专利名称：永磁电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及永磁电机，尤其涉及一种直流交流两用的永磁电机。
背景技术：
目前市场上的永磁电机主要为直流电动机和交流电动机。在应用到电动汽车、动车或船舶上时，通常采用蓄电电池组对电动机供电，使其运转。即从外部接入电流使电动机的转子在定子组形成的磁场中转动，将电能转化成机械能。由于各个定子组形成的磁场之间因相互作用而抵消部分磁力，导致磁场磁力缺失，磁场利用率低，在输入电流大小不变时，转子转速较慢，续航能力差。现有的电动机的定子的漆包线线圈的缠绕方向与转子的端面平行，且相邻的两个线圈紧密地靠在一起，转子和定子的旋转间隙空间局限，使转子旋转形成的气隙涡流压缩后不易排放，这就导致转子在旋转过程中产生的内热量不易排放到电动机外部，使电动机机体温度升高，耗损电量，转速变慢，进而导致电动机的电能和机械能利用率低。比如在大巴客车上配备两组不小于72V (伏特)160Ah (安培小时)，60A (安培)放电的锂电池组，在时速为80-120km/h (千米/小时)时，放电时间仅能达2. 67小时。
发明内容为解决上述问题，本实用新型提出一种永磁电机，包括电机主体和电机壳体，所述电机主体位于所述电机壳体内部，所述电机主体由内至外的结构部件依次为转轴，由不导磁金属材料制成的能够将不同磁场分割开的磁场分离系统总成，转子和定子；所述转轴的一端的端部设有连接负载的花键；所述磁场分离系统总成位于所述转轴和所述转子之间， 且与所述转轴和所述转子紧密连接为一个整体；所述转子由四块扇形柱体导磁金属和条形永磁体构成；所述定子与所述电机壳体的相对位置固定，且与所述转子的位置向对应，并与所述转子之间存有一定宽度的间隙；在所述电机壳体外部设有将外部电流输入到所述电机主体的电流输入系统和将所述定子中的感应电流输出的电流输出系统。由于所述磁场分离系统总成能够将电机内部的各个磁场分开，避免各个磁场因相互作用而发生消磁漏磁，导致磁场磁力缺失，提高电机内部的磁场的利用率，所以，这样的永磁电机可以提高电能和机械能的利用率。在所述转子和定子之间设有间隙，便于电机壳体内部的气体流动，进而将转子转动产生的热量排到电机外部，提高电机的机械效率。在应用电动汽车、动车或船舶上时，可提高蓄电电池组中的电能的利用率。优选地，所述磁场分离系统为由奥氏体不导磁材料制成的有一定壁厚的管状结构。优选地，所述定子为绕组定子，且在其定子铁芯线棒朝向转轴的一侧上设有平滑螺旋状凹槽。进一步地，所述凹槽的槽斜度为1 1.4 1 1.6，所述凹槽的深度为1 3毫米。这样，使转子在旋转过程中形成的气隙涡流沿凹槽排到电机壳体外部，从而将转子旋转过程中产生的内热量排放到电机外部，降低电机机体体温，提高转子转速，进而提高电机的电能和机械能的利用率。优选地，所述定子位于两端开口的筒状结构的内壁上，所述筒状结构的外壁与所述电机壳体的内壁紧密贴合。优选地，所述转子为磁钢转子，在构成所述转子的四块金属体两两之间的夹缝中沿轴向方向设有十字磁条及封盖，所述十字磁条沿所述转子的外圆周边内缩1 3毫米在封盖上形成窝槽。优选2毫米。这样，可以加大气隙涡流压缩热量的排放速度，提高电机的机械效率。优选地，在所述电机壳体远离所述花键的一端的端口处连接有风叶涡轮散热防护罩；在所述电机壳体的顶部或侧面上设有放置所述电流输入系统模块和所述电流输出系统的模块配置箱；在所述电机壳体的底部靠近壳体两端处装有固定底脚架。这样，可以提高永磁电机的安全性能，还可以将其直接安装在车船上。这样的永磁电机，既可以作为电动机使用，将电能转换为机械能，又可以作为发电机使用，将机械能转换为电能。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的装配示意图；图3是本实用新型机外形示意具体实施方式
如图1和2所示，本实用新型包括电机壳体1和电机主体2。所述电机壳体1为两端开口的筒状结构。所述电机主体2由内至外的结构部件依次为转轴21，由不导磁金属材料制成的磁场分离系统总成22，优选奥氏体不导磁材料，转子23，优选磁钢转子，以及绕组定子M。其中，在所述转轴21的侧面上设有键条。所述磁场分离系统总成22为管状结构， 且在其内壁上设键槽，以与所述转轴21上的键条相卡合，将其固定在所述转轴21上；外壁上均勻分布有四道条形凸起。所述磁场分离系统总成22可以将所述转轴21和所述转子23 之间的磁场分隔开，以避免因各个磁场相互作用而消磁漏磁。所述转子23由四块扇形柱体导磁性能极强的金属体和条形永磁体构成，且每块所述导磁金属体的内壁上设有一道条形凹槽，以与所述磁场分离系统总成22外壁上的凸起卡合，将转子固定在磁场分离系统总成上。在所述转子23的四块导磁金属体两两之间的夹缝中沿轴向方向设有十字磁条及封盖， 所述十字磁条沿所述转子的外圆周边内缩1 3毫米在封盖上形成窝槽，优选2毫米，以加大气隙涡流压缩热量的排放速度。所述绕组定子M位于两端开口的筒状结构的内壁上，且与转子23的位置相对应，所述筒状结构的外壁与所述电机壳体1的内壁紧密贴合，并在转子与定子之间存有一定宽度的间隙。也可以将定子直接固定在电机壳体的内壁上。在所述绕组定子M的定子铁芯线棒面向转子的一侧上设有平滑的螺旋状凹槽，所述凹槽的槽斜度为1 1.4 1 1.6，优选1 1.5，凹槽深度1 3毫米，优选2毫米，在减小槽口宽度的同时，使气隙沿周向方向趋于均勻，气隙磁密波形平滑，减小气隙磁场波动；使气隙磁场波形更趋于矩形波，减小气隙磁阻变化，削弱气隙磁阻转矩，减小转矩脉动，减少磁体漏磁，提高电机的机械效率；并使气隙涡流沿凹槽平滑顺畅地排到电机壳体1的外部，提高气隙涡流压缩热量的排放速度。在所述电机壳体1的两端分别装有内风冷端盖11和12。在所述转轴21的左端有用轴套固定的风叶涡轮3，且位于内风冷端盖11的外侧。所述风叶涡轮3随转轴转动，将机壳内的热空气排到机壳外部。在所述转轴21右端的端部设有花键， 以连接汽车、动车或船舶等的中轴或相关机械转轴。在所述电机壳体1的外部设有电流输入系统13和电流输出系统14，以及电源输入接口 15和电流输出接口 16，以将外部电源接入所述电机主体。如图3所示，在所述电机壳体1的左端连接有风叶涡轮散热防护罩4，将所述风叶涡轮罩住。在所述电机壳体1的顶部设有配置箱5，其内部装有电流输入系统模块和电流输出系统模块，箱体上设有电源输入接口 15和电流输出接口 16。当然，所述配置箱也可以设置在电机壳体的侧面上。在所述电机壳体1的底部靠近壳体两端处装有固定底脚架6，以便于将电机安装在电动汽车、动车或船舶上。当永磁电机作为电动机使用时，主动力源绕组定子接入电源后，与转子相互作用产生电磁转矩，驱动的转子转动，电能转换成机械能；当永磁电机作为发电机使用时，磁钢转子在绕组定子形成的磁场中作切割磁感应线运动，产生感应电流，该感应电流从绕组定子的转子绕组中引出，经电流输出系统模块输出，可直接对负载供电，也可以向蓄电池充电，机械能转换为电能。这样的电机还可以应用到日常供电系统中和工业农业军事永磁电机组供电系统中。
权利要求1.一种永磁电机，包括电机主体和电机壳体，其特征在于，所述电机主体位于所述电机壳体内部，所述电机主体由内至外的结构部件依次为转轴，由不导磁金属材料制成的能够将不同磁场分割开的磁场分离系统总成，转子和定子；所述转轴的一端的端部设有连接负载的花键；所述磁场分离系统总成位于所述转轴和所述转子之间，且与所述转轴和所述转子紧密连接为一个整体；所述转子由四块扇形柱体导磁金属和条形永磁体构成；所述定子与所述电机壳体的相对位置固定，且与所述转子的位置向对应，并与所述转子之间存有一定宽度的间隙；在所述电机壳体外部设有将外部电流输入到所述电机主体的电流输入系统和将所述定子中的感应电流输出的电流输出系统。
2.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述磁场分离系统为由奥氏体不导磁材料制成的有一定壁厚的管状结构。
3.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述定子为绕组定子，且在其定子铁芯线棒朝向转轴的一侧上设有平滑螺旋状凹槽。
4.根据权利要求3所述的永磁电机，其特征在于，所述凹槽的槽斜度为1 1.4 1 1.6，所述凹槽的深度为1 3毫米。
5.根据权利要求3或4所述的永磁电机，其特征在于，所述定子位于两端开口的筒状结构的内壁上，所述筒状结构的外壁与所述电机壳体的内壁紧密贴合。
6.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述转子为磁钢转子，在构成所述转子的四块金属体两两之间的夹缝中沿轴向方向设有十字磁条封盖，所述十字磁条沿所述转子的外圆周边内缩1 3毫米在封盖上形成窝槽。
7.根据权利要求1至4或6任意一项所述的永磁电机，其特征在于，在所述电机壳体远离所述花键的一端的端口处连接有风叶涡轮散热防护罩；在所述电机壳体的顶部或侧面上设 有放置所述电流输入系统模块和所述电流输出系统的模块配置箱；在所述电机壳体的底部靠近壳体两端处装有固定底脚架。
专利摘要本实用新型涉及永磁电机领域，本实用新型提出一种永磁电机，包括电机主体和电机壳体，电机主体位于电机壳体内部，电机主体由内至外的结构部件依次为转轴，能够将不同磁场分割开的磁场分离系统总成，转子和定子；转轴的一端端部有连接负载的花键；磁场分离系统总成位于转轴和转子之间，与转轴和转子紧密连接为一个整体；转子由四块扇形柱体导磁金属与条形永磁体构成；定子与电机壳体的相对位置固定，且与转子的位置向对应，并与转子之间存有一定宽度的间隙；在电机壳体外部有将外部电流输入到电机主体的电流输入系统和将定子中的感应电流输出的电流输出系统。
文档编号H02K1/27GK202190129SQ20112034098
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者王子齐 申请人:王子齐