具有轴孔的转子铁心，所述旋转轴可插入所述轴孔内；多个穿透所述转子铁心的导电条，相对于所述旋转轴倾斜地安装；以及端环部分，将所述导电条的两端彼此连接。
3.如权利要求1所述的电机，其中永磁体转子部分包括可旋转且可移动地与所述旋转轴连接的轴承；与所述轴承整体连接的磁体支撑部分；以及连接到所述磁体支撑部分一侧的永磁体。
4.如权利要求1所述的电机，其中所述反转防止开关包括主体；安装在所述主体内的操作销，当所述旋转轴反转时，所述操作销被所述永磁体转子部分加压；以及弹簧，用于向操作销施加压力以使操作销伸出所述主体之外。
5.如权利要求2所述的电机，其中所述导电条从左侧向右侧向下倾斜，由此相对于所述旋转轴具有θ大小的倾斜角，所述反转防止开关安装在所述壳体内部的右侧。
6.如权利要求5所述的电机，进一步包括安装在永磁体转子部分中的止动件。
7.如权利要求2所述的电机，其中所述导电条从右侧向左侧向下倾斜，由此相对于所述旋转轴具有θ大小的倾斜角，所述反转防止开关安装在所述壳体内部的左侧。
8.如权利要求7所述的电机，进一步包括安装在永磁体转子部分外侧的止动件。
全文摘要
公开了一种混合式感应电机。所述混合式感应电机包括壳体；安装在壳体中并且具有定子铁心部分和定子线圈部分的定子；篆字联接体，具有可旋转地安装在外壳中的旋转轴、整体地与旋转轴一起旋转的鼠笼式转子部分，以及永磁体转子部分，该部分以一定气隙连接到鼠笼式转子部分的周围以可相对于旋转轴自由旋转；以及防止反转开关，当旋转轴反转时，与永磁体转子部分形成并且切断提供给定子线圈部分的电源，其中当旋转轴反转时，转子联接体产生推力，通过该推力永磁体转子部分与反转防止开关相接触。
文档编号H02K16/00GK1835348SQ20061006782
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月13日 优先权日2005年3月15日
发明者李东一, 韩承道, 申铉定, 安宰弘, 吴承锡 申请人:Lg电子株式会社