一种洛仑兹力电机的制作方法

本实用新型涉及电动机领域，特别是一种洛仑兹力电机。

背景技术：

电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，其用来产生驱动转矩，作为各种机械的动力源，现今常用的电机有以下几种：

三相交流异步变频电机，主要由定子、转子和它们之间的气隙组成，对定子绕组通往三相交流电源后，产生旋转磁场并切割转子，获得转矩。但其缺点在于在高速运转时，转子发热现象严重，过程中转矩下降明显，且控制器成本过高，电量消耗过大，增加电机的体积和重量。

永磁同步电机，是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，当定子侧通入三相对称电流，三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，将电能转化为动能。但其缺点是电机在过高或过低温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，在剧烈的机械振动时可能产生不可逆退磁，即失磁，使电机性能下降，甚至无法使用。

开关磁阻电动机，是一种双凸极可变磁阻电动机，其定子和转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成，转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕有集中绕组，径向相对的两个绕组联接起来，各项绕组和磁路相互独立，各自在一定轴角范围内产生电磁转矩。但其缺点是噪音大，噪声与震动比一般电动机大，当其应用于汽车等领域时，舒适度难以保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种洛仑兹力电机，旨在解决当前传统电机脉动大，功率密度低以及控制器成本过高的问题，实现减小脉动，提高功率密度，以及降低控制器成本。

为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种洛仑兹力电机，包括：

定子和转子；

所述定子包括定子内筒以及定子绕组线圈，定子绕组线圈设置于定子内筒外侧，定子内筒中填充有低阻导电流体；

所述转子设置于定子内筒之中，转子包括转子内轴以及固定设置在转子内轴上的四边形叶片。

优选地，所述定子绕组线圈中的电流为直流电，通入直流电后在定子内筒中产生轴向磁场。

优选地，所述定子绕组线圈中的电流为交流电，通入交流电后在定子内筒中产生轴向磁场。

本实用新型还提供了一种洛仑兹力电机，包括：

定子和转子，所述转子设置于定子内筒之中；

所述转子包括转子内轴、转子外筒以及设置在转子内轴上的若干硅钢片和铜片，所述硅钢片和铜片交替设置；

所述定子包括定子内筒以及定子绕组线圈，定子绕组线圈设置于定子内筒外侧；

所述定子内筒与转子外筒之间设置导电材料。

优选地，所述导电材料为导电滚珠或者导电海绵套。

优选地，所述定子绕组线圈中的电流为直流电，通入直流电后在定子内筒中产生轴向磁场。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本实用新型利用定子绕组线圈产生的磁场，通过在定子和转子之间施加直流电流，并在定子内部设置导电流体或在转子内部设置硅钢片和铜片，使定子内部的导电流体或铜片的导电粒子，在带电后产生洛伦兹力，驱动转子旋转。由于采用直流电产生磁场，相比于交流电，由于不是正弦波，没有变化的磁极，故脉动小，且不需要复杂的逆变设备，减少了变频或换向元器件，降低了控制器成本；定子绕组为集中绕组，绕制简单，寿命较长，且磁场强度大，从而功率密度高，机械强度大。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所提供的一种洛伦兹力电机结构俯视图；

图2为本实用新型实施例中所提供的一种洛伦兹力电机定子结构示意图；

图3为本实用新型另一种实施例中所提供的一种洛伦兹力电机结构俯视图；

图4为本实用新型另一种实施例中所提供的洛伦兹力电机转子结构示意图；

图中，11定子内筒、12定子绕组线圈、13可变电阻、14A线圈电源、14B驱动电源、21转子内轴、22叶片、23叠加后的硅钢片和铜片、23A硅钢片、23B铜片、24转子外筒、31低阻导电流体、32导电材料。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型实施例所提供的一种洛仑兹力电机及电力驱动方法进行详细说明。

实施例1：

如图1所示，本实用新型实施例公开了一种洛仑兹力电机，包括：定子和转子，所述定子包括定子内筒11以及定子绕组线圈12，定子绕组线圈12设置于定子内筒11外侧；所述转子设置于定子内筒11之中，转子包括转子内轴21以及固定设置在转子内轴上的四边形叶片22，定子内筒中填充有低阻导电流体31。

如图2所示，定子绕组线圈连入线圈电源14A以及可变电阻13，当定子绕组线圈通入直流电后，定子周围产生磁场，具体为在定子内筒中产生轴向磁场，磁场方向为在定子内筒中从定子顶部指向定子底部，从而为导电流体中的导电粒子提供使其受力运动的磁场。在所述定子绕组线圈还连接有可变电阻，通过控制电阻的大小，实现绕组线圈中电流大小的调节，进而调节定子周围磁场的强弱。

对于定子绕组线圈中的电流形式，优选地，通入交流电，搭配逆变设备，在定子内筒中产生轴向磁场，实现定子中的激励磁场。

所述转子内轴21为导电电极，与定子内筒11之间设置驱动电源14B，形成电路通路。通电后，定子内筒11与转子内轴21之间具有电压差，从而定子内筒11与转子内轴21之间的导电流体中的粒子带电，形成通电粒子，电流从定子内筒11到达转子内轴21。根据左手螺旋定则，当磁场穿过手心，四指朝向电流方向，此时大拇指的方向即为通电粒子的受力方向。通电粒子在定子内筒11自上而下的磁场作用下，会产生洛伦兹力，当电流方向为定子内筒11指向转子内轴21时，其洛伦兹力方向为沿定子内筒切线方向，垂直于转子的叶片22，从而推动叶片运动，叶片带动转子内轴转动。

所述洛伦兹力电机还包括上端盖和下端盖，均为绝缘体材料。

本实用新型实施例利用定子绕组线圈产生的磁场，通过在定子和转子之间施加直流电流，并在定子内部设置导电流体，使定子内部的导电流体的导电粒子，在带电后产生洛伦兹力，驱动转子旋转。由于采用直流电产生磁场，相比于交流电，由于不是正弦波，没有变化的磁极，故脉动小，且不需要复杂的逆变设备，减少了元器件，降低了控制器成本；定子绕组为集中绕组，绕制简单，寿命较长，且磁场强度大，从而功率密度高，机械强度大。

实施例2：

如图3所示，本实用新型实施例公开了一种洛仑兹力电机，包括：定子和转子，所述转子设置于定子内筒11之中，所述转子包括转子内轴21、转子外筒24以及设置在转子内轴上的若干硅钢片23A和铜片23B，所述硅钢片和铜片交替设置；所述定子包括定子内筒11以及定子绕组线圈12，定子绕组线圈设置于定子内筒外侧；所述定子内筒与转子外筒之间设置导电材料32。

如图4所示，在转子内轴上交替设置硅钢片和铜片。硅钢片导磁性强，相比于铜片，可以有效减少磁场强度损失，而铜片导电性强，可以保证转子外筒与转子内轴之间保持电路通路。

定子与转子之间设置的导电材料为导电滚珠或者导电海绵套，从而形成定子到转子之间的电路通路，并且减少定子与转子之间的摩擦。

定子绕组线圈连入线圈电源14A以及可变电阻13，当定子绕组线圈通入直流电后，定子周围产生磁场，具体为在定子内筒中产生轴向磁场，磁场方向为在定子内筒中从定子顶部指向定子底部，从而为铜片的导电粒子提供使其受力运动的磁场。在所述定子绕组线圈还连接有可变电阻，通过控制电阻的大小，实现绕组线圈中电流大小的调节，进而调节定子周围磁场的强弱。

对于定子绕组线圈中的电流形式，优选地，通入交流电，搭配逆变设备，在定子内筒中产生轴向磁场，实现定子中的激励磁场。

所述转子内轴为导电电极，与定子内筒之间设置驱动电源14B，形成电路通路。通电后，定子内筒与转子内轴之间具有电压差，从而定子与转子之间的铜片中的粒子带电，形成通电粒子，电流从定子内筒流经转子外筒到达转子内轴。根据左手螺旋定则，当磁场穿过手心，四指朝向电流方向，此时大拇指的方向即为通电粒子的受力方向。铜片中通电粒子在定子内筒中自上而下的磁场作用下，会产生洛伦兹力，当电流方向为转子外筒指向转子内轴时，其洛伦兹力方向为沿定子内筒切线方向，从而铜片受力带动转子内轴旋转，从而驱动转子转动。

所述洛伦兹力电机还包括上端盖和下端盖，均为绝缘体材料。

本实用新型实施例利用定子绕组线圈产生的磁场，通过在定子和转子之间施加直流电流，并在转子内部交替设置硅钢片和铜片，使铜片的导电粒子，在带电后产生洛伦兹力，驱动转子旋转。由于采用直流电产生磁场，相比于交流电，由于不是正弦波，没有变化的磁极，故脉动小，且不需要复杂的逆变设备，减少了元器件，降低了控制器成本；定子绕组为集中绕组，绕制简单，寿命较长，且磁场强度大，从而功率密度高，机械强度大。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。