一种新型永磁同步电机的制作方法

本实用新型涉及机械领域，特别涉及一种新型永磁同步电机。

背景技术：

随着清洁能源电动汽车的发展，永磁同步电动机和无刷直流电动机以其高效率、高功率密度、重量轻等优点越来越受到人们的重视。永磁同步电机的可用转速范围远低于同功率极数的异步电机，但是，异步电机存在功率密度低，效率低的缺点，难以满足高性能电动汽车的要求。目前，国内外对永磁同步电动机磁链控制的研究主要集中在磁阻控制、附加励磁绕组控制、转子加装运动机械元件等方面。然而，上述方案存在一些不足之处，如电机效率不断提高，转子结构不平衡而产生振动和噪声。研究表明，圆锥转子永磁同步电动机虽然提供了调节磁链的方案，但不适用于高效率无变速箱外转子直接驱动电动机。此外，该研究所提出的定子线圈和铁芯难以机械化制造，只能实现高速磁通的降低，而不能提高整个转速范围的效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种新型永磁同步电机，通过改变磁场的夹角的方式改变磁通量，从而达到改变永磁同步电动机的转矩和转速。本实用新型采用一种新型的转子结构来调节有效磁场强度，扩大了永磁同步电动机的转矩和转速范围。

本实用新型提出一种具有上述功能的新型永磁同步电机。包括：中心转轴；内圈永磁装置，用于产生磁场，所述内圈永磁装置套设在所述中心转轴上；外圈永磁装置，用于产生磁场，所述外圈永磁装置套设在所述内圈永磁装置上；定子装置，用于产生电磁场，所述定子装置套设在所述外圈永磁装置上；外壳，包括壳体部和磁通调节部，所述壳体部设置有用于放置所述定子装置的内腔；磁通调节装置，包括用于带动所述外圈永磁装置转动的螺旋定位件、用于调节磁通的磁通调节拨片和用于将所述磁通调节拨片的轴向位移转化为所述螺旋定位件的周向转动的中间连接件，所述螺旋定位件的一端与所述外圈永磁装置连接，所述螺旋定位件上设置有斜槽，所述磁通调节拨片和所述中间连接件套在所述中心转轴上并位于所述磁通调节部，所述中间连接件的一端与所述磁通调节拨片连接，另一端设置有凸块，所述凸块放置在所述斜槽上，所述磁通调节拨片可沿所述中心转轴的轴心轴向移动，所述磁通调节拨片设置一个通孔，所述通孔中设置有套在所述中心转轴上的轴承。

根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，至少具有如下技术效果:当所述磁通调节拨片沿中心转轴的轴心轴向移动时，会带动所述中间连接件轴向移动，所述中间连接件上的所述凸块在轴向移动过程中，会施加压力给到所述斜槽的内壁，从而推动所述螺旋定位件转动，所述螺旋定位件带动所述外圈永磁装置转动，从而改变所述内圈永磁装置与所述外圈永磁装置之间的夹角。本实用新型采用一种新型的转子结构和控制方式来调节转子的有效磁场强度，扩大了永磁同步电动机的转矩和转速范围。

根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述内圈永磁装置包括内圈永磁体和用于固定所述内圈永磁体的内圈硅钢片，所述内圈永磁体安装在所述内圈硅钢片内。所述内圈永磁体的个数可根据实际生产环境灵活调整，所述内圈硅钢片主要用于固定所述内圈永磁体和导磁。

根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述所述外圈永磁装置包括外圈永磁体和用于固定所述外圈永磁体的外圈硅钢片，所述外圈永磁体安装在所述外圈硅钢片内。所述外圈永磁体的个数可根据实际生产环境灵活调整，所述外圈硅钢片主要用于固定所述外圈永磁体和导磁。

根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述内圈永磁装置还包括用于使所述内圈永磁装置与所述中心转轴纵向固定的转子端盖。所述转子端盖使得所述内圈永磁装置与所述中心转轴不会发生轴向位移，保证所述内圈永磁装置结构的稳定。所述内圈永磁装置在磁场力的作用下围绕所述中心转轴做旋转运动而不会发生轴向位移。

根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述定子装置包括外圈定子和外圈线圈，所述外圈线圈缠绕在所述外圈定子上。在工作过程中，所述外圈线圈通有时变电流，产生时变电场，所述定子装置用于固定所述外圈线圈和传到时变电磁场。

根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述壳体部设置有开口，所述开口上设置有若干个螺丝安装孔。安装人员可以通过所述螺丝安装孔安装螺丝，调整所述外圈永磁装置和所述内圈永磁装置的松紧程度。

根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述壳体部还设置有用于固定电机的安装部，所述安装部上设置有若干个安装孔。安装人员可以通过所述安装孔安装螺丝，所述外壳底部将与电机所在的工作台固定。

根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，还包括控制器，所述控制器用于控制所述外圈线圈通电。所述控制器能产生时变电流给所述外圈线圈通电，所述控制器还用于控制所述磁通调节装置的位移。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的新型永磁同步电机正面示意图；

图2为本实用新型实施例的新型永磁同步电机轴向分解示意图；

图3为本实用新型实施例的新型永磁同步电机磁通调节装置分解示意图；

图4为本实用新型实施例的新型永磁同步电机外壳背面的示意图；

附图标记：

中心转轴100、

内圈永磁装置200、内圈永磁体201、内圈硅钢片202、转子端盖203、外圈永磁装置300、外圈永磁体301、外圈硅钢片302、

定子装置400、外圈定子401、外圈线圈402、

外壳500、壳体部501、内腔502、开口503、螺丝安装孔504、安装部505、安装孔506、磁通调节部507、

磁通调节装置600、螺旋定位件601、斜槽602、磁通调节拨片603、通孔604、轴承605、中间连接件606、凸块607。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-3，描述根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机。包括：中心转轴100；内圈永磁装置200，用于产生磁场，所述内圈永磁装置200套设在所述中心转轴100上；外圈永磁装置300，用于产生磁场，所述外圈永磁装置300套设在所述内圈永磁装置200上；定子装置400，用于产生电磁场，所述定子装置400套设在所述外圈永磁装置300上；外壳500，包括壳体部501和磁通调节部507，所述壳体部501设置有用于放置所述定子装置400的内腔502；磁通调节装置600，包括用于带动所述外圈永磁装置300转动的螺旋定位件601、用于调节磁通的磁通调节拨片603和用于将所述磁通调节拨片603的轴向位移转化为所述螺旋定位件601的周向转动的中间连接件606，所述螺旋定位件601的一端与所述外圈永磁装置连接300，所述螺旋定位件601上设置有斜槽602，所述磁通调节拨片603和所述中间连接件606套在所述中心转轴100上并位于所述磁通调节部507，所述中间连接件606的一端与所述磁通调节拨片603连接，另一端设置有凸块607，所述凸块607放置在所述斜槽602上，所述磁通调节拨片603可沿所述中心转轴100的轴心轴向移动，所述磁通调节拨片603设置一个通孔604，所述通孔604中设置有套在所述中心转轴100上的轴承605。本实用新型至少具有如下技术效果:当所述磁通调节拨片603沿所述中心转轴100的轴心轴向移动时，会带动所述中间连接件606轴向移动，所述中间连接件606上的所述凸块607在轴向移动过程中，会施加压力给到所述斜槽602的内壁，从而推动所述螺旋定位件601转动，所述螺旋定位件601带动所述外圈永磁装置300转动，从而改变所述内圈永磁装置200与所述外圈永磁装置300之间的夹角。本实用新型采用一种新型的转子结构和控制方式来调节转子的有效磁场强度，扩大了永磁同步电动机的转矩和转速调节范围。

参照图2，根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述内圈永磁装置200包括内圈永磁体201和用于固定所述内圈永磁体201的内圈硅钢片202，所述内圈永磁体201安装在所述内圈硅钢片202内。所述内圈永磁体201的个数可根据实际生产环境灵活调整，所述内圈硅钢片2020主要用于固定所述内圈永磁体201和导磁。

参照图2，根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述外圈永磁装置300包括外圈永磁体301和用于固定所述外圈永磁体301的外圈硅钢片302，所述外圈永磁体301安装在所述外圈硅钢片302内。所述外圈永磁体301的个数可根据实际生产环境灵活调整，所述外圈硅钢片302主要用于固定所述外圈永磁体301和导磁。

参照图1和图2，根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述内圈永磁装置200还包括用于使所述内圈永磁装置200与所述中心转轴100纵向固定的转子端盖203。所述转子端盖203使得所述内圈永磁装置200与所述中心转轴100不会发生轴向位移，保证所述内圈永磁装置200结构的稳定。所述内圈永磁装置200在磁场力的作用下围绕所述中心转轴100做旋转运动而不会发生轴向位移。

参照图1和图2，根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述定子装置400包括外圈定子401和外圈线圈402，所述外圈线圈402缠绕在所述外圈定子401上。在工作过程中，所述外圈线圈402通有时变电流，产生时变电磁场，所述定子装置400用于固定所述外圈线圈402和传到时变电磁场。

参照图1和图2，根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述壳体部501设置有开口503，所述开口503上设置有若干个螺丝安装孔504。安装人员可以通过所述螺丝安装孔504安装螺丝，调整所述外圈永磁装置300和所述内圈永磁装置200的松紧程度。

参照图1和图2，根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，所述壳体部501还设置有用于固定电机的安装部505，所述安装部上设置有若干个安装孔506。安装人员可以通过所述安装孔506安装螺丝，所述外壳500底部将与电机所在的工作台固定。

参照图1-4，根据本实用新型实施例的新型永磁同步电机，还包括控制器，所述控制器用于控制所述外圈线圈通电。所述控制器能产生时变电流给所述外圈线圈通电，所述控制器还用于控制所述磁通调节装置的位移。

需要补充说明的是，本实用新型各实施例的新型永磁同步电机，所述控制器可以是常见的用于工业控制领域的由plc芯片、stm32等微处理器，fpga芯片、dsp芯片等组成的控制系统。属于现有技术，在此不再对其具体结构进行赘述。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。