专利名称：高效永磁直流电动机的制作方法
高效永磁直流电动机
所属默綱
本发明是涉及一种功率因,a^值的高船icm流电动m。 背景狱
目前，公知的国内外市场上流行的永鹏流电动机，條换效率已至顺峰。腿功率因素仍然较低，铁损和
W8細然无法斷氐。臓4A魏能源和环断染等因素的影响，迫使世縣国,Wf!l开发永鹏流电动
机，以提高电能转换M能的工作效率。但是，电动机的功率因素鹏都无法达至贩大值、糊片的涡流使铁损
无法消除、再加之W^失等因素，己成为阻碍电^IMW—个世界1^IM。
因此，高效永雌流电动机将成功鹏决了这一繊。它运行工作的功率因素舰达到极大值。优化了鹏
鍋、消除了电动;&Ui行中的鄉、斷氐了生产材料的消耗，简化了妒工艺，从而幼提高了永鹏流电动机 的转换效 工作可靠性。它的开，用，必粉吏电,业再一,生历史 革。使我国对A^使用的电能转 换鹏能的繊的开^ffl、必将雕界性能源的节约、妒材料资源的节省产生巨:^m。
发明内容
本发明解决其技术问 3^的^方案是利用fig^第一、第二定律，銜jc磁直流电动机的定子永磁体连 接j^僻赚向辐射,，或二怖形轴向2S^磁场，呈极性为n、 s和s、 n的气隙M。中间^i^永
磁体形臓糊态，微组合磁^ffi行iiA锁位。再利用通电直导tt磁场中受力的原理，使永m流电动机的 ,电枢绕组中的每皿导体在圆周内^与定子磁场的0^ 1^度夹角。所以它的af-bil，銜1cm流
电动机的转子在圆周内始麟到一个均匀的、最大的糊。又由于它没有鹏糊片和换向器，所以，不雜铁
损和 ^失、銜XM流电动tnjg行的功率因素糊换效率始终达极大值。
下面结合图1说B月本发明的工作原理将直流电源的正负极分别与柳ljft^柱(15)和电刷接线柱(19)连 接，则定子永磁体N极(2)与定子永磁体S极(3)和定子永磁体S极(5)与定子永磁体N极(6)的径向均 匀SltM气隙中的^电M导体(11)、连接导体(13)和^T电m导体(9)中有直流电Mii， 电
M导体(in和舒电M导体(9)便各自产生一个af-bil的电fli^， iiii^ 电自m (16)传替
到电机输出轴(8)上。改变顿赎離(15)和柳!l驗柱(19)的电源极性，贝蹴艘了电动机的旋转方向。
图1 ;fe^发明的横向结构剖视图
图2絲发明的剖鹏构原理图3絲发明的纵向结构剖视图4 发明的％^ ^自理图； 具鹏 式
在图l中，外離子导磁环(O、定子永磁体N极(2)、悬浮定子永磁体S极(3)、悬浮定子魏环(4)、 悬浮定子永磁体S极(5)、定子永磁体N极(6)、定子导磁环(7)、电机输出轴(8)、转子 1导体(9)、 軒电M导体(11)、軒电枢 ^^盘(16)、转子电枢绝 麟(10) (12)、軒电^ 导体(13)、 集电环(14)、顿!l接线柱(15)、軒电K^盘(16)、鹏(17)、 ■ (18)、顿lj驗柱(19)、集电环(20)。
在图l实施例中，定子7JC磁体N极(2)定位砂卜壳定子导磁环(1)上，悬浮定子永磁体S极(3)与悬浮定子永磁体S极(5)定位战浮定子魏环(4〉上转子电腿导体(9)和转子电m导体(11)用^di 接体(10)、 (12)、转子电ffiS接盘(16)，定位在电机输出轴(8)上。^F电枢直导体(9)与转子电M 导体(11)与连接导体(13)串 ^形,管，悬浮定子永磁体S极(3)与悬浮定子永磁体S极(5)和悬浮 定子导磁环(4)的组合件SA电枢环形!li^管中，呈^t/配合。定子永磁体N极(2)与悬浮定子永磁体S极
(3);定子永磁体N极(6)与悬浮定子永磁体S极(5)悬浮锁位，呈g气隙配合。转子电M导体(11) 的--端与集电环(14)连接；转子电枢直导体的另一端与集电环(20)连接。
在图2实施例中，定子永磁体N极(2)与定子永磁体N极(6)分别定位在外壳定子导磁环(1)和定子导 磁环(7)上。悬浮定子永磁体S极(3)与悬浮定子永磁体S极(5)定位 *浮定子导 (4)上，并置入转 子电m导体(9)与转子电健导体(11)、 ！6^離(10)鹏定位的环形螺线管中，呈糊配合。 定 子永磁体N极(2)与定子永磁体S极(3)，定子永磁体S极(5)与定子永磁体N极(6)，浮转,位。改 变转子电枢直导体(9)和,电M导体(11)中电流方向，就改变了转子电 导体(9)和^F电M导体
(11)的受力方向。
在图3中，转子导磁盘(1)、转子永磁体N极(2)、悬浮转子S极(3)、悬浮转子导磁盘(4)、悬浮转子 永磁体S极(5)、 ^HF7乂磁体N极(6)、 ^T^ii盘(7)、电机输出轴(8)、定子电枢直导体(9)、电MM 纖体(10)、 (12)、定子电赔导体(11)、鹏(17)、定子电枢麟柱(15)。
在图4中，外壳导磁环(1)、定子永磁体N极(2)、悬浮定子永磁体S极(3)、悬浮定子导磁环(4)、悬 浮定子永磁体S极(5)、定子永磁体N极(6)、定子导磁环(7)、电机输出轴(8)、定子7lc磁体径向辐射磁力 线(9)、定子鹏径向^ilt動线(10)，舒^^合^W磁力线(11)、軒电枢合^^i力线(12)。
权利要求
1.一种高效永磁直流电动机。它是将永磁直流电动机的定子(转子)永磁体连接呈极性为N、S和S、N的环形径向辐射磁场，和纵向辐射磁场，其中间定子磁场采用转动悬浮锁位；转子(定子)电枢直导体采用螺线管结构，置于定子(转子)永磁体磁场气隙中，作转动配合。其特性是转子(定子)电枢绕组中每根直导体在园周内处处与定子(转子)永磁体磁场气隙中的磁力线成玖拾度夹角。使转子在园周内始终得到一个均匀的、最大的转矩，从而使永磁直流电动机的功率因素和转换效率达到极大值。
2. 根据权利要求1所述的髙效永磁直流电动机，其特征是定子永磁体磁极呈环形径向布极(横向 结构)；转子永磁体磁极为园环形呈纵向布极(纵向结构)。
3. 根据权利要求1所述的髙效永磁直流电动机，其特征是悬浮定子永磁体的磁极呈环形(横向结 构)；悬浮转子永磁体的磁极呈园盘形(纵向结构)。
4. 根据权利要求1所述的高效永磁直流电动机，其特征是定子永磁体磁极与悬浮定子永磁体磁极， 呈磁悬浮转动锁位(横向结构)；转子永磁体磁极与悬浮转子永磁体磁极呈磁悬浮转动锁位(纵向结构)。
5. 根据权利要求1所述的高效永磁直流电动机，其特征是转子(定子)电枢直导体串联呈螺线管 结构，每根电枢直导体都与转子(定子)永磁体磁场磁力线在园周内处处成玖拾度夹角。
6. 根据权利要求1所述的高效永磁直流电动机，其特征是转子(定子)电枢直导体成型材料呈绝 缘型。
7. 根据权利要求1所述的高效永磁直流电动机，其特征是每根转子(定子)电枢直导体的工作电 流方向在园周内呈不换向运行，转子在园周内输出呈均匀的、最大的转矩。
8. 根据权利要求1所述的高效永磁直流电动机，其特征是定子磁场的磁力线在园周内呈径向辐射 (横向结构)；转子永磁体磁场的磁力线在园周内呈纵向辐射(纵向结构)，转子(定子)电枢磁场的磁力线 为园环形，都与转子(定子)磁场磁力线呈玖拾度夹角。
全文摘要
一种应用功率因素达极大值的高效永磁直流电动机。它采用磁路第一、第二、和安培电流定律。将永磁直流电动机的定子永磁体连接成二个环形径向(纵向)辐射磁场，使永磁直流电动机转子电枢的通电直导体在圆周内处处与定子磁场的磁力线成90度夹角，所以，它的ΔF＝BIL，使永磁直流电动机的转子在圆周内处处得到一个均匀的、最大的转矩。又由于它没有使用硅钢片和换向器，所以，不存在铁损和磁滞损失，使永磁直流电动机运行的功率因素和转换效率达极大值。
文档编号H02K16/00GK101304202SQ200710104350
公开日2008年11月12日 申请日期2007年5月8日 优先权日2007年5月8日
发明者许水广 申请人:许水广