专利名称：全桥回收电能式永磁电机的制作方法
技术领域：
本发明是利用转子上的永磁体与定子铁芯的吸力和传统电动机原理产生的电磁力为动力的一种集发电机、电动机为一体的永磁电机。本发明的电动机线圈磁路采用无气隙铁芯，电磁转换率高、动力大。本发明将直流电机与全桥逆变器结合为一体，工作时采用不连续方波脉冲电流，所以本发明与传统电机相比，动力大、回收电能效率高。
本发明与传统电机相比有如下不同之处；1、转子与定子结构；本发明将定子铁芯的内圆等分，等分个位数为偶数，并与转子上的永磁体磁极数目相同(如
图1所示)，在铁芯等分处冲出一个R形状的槽，使转子永磁体的磁路从定子铁芯R形槽处有效地分开，防止铁芯的屏蔽作用，从而使转子永磁体与定子铁芯自然形成吸合效应。R形槽口处的圆弧长度为圆周长÷等分数÷1/3。将等分处铁芯沿半径方向冲出数个无气隙的长条形孔，用于安装线圈，线圈以铁芯等分处R形开口槽为中心，先串绕满R槽两旁的孔，再串绕外孔，形成一个绕组，根据电动机原理将整个定子的绕组串联起来，形成一个线圈磁路无气隙的电动机定子。传统电机的定子铁芯都有一个开口，磁路气隙损耗大，而本发明无气隙损耗。2、在定子R形的孔中安装线圈，成为发电机线圈。3、工作原理；由于把定子铁芯等分并冲出R形开口槽，定子与转子的永磁体就形成一个被R槽口分割的磁通回路，转子移动时必须会有一种阻力，这就是永磁体铁芯的吸引力。R形开口处的中心线为吸引力的分界线，在分界线处，转子在永磁体的作用下向左或向右吸合就会自然产生一个扭力，本发明就充分利用这个扭力作为电机的动力。工作原理如图1、图2所示，转子与铁芯吸合时，开关T1、T3开通，电动机线圈L通入直流电，电动效应使转子向吸引力分界线转动(设为顺时针转动)当转子进入吸引力分界线后(电动效应此时为零)开关T1、T3关断，关断电动机线圈L电流，在惯性作用下转子仍向前转动，同时永磁体与铁芯的吸引力发挥作用使转子移动到完全吸合的位置，此时将电动机线圈通入反向直流电流，电动效应又使转子向前移动进入下一个吸引力分界线，依此循环工作。4、本发明采用全桥回收电能开关电路(图2所示)。当电动机线圈L断电时，自感电流经开关电路的二极管回路，回收电能储存于电容C再次利用。传统电机的动力全部来自电动效应，因线圈磁路由定子铁芯与转子构成，气隙大，电磁转换效率低，电动效应不能达到最大值，因气隙大，使电能基本上耗尽，无法回收电能，而本发明的动力一是来自永磁体与铁芯的吸引力，二是来自电动效应。因本发明的线圈磁路不需经过转子，自封闭成环状，无气隙，电磁转换效率高，电动效应达到最大值，电转变为磁时因没有气隙损耗，电能基本上变为磁能储存起来，因此，回收电能时的效率可达80％以上。所以，本发明耗电少动力大。
权利要求
本发明是一种全桥回收电能式永磁电机。使用本发明其特征是将定子铁芯等分，等分的个位数为偶数，并与转子上的永磁体磁极数目相同；在等分处冲出一个R形状的槽，使转子上永磁体的磁路从定子铁芯R形槽口处有效分开，防止磁路被定子铁芯屏蔽，使转子的永磁体与定子的铁芯自然形成吸合效应；将等分铁芯沿圆半径方向冲出数个无气隙的条形孔，用于安装线圈；以铁芯R形开口槽为中心，先串绕满R形槽两旁的孔，再串绕外孔，形成一个线圈绕组，根据电机原理将整个定子上的绕组串联起来，形成一个线圈磁路无气隙的电动机定子；本发明将电源逆变器与电动机有机地结合为一体，采用全桥开关回收电能电路；利用永磁体与铁芯的吸引力和电磁力为动力，在转子永磁体与定子铁芯吸合时，线圈通入直流电流，产生电动力，当转子进入吸引力分界线时关断线圈电流，利用永磁体与铁芯的吸引力产生动力，同时线圈自感电流经二极管、电容器回收再次利用。在定子铁芯R形开口槽中安装线圈形成电动、发电一体结构。
全文摘要
本发明是一种全桥回收电能式永磁电机。是利用转子上的永磁体与定子上铁芯的吸引力和电磁力作为动力的一种集发电机、电动机为一体的永磁电机。本发明的线圈磁路与传统电机相比,无气隙损耗,电磁转换、回收电能效率高。
文档编号H02K57/00GK1299178SQ99124559
公开日2001年6月13日 申请日期1999年12月9日 优先权日1999年12月9日
发明者王秉平 申请人:王秉平