永磁叠加定子无刷电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，特别是一种永磁叠加定子无刷电机。

背景技术：

目前市场上使用的永磁电机一般均是由转子、定子、端盖、机壳、硅钢片和齿槽极片等组成，通过在转子或定子上铠装磁条的方法来制造永磁电机，这种永磁电机的形状与传统电动机相似，使用成本较高、制造工艺较复杂，节能效果不明显，制约了永磁体在电机领域中的正常应用。本发明人在专利zl201720019431.1中提出了一种永磁转子屏蔽式节能电动机，其结构简单、使用性能好、节能效果明显；本发明人在专利zl201821796204.0中提出了一种永磁外叠加转子无刷节能电动机，使永磁体的磁能充分发挥在做有用功上，其节能效果更明显，同时用霍尔线路的检测信号通过控制器使其换向，实现了永磁能源的高效利用。但在进一步的研究中发现，把永磁体叠加在电机的定子铁芯上时，用小的电流和小的电压，就能使电机做更大的功。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、力矩大、节能效果显著的永磁叠加定子无刷电机，本实用新型是在定子铁芯(4)上叠加了定子叠加永磁铁(7)，定子铁芯(4)上缠绕有电磁线圈(5)，当电磁线圈(5)通电时，定子铁芯(4)上就会产生n极或s极磁场，在永磁场和电磁场就获得了永磁力和电磁力叠加之合力，定子铁芯极靴上就获得较大的磁力，也就是在不增加电量的情况下，增加了转子体(2)的力矩，增大电机功率，达到了最好的节能效果。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种永磁叠加定子无刷电机，包括电机轴(1)、转子体(2)、定子铁芯(4)、机壳(8)、第一机壳端盖(9)、第二机壳端盖(10)组成，其特征在于转子体(2)的弧面固定有4个依次排列的转子磁瓦(3)，每个转子磁瓦的磁极均为径向磁极，每个相邻转子磁瓦的极性相异；转子体(2)的周围均布有6个定子铁芯(4)，每个定子铁芯(4)上均有2个圆孔(13)，定子铁芯(4)的内端为极靴(6)，定子铁芯(4)的外端的横截面为角状，相邻的两个定子铁芯(4)的外端之间都有一个定子叠加永磁铁(7)相接触，每个定子叠加永磁铁(7)的极性方向相一致，定子叠加永磁铁(7)的两个端面和与之相接触的定子铁芯(4)的外端的侧面相互吻合，定子叠加永磁铁(7)的横截面为扇形，其外圆弧与机壳(8)的内缘相互吻合，其外圆弧的两端分别和相邻的定子叠加永磁铁的外圆弧的一端相接触；铁芯固定板一(11)和铁芯固定板二(12)的规格相同，周边为圆形，形状与6个定子铁芯(4)和6个定子叠加永磁铁(7)组合在一起时的横截面相同，铁芯固定板上的12个圆孔(13)和定子铁芯(4)上的圆孔一一对应，6个定子铁芯(4)位于铁芯固定板一(11)和铁芯固定板二(12)之间，并由穿过圆孔(13)的固定螺杆(14)紧固在一起，每个定子铁芯(4)的中端都缠绕有电磁线圈(5)，其通电方向由霍尔电路控制。

电机轴(1)位于转子体(2)的中心线上，电机轴(1)的两端分别穿过第一机壳端盖(9)和第二机壳端盖(10)并可旋转，第一机壳端盖(9)和第二机壳端盖(10)分别与机壳(8)的两端固定。

本实用新型的有益效果是：结构简单、成本低、力矩大、节能效果显著。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理示意图。

图2为本实用新型的侧面剖视示意图。

图3为本实用新型的铁芯固定板一的示意图。

图中标号：1-电机轴、2-转子体、3-转子磁瓦、4-定子铁芯、5-电磁线圈、6-极靴、7-定子叠加永磁铁、8-机壳、9-第一机壳端盖、10-第二机壳端盖、11-铁芯固定板一、12-铁芯固定板二、13-圆孔、14-固定螺杆。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图1、2、3，对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

一种永磁叠加定子无刷电机，包括电机轴(1)、转子体(2)、定子铁芯(4)、机壳(8)、第一机壳端盖(9)、第二机壳端盖(10)组成。转子体(2)的弧面固定有4个依次排列的转子磁瓦(3)，每个转子磁瓦的磁极均为径向磁极，每个相邻转子磁瓦的极性相异；转子体(2)的周围均布有6个定子铁芯(4)，每个定子铁芯(4)上均有2个圆孔(13)，定子铁芯(4)的内端为极靴(6)，定子铁芯(4)的外端的横截面为角状，相邻的两个定子铁芯(4)的外端之间都有一个定子叠加永磁铁(7)相接触，每个定子叠加永磁铁(7)的极性方向相一致，定子叠加永磁铁(7)的两个端面和与之相接触的定子铁芯(4)的外端的侧面相互吻合，这种设计，增大了定子铁芯(4)和定子叠加永磁铁(7)的磁接触面积，增加了定子铁芯的磁能密度，定子叠加永磁铁(7)的横截面为扇形，其外圆弧与机壳(8)的内缘相互吻合，其外圆弧的两端分别和相邻的定子叠加永磁铁的外圆弧的一端相接触，这种设计，使得相邻的定子叠加永磁铁(7)之间不漏磁；铁芯固定板一(11)和铁芯固定板二(12)的规格相同，周边为圆形，形状与6个定子铁芯(4)和6个定子叠加永磁铁(7)组合在一起时的横截面相同，铁芯固定板上的12个圆孔(13)和定子铁芯(4)上的圆孔一一对应，两个铁芯固定板均采用非磁性不锈钢制作，6个定子铁芯(4)位于铁芯固定板一(11)和铁芯固定板二(12)之间，并由穿过圆孔(13)的固定螺杆(14)紧固在一起，每个定子铁芯(4)的中端都缠绕有电磁线圈(5)，其通电方向由霍尔电路控制。在本实施例中，两个铁芯固定板就是6个极的定子铁芯的夹板。

电机轴(1)位于转子体(2)的中心线上，电机轴(1)的两端分别穿过第一机壳端盖(9)和第二机壳端盖(10)并可旋转，第一机壳端盖(9)和第二机壳端盖(10)分别与机壳(8)的两端固定，材料采用铝或铁都可以。

在实际制作中，将定子铁芯固定在两铁芯固定板之间，穿入固定螺杆拧紧螺栓，再在定子铁芯上绕电磁线圈，各极线圈绕好后将整个定子压入机壳指定位置。

对照附图1、2、3，其工作原理是这样的：

当电磁线圈(5)通电时，极靴极靴(6)成为n极或s极，根据异性相吸同性相斥，极靴(6)铁芯和转子体(2)的弧面上的转子磁瓦(3)的n极或s极相互作用，致使转子体(2)旋转做功。当转子体(2)旋转一定角度时，改变电磁线圈(5)的电流方向即可使转子体(2)继续旋转下去。由于极靴(6)的磁力是永磁力叠加在电磁力上的合力，从而增大了转子体(2)的旋转力矩，也即增大了电机的功率。

电磁线圈的通电方向由霍尔电路(公知技术)控制。当霍尔检测到所在位置的转子体(2)的极性发生变化时，把信号传递给控制器，控制器使通电方向改变，使转子体(2)一直无刷旋转下去。

技术特征：

1.一种永磁叠加定子无刷电机，包括电机轴(1)、转子体(2)、定子铁芯(4)、机壳(8)、第一机壳端盖(9)、第二机壳端盖(10)组成，其特征在于转子体(2)的弧面固定有4个依次排列的转子磁瓦(3)，每个转子磁瓦的磁极均为径向磁极，每个相邻转子磁瓦的极性相异；转子体(2)的周围均布有6个定子铁芯(4)，每个定子铁芯(4)上均有2个圆孔(13)，定子铁芯(4)的内端为极靴(6)，定子铁芯(4)的外端的横截面为角状，相邻的两个定子铁芯(4)的外端之间都有一个定子叠加永磁铁(7)相接触，每个定子叠加永磁铁(7)的极性方向相一致，定子叠加永磁铁(7)的两个端面和与之相接触的定子铁芯(4)的外端的侧面相互吻合，定子叠加永磁铁(7)的横截面为扇形，其外圆弧与机壳(8)的内缘相互吻合，其外圆弧的两端分别和相邻的定子叠加永磁铁的外圆弧的一端相接触；铁芯固定板一(11)和铁芯固定板二(12)的规格相同，周边为圆形，形状与6个定子铁芯(4)和6个定子叠加永磁铁(7)组合在一起时的横截面相同，铁芯固定板上的12个圆孔(13)和定子铁芯(4)上的圆孔一一对应，6个定子铁芯(4)位于铁芯固定板一(11)和铁芯固定板二(12)之间，并由穿过圆孔(13)的固定螺杆(14)紧固在一起，每个定子铁芯(4)的中端都缠绕有电磁线圈(5)，其通电方向由霍尔电路控制；电机轴(1)位于转子体(2)的中心线上，电机轴(1)的两端分别穿过第一机壳端盖(9)和第二机壳端盖(10)并可旋转，第一机壳端盖(9)和第二机壳端盖(10)分别与机壳(8)的两端固定。

技术总结
一种永磁叠加定子无刷电机，其特征在于转子体(2)的弧面固定有4个依次排列的转子磁瓦(3)，转子体(2)的周围均布有6个定子铁芯(4)，每个定子铁芯(4)上均有2个圆孔(13)，相邻的两个定子铁芯(4)的外端之间都有一个定子叠加永磁铁(7)相接触，定子叠加永磁铁(7)的两个端面和与之相接触的定子铁芯(4)的外端的侧面相互吻合，6个定子铁芯(4)位于铁芯固定板一(11)和铁芯固定板二(12)之间，并由穿过圆孔(13)的固定螺杆(14)紧固在一起，每个定子铁芯(4)的中端都缠绕有电磁线圈(5)，由霍尔检测信号通过控制器使电流改变方向，达到无刷运转。本实用新型的有益效果是：结构简单、成本低、力矩大、节能效果显著。

技术研发人员：张振军;王法贺
受保护的技术使用者：张振军
技术研发日：2020.04.30
技术公布日：2020.12.01