一种增强电机输出扭力的方法与流程

本发明涉及永磁直流电机技术领域，具体涉及一种增强电机输出扭力的方法。

背景技术：

电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机按照有无电刷可以分为无刷电机和有刷电机。在传统的电机中，只能通过在定子或者转子上安装的永磁体产生磁场，且因为没有设置磁屏蔽体，如果定子与转子同时设置永磁体，磁场互相干扰，使转子不能转动，而导致电机的工作效率低下、耗能大，不能实现环保节能的目标。因此，利用增强电机输出扭力的方法改进电机的工作原理，具有很高的研究价值，该方法通过将永磁力和电磁力叠加增大磁场磁力，解决电机耗能大、动力和扭力小的问题，更加节约电力，且保证磁场变化均匀，避免电磁共振现象，减少电机自身振动，提高了电机的效率。

技术实现要素：

为了克服上述技术问题，本发明公开了一种增强电机输出扭力的方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种增强电机输出扭力的方法，所述电机的定子上按间隔距离环设有若干永磁体；或者所述电机的转子上按间隔距离环设有若干永磁体；又或者所述电机的定子和转子上均按间隔距离环设有若干永磁体，所述定子或所述转子上对应所述永磁体设有相同数量的电磁组件，对若干所述电磁组件依次接通或断开电流，使断开电流的所述电磁组件屏蔽对应的所述永磁体的永磁力，接通电流的所述电磁组件产生的电磁力与该定子或转子上的所述永磁体产生的永磁力叠加，增强所述电机的磁场磁力，从而增强所述电机的输出扭力。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述电磁组件包括设置于所述永磁体一侧的磁轭和缠绕于所述磁轭上的电磁绕组，当所述电磁绕组接通电流时，所述磁轭被磁化转变成电磁铁产生所述电磁力。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述电磁组件还包括设置于所述磁轭和所述永磁体之间的磁屏蔽体，当所述电磁绕组断开电流时，所述磁屏蔽体屏蔽对应的所述永磁体的永磁力，因为所述磁屏蔽体磁阻远大于所述定子和所述转子磁阻，磁力运行遵循磁阻最小原理，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合，所以所述电磁绕组断开电流时磁力不会穿过所述磁屏蔽体。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述定子和所述转子上均设有永磁体，分别对应为定子永磁体和转子永磁体，所述永磁力由所述转子永磁体产生，通过所述电磁力与所述永磁力叠加，增大电机的输出扭力。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述电磁组件对应所述转子永磁体设置于所述转子上，且所述电磁组件设置于所述定子永磁体和所述转子永磁体之间。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中当所述电磁组件接通电流时，分别朝向所述转子永磁体和所述定子永磁体的所述电磁组件两端形成磁极，且所述电磁组件与所述转子永磁体的磁极方向相同，使所述电磁组件与所述转子永磁体的磁场叠加，即所述电磁力和所述永磁力叠加。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述定子永磁体的组数根据所述电机的大小而定，且所述电机转动的角度随着所述定子永磁体的组数的不同而不同。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述转子永磁体设有三组，且呈正三角形分布，三组所述转子永磁体的n极朝向所述定子永磁体设置，结构分布对称，电机的磁场变化均匀，使电机平稳工作。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述电磁组件对应所述转子永磁体设有三组，且呈正三角形分布，分别为a相电磁组件、b相电磁组件和c相电磁组件，当所述电机工作时，磁场磁力变化均匀，避免电磁共振现象，减少电机自身振动。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述定子永磁体共设有十六组，相邻的所述定子永磁体以n-s极的规律交替排列，且所述定子永磁体的充磁方向相同。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中任意一组所述电磁组件接通电流，其余两组的所述电磁组件断开电流，驱动所述转子逆时针转动一定角度。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述转子转动15°。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述电机按所述a-b-c相电磁绕组的顺序依次接通电流一次，驱动所述转子逆时针循环转动45°，按所述a-b-c相电磁绕组的顺序依次循环接通电流八次，驱动所述转子逆时针循环转动一周，按上述顺序不断依次循环接通电流，驱动所述转子持续逆时针转动，即所述电机持续工作。

上述的增强电机输出扭力的方法，其中所述转子、所述定子均由磁阻小的硅钢片叠加制成，所述磁屏蔽体由磁阻大的铝制成。

本发明的有益效果为：本发明设计合理巧妙，通过叠加永磁力与电磁力增大磁场磁力，从而增强电机的输出扭力，解决了电机动力小、扭力小和耗能大的问题，更加节约电力，工作效率高，且磁屏蔽体保证定子磁场与转子磁场互不干扰，工作时磁场变化均匀，避免电磁共振现象，减少电机自身振动，延长电机的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明中电机的结构示意图；

图2为本发明中电机的工作状态1示意图；

图3为本发明中电机的工作状态2示意图；

图4为本发明中电机的工作状态3示意图；

图5为本发明中电机的工作状态4示意图。

具体实施方式

实施例：参见图1至图5，本实施例提供了一种增强电机输出扭力的方法，所述电机的定子2和/或转子1上均按间隔距离环设有若干永磁体，所述定子2或所述转子1上对应所述永磁体设有相同数量的电磁组件，对若干所述电磁组件依次接通或断开电流，使断开电流的所述电磁组件屏蔽对应的所述永磁体的永磁力，接通电流的所述电磁组件产生的电磁力与该定子2或转子1上的所述永磁体产生的永磁力叠加，增强所述电机的磁场磁力，从而增强所述电机的输出扭力。

根据上述方案引申为不同的实施例：所述电机的定子2上按间隔距离环设有若干永磁体；或者所述电机的转子1上按间隔距离环设有若干永磁体；又或者所述电机的定子2和转子1上均按间隔距离环设有若干永磁体；所述定子2上对应所述永磁体设有相同数量的电磁组件；或者所述转子1上对应所述永磁体设有相同数量的电磁组件。

参见图1，下面以所述定子2和所述转子1上均设有所述永磁体，所述电磁组件设置于所述转子1上为例作进一步说明，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，而非对本发明进行限制。

参见图1，定义位于所述转子1上的永磁体为转子永磁体11，位于所述定子2上的永磁体为定子永磁体21，所述永磁力由所述转子永磁体11产生，所述电磁组件对应所述转子永磁体11设置于所述转子1上，且所述电磁组件设置于所述定子永磁体21和所述转子永磁体11之间。

参见图1，所述电磁组件包括设置于所述永磁体一侧的磁轭123和缠绕于所述磁轭123上的电磁绕组121，当所述电磁绕组121接通电流时，所述磁轭123被磁化转变成电磁铁产生所述电磁力。

参见图1，所述电磁组件还包括设置于所述磁轭123和所述转子永磁体11之间的磁屏蔽体122，当所述电磁绕组121断开电流时，所述磁屏蔽体122屏蔽对应的所述转子永磁体11的永磁力，因为所述磁屏蔽体122磁阻远大于所述定子2和所述转子1磁阻，磁力运行遵循磁阻最小原理，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合，所以所述电磁绕组121断开电流时磁力不会穿过所述磁屏蔽体122。

参见图1，当所述电磁组件接通电流时，分别朝向所述转子永磁体11和所述定子永磁体21的所述电磁组件两端形成磁极，且所述电磁组件与所述转子永磁体11的磁极方向相同，使所述电磁组件与所述转子永磁体11的磁场叠加，即所述电磁力和所述永磁力叠加。

参见图1，所述定子永磁体21的组数根据所述电机的大小而定，且所述电机转动的角度随着所述定子永磁体21的组数的不同而不同。

参见图1，较佳的，所述转子永磁体11设有三组，且呈正三角形分布，分别为a相转子永磁体、b相转子永磁体和c相转子永磁体，三组所述转子永磁体11的n极朝向所述定子永磁体21设置，结构分布对称，电机的磁场变化均匀，使电机平稳工作。

参见图1，较佳的，所述电磁组件对应所述转子永磁体11设有三组，且呈正三角形分布，分别为a相电磁组件124、b相电磁组件125和c相电磁组件126，当所述电机工作时，磁场磁力变化均匀，避免电磁共振现象，减少电机自身振动。

参见图1，所述a、b和c相电磁组件中的电磁绕组121分别为a、b和c相电磁绕组，所述a、b和c相电磁组件中的磁屏蔽体122分别为a、b和c相磁屏蔽体，所述a、b和c相电磁组件中的磁轭123分别为a、b和c相磁轭。

参见图1，较佳的，所述定子永磁体21共设有十六组，相邻的所述定子永磁体21以n-s极的规律交替排列，且所述定子永磁体21的充磁方向相同。

较佳的实施例中，所述转子1、所述定子2均由磁阻小的硅钢片叠加制成，所述磁屏蔽体122由磁阻大的铝制成。

参见图1，任意一组所述电磁组件接通电流，其余两组的所述电磁组件断开电流，驱动所述转子1逆时针转动一定角度，较佳的，驱动所述转子1转动15°。

参见图2至图3，所述a相电磁绕组接通电流，所述b、c相电磁绕组断开电流，所述b、c相磁屏蔽体屏蔽所述b、c相转子永磁体，所述a相磁轭被磁化转变成电磁铁，所述a相电磁组件124的电磁力与所述a相转子永磁体的永磁力叠加，驱动所述转子1逆时针转动15°。

参见图3至图4，所述b相电磁绕组接通电流，所述a、c相电磁绕组断开电流，所述a、c相磁屏蔽体屏蔽所述a、c相转子永磁体，所述b相磁轭被磁化转变成电磁铁，所述b相电磁组件125的电磁力与所述b相转子永磁体的永磁力叠加，驱动所述转子1逆时针转动15°。

参见图4至图5，所述c相电磁绕组接通电流，所述a、b相电磁绕组断开电流，所述a、b相磁屏蔽体屏蔽所述a、b相转子永磁体，所述c相磁轭被磁化转变成电磁铁，所述c相电磁组件126的电磁力与所述c相转子永磁体的永磁力叠加，驱动所述转子1逆时针转动15°。

参见图2至图5，所述电机按所述a-b-c相电磁绕组的顺序依次接通电流一次，驱动所述转子1逆时针循环转动45°，按所述a-b-c相电磁绕组的顺序依次循环接通电流八次，驱动所述转子1逆时针循环转动一周，按上述顺序不断依次循环接通电流，驱动所述转子1持续逆时针转动，即所述电机持续工作。

本发明设计合理巧妙，通过叠加永磁力与电磁力增大磁场磁力，从而增强电机的输出扭力，解决了电机动力小、扭力小和耗能大的问题，更加节约电力，工作效率高，且磁屏蔽体保证定子磁场与转子磁场互不干扰，工作时磁场变化均匀，避免电磁共振现象，减少电机自身振动，延长电机的使用寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围。