专利名称：轴向磁场周向电流永磁电机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种永磁电机，具体涉及到的是一种轴向磁场周向电流永磁电机。
目前国内外的永磁电机，通常是径向磁通的永磁电机，或者是盘式永磁电机。
本实用新型的目的是提供一种轴向磁场周向电流永磁电机。
本实用新型的目的是这样实现的，主磁通的路径在电机两侧的气隙中为径向，转入定转子的铁芯后，磁通方向改为轴向，电机绕组匝链所有的主磁通。也就是铁心磁极与永磁体组成电机的定子、流过周向电流的螺旋管状的集中电枢绕组以及具有凸极和中心圆柱体部分(轭部)的转子。两个相邻的永磁体产生的主磁通聚集到定子极并且在穿过气隙时转为轴向。然后，磁通经过气隙、转子极、转子轭、另一端的转子极再返回到下一个定子极。两端板上的转子磁极相互偏移一个极距。作为发电机运行时，旋转的转子使绕组匝链的磁通量变化从而感生电势；作为电动机运行，绕组电流将产生磁阻转矩和永磁转矩。
本实用新型的具体实施由以下实施例及其附图给出。
图1是根据本实用新型提出的一种轴向磁场周向电流永磁电机的结构示意图。图2是图1A-A、B-B的剖面图。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施情况和工作情况。
本实用新型由非磁性机座1，硅钢片定子轭2，永磁体定子磁钢3，两侧径向气隙4，非磁性转轴5，硅钢片转子铁芯6，两侧转子极7和电枢绕组8所构成。
图中非磁性机座1内为由条形或U形的硅钢片定子轭2和永磁体定子磁钢3沿周向间隔形成的定子。永磁体定子磁钢3周向充磁，且相邻磁钢磁化方向反向。两侧周向磁通进入定子轭2中转为轴向，集中后进入两侧径向气隙4，形成交替的N、S极。非磁性转轴5外为硅钢片转子铁芯6和两侧转子极7。极为周向齿(极)、槽间隔的凸极结构，两侧的转子极(齿)数各为定子极数的二分之一，并周向相互错开180电角度。一侧的极集中径向气隙4中的同向磁通、转为轴向经铁芯到达另一侧的极、再进入该侧的径向气隙4，与定子磁路形成磁回路。圆柱形电枢绕组8与转子同轴，固定于定子上。绕组为集中周向螺管状绕制，因此电流为周向，产生的磁场沿转轴方向。主磁通的路径在电机两侧的气隙4中为径向，转入定转子的铁芯后，磁通方向改为轴向。电机绕组匝链所有的主磁通。绕组的结构简单，省去了绕组端部，降低了铜耗和漏感。永磁体是静止的，克服了激磁的困难，并有很强的聚磁能力，于是可以使用成本较低的铁氧体永磁材料。本电机在多极数的情况下，具有低的长径比。与控制装置相结合，本电机可运行于发电机或电动机状态。作为发电机运行时，驱动转子旋转，匝链定子绕组的主磁通周期性改变方向，在定子绕组中感应电动势。经整流输出，可作为直流发电机发电供给负载。作为电动机运行时，可用直流电源，或将交流电源经整流后变为直流电。由逆变器根据位置传感信号向绕组供电，从而产生磁阻转矩，使转子转过一个齿距。在不断地导通关断控制下，转子连续旋转。
权利要求1.一种由非磁性机座1，硅钢片定子轭2，永磁体定子磁钢3，两侧径向气隙4，非磁性转轴5，硅钢片转子铁芯6，两侧转子极7和电枢绕组8所构成的轴向磁场周向电流磁电机；其特征在于a.非磁性机座1内由条形或者U形的磁钢片定子轭2和永磁体定子磁钢3沿周向间隔形成的定子；b.永磁体定子磁钢3周向充磁，且相邻磁钢磁化方向反向。两侧周向磁通进入定子轭2中为轴向，集中后进入两侧径向气隙4，形成交替的N、S极；c.非磁性转轴5外为硅钢片转子铁芯6和两侧转子极7；极为周向齿、槽间隔的凸极结构，两侧的转子极数各为定子极数的二分之一，并周向相互错开180电角度；一侧的极集中径向气隙4中的同向磁通、转为轴向经铁芯到达另一侧的极、再进入该侧的径向气隙4，与定子磁路形成磁回路；d.圆柱形电枢绕组8与转子同轴，固定于定子上。绕组为集中周向螺管状绕制。
专利摘要一种由非磁性机座1、硅钢片定子轭2,永磁体定子磁钢3,两侧径向气隙4,非磁性转轴5,硅钢片转子铁芯6,两侧转子极7和电枢绕组8所构成的轴向磁场周向电流磁电机。主磁通的路径在电机两侧的气隙4中为径向,转入定转子的铁芯后,磁通方向改为轴向。电机绕组匝链所有的主磁通。绕组的结构简单,省去了绕组端部,降低了铜耗和漏感。永磁体是静止的,克服了激磁的困难,并有很强的聚磁能力,于是可以使用成本较低的铁氧体永磁材料。本电机在多极数的情况下,具有低的长径比。与控制装置相结合,本电机可运行于发电机或电动机状态。
文档编号H02K37/12GK2399887SQ9922781
公开日2000年10月4日 申请日期1999年7月12日 优先权日1999年7月12日
发明者黄苏融, 章跃进, 谢国栋, 罗健, 汤姆斯·列波 申请人:上海大学