[发明专利]高效永磁直流电动机

说明书

所属技术领域

本发明是涉及一种功率因素达极大值的高效永磁直流电动机械。

背景技术

目前，公知的国内外市场上流行的永磁直流电动机，其转换效率已到顶峰。但是功率因素仍然较低，铁损和磁滞损失仍然无法降低。而现在人类对能源和环境污染等因素的影响，迫使世界各国纷纷研制开发永磁直流电动机，以提高电能转换机械能的工作效率。但是，电动机的功率因素应用都无法达到极大值、硅钢片的涡流使铁损无法消除、再加之磁滞损失等因素，已成为阻碍电动机发展的一个世界性难题。

因此，高效永磁直流电动机将成功地解决了这一难题。它运行工作的功率因素应用达到极大值。优化了磁路结构、消除了电动机运行中的铁损、降低了生产材料的消耗，简化了生产工艺，从而大大提高了永磁直流电动机的转换效率和工作可靠性。它的开发应用，必将使电机产业再一次产生历史性变革。使我国对人类使用的电能转换机械能的机械的开发应用、必将对世界性能源的节约、生产材料资源的节省产生巨大贡献。

发明内容

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用磁路第一、第二定律，使永磁直流电动机的定子永磁体连接成二个环形径向辐射磁场，或二个环形轴向辐射磁场，呈极性为N、S和S、N的气隙磁场。中间连接磁场永磁体形成悬浮状态，并使组合磁极进行磁力锁位。再利用通电直导体在磁场中受力的原理，使永磁直流电动机的转子电枢绕组中的每根直导体在圆周内处处与定子磁场的磁力线成玖拾度夹角。所以它的ΔF＝BIL，使永磁直流电动机的转子在圆周内始终得到一个均匀的、最大的转矩。又由于它没有使用硅钢片和换向器，所以，不存在铁损和磁滞损失、使永磁直流电动机运行的功率因素和转换效率始终达极大值。

下面结合图1说明本发明的工作原理：将直流电源的正负极分别与电刷接线柱(15)和电刷接线柱(19)连接，则定子永磁体N极(2)与定子永磁体S极(3)和定子永磁体S极(5)与定子永磁体N极(6)的径向均匀辐射磁场气隙中的转子电枢直导体(11)、连接导体(13)和转子电枢直导体(9)中有直流电流通过，转子电枢直导体(11)和转子电枢直导体(9)便各自产生一个ΔF＝BIL的电磁转矩，通过转子电枢连接盘(16)传替到电机输出轴(8)上。改变电刷接线柱(15)和电刷接线柱(19)的电源极性，则就改变了电动机的旋转方向。

附图说明

图1是本发明的横向结构剖视图；

图2是本发明的剖视结构原理图；

图3是本发明的纵向结构剖视图；

图4是本发明的电机磁场合成原理图；

具体实施方式

在图1中，外壳定子导磁环(1)、定子永磁体N极(2)、悬浮定子永磁体S极(3)、悬浮定子导磁环(4)、悬浮定子永磁体S极(5)、定子永磁体N极(6)、定子导磁环(7)、电机输出轴(8)、转子电枢直导体(9)、转子电枢直导体(11)、转子电枢绝缘连接盘(16)、转子电枢绝缘连接体(10)(12)、转子电枢连接导体(13)、集电环(14)、电刷接线柱(15)、转子电枢连接盘(16)、轴承(17)、轴承(18)、电刷接线柱(19)、集电环(20)。

在图1实施例中，定子永磁体N极(2)定位在外壳定子导磁环(1)上，悬浮定子永磁体S极(3)与悬浮定子永磁体S极(5)定位在悬浮定子导磁环(4)上；转子电枢直导体(9)和转子电枢直导体(11)用绝缘连接体(10)、(12)、转子电枢连接盘(16)成型定位在电机输出轴(8)上。转子电枢直导体(9)与转子电枢直导体(11)与连接导体(13)串联成环形螺线管，悬浮定子永磁体S极(3)与悬浮定子永磁体S极(5)和悬浮定子导磁环(4)的组合件置入电枢环形螺线管中，呈转动配合。定子永磁体N极(2)与悬浮定子永磁体S极(3)；定子永磁体N极(6)与悬浮定子永磁体S极(5)悬浮锁位，呈转动气隙配合。转子电枢直导体(11)的一端与集电环(14)连接；转子电枢直导体的另一端与集电环(20)连接。

在图2实施例中，定子永磁体N极(2)与定子永磁体N极(6)分别定位在外壳定子导磁环(1)和定子导磁环(7)上。悬浮定子永磁体S极(3)与悬浮定子永磁体S极(5)定位在悬浮定子导磁环(4)上，并置入转子电枢直导体(9)与转子电枢直导体(11)、绝缘连接体(10)成型定位的环形螺线管中，呈转动配合。并使定子永磁体N极(2)与定子永磁体S极(3)，定子永磁体S极(5)与定子永磁体N极(6)成悬浮转动锁位。改变转子电枢直导体(9)和转子电枢直导体(11)中电流方向，就改变了转子电枢直导体(9)和转子电枢直导体(11)的受力方向。