磁悬浮半给电直流电动机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种磁悬浮半给电直流电动机，包括至少两层同心重叠设置的永磁环，每层永磁环包括多个呈扇形环状的永磁体，每层永磁环中相邻两永磁体的N极和S极错位排列，每层永磁环中相邻两永磁体之间间隔设置并形成磁场吸附区；相邻两层永磁环之间设置有多个电枢，多个电枢分别磁悬浮于相邻两层永磁环的相邻两永磁体之间。本发明解决的技术问题是取消了换向器，只需均衡间歇供电即可驱动电枢运动，从而达到节能省电的目的。
【专利说明】
磁悬浮半给电直流电动机
技术领域
[0001 ]本发明属于电动机领域，尤其涉及一种磁悬浮半给电直流电动机。
【背景技术】
[0002]直流电机是电机的主要类型之一，广泛应用于燃料电池车、电动摩托车、起重机等需要快速、频繁地启动的设备行业。一台直流电机既可作为发电机使用，也可作为电动机使用，用作直流发电机可以得到直流电源，而作为直流电动机，由于其具有良好的调速性能，在许多调速性能要求较高的场，得到了广泛使用。
[0003]如中国专利公告号为“CN202160084U”的现有技术在2012年3月7日公开了一种磁隙式直流发电机或电动机，其技术方案为磁隙式直流发电机或电动机包括转轴、永磁环和电枢，永磁环和电枢同心重叠设置或设置在转轴的同一水平面上。该专利利用了磁隙储能的原理，在电流通过电枢后，电枢两端所产生的磁场和磁铁两端同时作功，进而减少了能量损失，增加功能密度。该磁隙式直流发电机或电动机的结构为:相邻两永磁体的S极和N极紧贴在一起，相邻两永磁体之间无空闲间隔区，且电枢紧靠永磁体。在实际应用过程中，采用该结构的磁隙式直流发电机或电动机的电枢在运动时，主要依靠换向器实现换向，整个运动过程中需要对电枢持续供电，这导致电动机工作时电能消耗较多，其节能效果较差。并且，换向器还存在着容易损坏的问题，也间接导致出现增加维修成本和降低工作效率的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种磁悬浮半给电直流电动机，本发明解决的技术问题是取消了换向器，只需均衡间歇供电即可驱动电枢运动，从而达到节能省电的目的。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种磁悬浮半给电直流电动机，其特征在于:包括至少两层同心重叠设置的永磁环，每层永磁环包括多个呈扇形环状的永磁体，每层永磁环中相邻两永磁体的N极和S极错位排列，每层永磁环中相邻两永磁体之间间隔设置并形成磁场吸附区；相邻两层永磁环之间设置有多个电枢，多个电枢分别磁悬浮于相邻两层永磁环的相邻两永磁体之间。
[0006]所述磁场吸附区的宽度与电枢的宽度相适配。
[0007]所述电枢上固定设置有两块电工纯铁板，所述电枢固定夹持在两块电工纯铁板之间。
[0008]所述电工纯铁板为扇形环状结构。
[0009]采用本发明的优点在于:
一、本发明中的电枢磁悬浮于相邻两层永磁环的相邻两永磁体之间，且每层永磁环中相邻两永磁体之间间隔设置并形成磁场吸附区；该结构中，由于电枢通过电流时，在电枢两端同时产生的磁场能够做功把电枢推向磁场吸附区，因此，通过磁场吸附区能够自动将运动到磁场吸附区的电枢迅速吸入到下一相邻两永磁体之间。在整个过程中，当电枢到达磁场吸附区极限后，可立即断开电源，不再给电枢供电，仅依靠永磁体发出的磁场本能吸附电枢，并在电枢运动到下一相邻两永磁体之间的相应位置后再次供电，电枢的运动只需均衡间歇供电即可，达到了节能省电的目的。另外，与现有技术相比，本发明还取消了换向器，减少了因使用换向器而导致间接出现增加维修成本和降低工作效率的问题。
[0010]二、本发明中的磁场吸附区的宽度与电枢的宽度相适配，该结构保证磁场吸附区对电枢的吸力最佳，使得电枢能够稳定、准确地从上一相邻两永磁体之间进入下一相邻两永磁体之间。
[0011]三、本发明将电枢固定夹持在两块电工纯铁板之间，能够增大永磁体所产生的磁力对电枢的接触面积，进而增大对电枢的吸附力度，有利于使电枢到达磁场吸附区后的断电时间提前，即有利于进一步减少电能消耗。
[0012]四、本发明中的电工纯铁板为扇形环状结构，电工纯铁板的形状与永磁体的形状相同，有利于使电枢稳定地磁悬浮于永磁体之间。
【附图说明】
[0013]图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例1中永磁环的结构示意图；
图3为实施例1中电枢的结构示意图；
图4为实施例2的结构示意图；
图5为实施例2的装配结构示意图；
图中的标记为:1、永磁体，2、磁场吸附区，3、电枢，4、电工纯铁板。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
一种磁悬浮半给电直流电动机，包括至少两层同心重叠设置在转轴上的永磁环，每层永磁环包括多个呈扇形环状的永磁体I，每个永磁体I上的N极和S极分别位于扇形环的上表面和下表面，每层永磁环中相邻两永磁体I的N极和S极错位排列，即任一永磁体I的上表面设为N/S极时，与其相邻的两个永磁体I的上表面均为S/N极;每层永磁环中相邻两永磁体I之间间隔设置并形成磁场吸附区2;相邻两层永磁环之间设置有多个电枢3，多个电枢3分别磁悬浮于相邻两层永磁环的相邻两永磁体I之间。
[0015]本实施例中，所述磁场吸附区2的宽度与电枢3的宽度相适配，即磁场吸附区2的宽度与电枢3的宽度大致相同，断开电枢3的电源后，在磁场吸附区2的作用下，电枢3能够稳定并准确地运动到下一相邻两永磁体I之间。
[0016]本实施例中，所述永磁环同心重叠设置在转轴上后，相邻两永磁环上的永磁体I相对称。
[0017]实施例2
一种磁悬浮半给电直流电动机，包括至少两层同心重叠设置在转轴的同一水平面上的永磁环，每层永磁环包括多个呈扇形环状的永磁体I，每个永磁体I上的N极和S极分别位于扇形环的内表面和外表面，每层永磁环中相邻两永磁体I的N极和S极错位排列，即任一永磁体I的内表面设为N/S极时，与其相邻的两个永磁体I的外表面均为S/N极;每层永磁环中相邻两永磁体I之间间隔设置并形成磁场吸附区2;相邻两层永磁环之间设置有多个电枢3，多个电枢3分别磁悬浮于相邻两层永磁环的相邻两永磁体I之间。
[0018]本实施例中，所述永磁环同心重叠设置在转轴的同一水平面上后，相邻两永磁环上的永磁体I相对应。
[0019]实施例3
在上述任一实施例的基础上，所述电枢3上固定设置有两块电工纯铁板4，所述电枢3固定夹持在两块电工纯铁板4之间。其中，所述电工纯铁板4为扇形环状结构，其面积与永磁体I的面积相同。
[0020]本发明的实施原理为:首先接通电枢3电源，电枢3两端同时产生磁场，并作功把电枢3推向磁场吸附区2，当电枢3到达磁场吸附区2极限后，立即断开电源，不再给电枢3供电，此时永磁体I发出磁场本能，迅速吸动电枢3(无电情况下)继续向向前运动直至到下一相邻两永磁体I之间的相应位置，然后又可接通电枢3电源，如此周而复始，电枢3在通电、断电的半给电状况下运行，从而达到半供电的小电目的，同时也使电机的效率达到最大化。
【主权项】
1.一种磁悬浮半给电直流电动机，其特征在于:包括至少两层同心重叠设置的永磁环，每层永磁环包括多个呈扇形环状的永磁体(I)，每层永磁环中相邻两永磁体(I)的N极和S极错位排列，每层永磁环中相邻两永磁体(I)之间间隔设置并形成磁场吸附区(2);相邻两层永磁环之间设置有多个电枢(3)，多个电枢(3)分别磁悬浮于相邻两层永磁环的相邻两永磁体(I)之间。2.如权利要求1所述的磁悬浮半给电直流电动机，其特征在于:所述磁场吸附区(2)的宽度与电枢(3)的宽度相适配。3.如权利要求1或2所述的磁悬浮半给电直流电动机，其特征在于:所述电枢(3)上固定设置有两块电工纯铁板(4)，所述电枢(3)固定夹持在两块电工纯铁板(4)之间。4.如权利要求3所述的磁悬浮半给电直流电动机，其特征在于:所述电工纯铁板(4)为扇形环状结构。
【文档编号】H02K21/28GK105932847SQ201610535213
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】程国强
【申请人】程国强