[发明专利]一种自耦型永磁双凸极电机

说明书

技术领域

本发明属于新能源电机技术领域，特别涉及一种采用自解耦模式工作的新型永磁双凸极电机。

背景技术

在现有的各种类型的双凸极电机中，虽然其结构形式不尽相同，但其工作的方式却基本相类似，其采用的基本原理都是依靠电流产生磁场的模式来做功，在某些类型的电机中虽然也采用了永磁体的结构，以产生各种不同类型的附加磁场，但其产生的只是间接的作用，而真正推动转子旋转，却还是要靠线圈中电流产生的磁场的作用，这也就是现有的各种双凸极电机的工作电流为什么都比较大的主要原因。

为了缓解对石油资源的依赖，人们将会越来越多的使用电力。然而在现有的电力机械中，由于其所需要的工作电流都比较大，因而使得现有的电力机械在使用以其它形式（如太阳能、蓄电池等）获得能量的电力系统中，对以其它形式获得能量的新能源的容量都提出了较高的要求，使新能源的广泛应用受到了制约。例如现今各种电动车、电动汽车已被市场所接受，但阻碍其所获得更广泛应用的瓶颈就是其续航能力，这是由于电机所需要的工作电流较大，而蓄电池又受到其容量限制的缘故。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能尽量降低本身消耗，依靠自然磁能和电机线圈中电流产生的磁场直接相互作用的新型动力机械。利用电磁铁的基本工作原理，将多个电磁驱动单元通过合理的磁场布局排列，通过控制多个相应电磁驱动单元中的铁芯线圈电流方向的变化，使其产生的磁场与固定在转子上的永磁体所产生的磁场直接发生相互作用，以此推动转子转动输出机械能。

本发明的技术方案是这样实现的：一种自耦型永磁双凸极电机，包括定子组合、转子组合以及驱动控制单元，所述转子组合固定在转轴上，所述定子组合与设置在转轴两端的轴承座连接，其特征在于：所述定子组合包括定子座以及固定在定子座上且均匀分布在至少一个相同圆周之上的数个独立工作的电磁驱动单元，所述电磁驱动单元包括至少一个沿轴线方向排列的铁芯和数个线圈，所述数个线圈绕在固定在铁芯上的线圈骨架上，所述电磁驱动单元与驱动控制单元控制其磁场产生变化的输出端口相连接；所述转子组合包括与转轴固定连接的转子座以及分别对应设置在转子座上的凸极定位安装槽中的至少一组转子凸极结构，所述转子凸极结构对称分布且按轴向排列，通过电磁驱动单元中磁场的变化形成一个有规律布置、且能够连续变化的旋转磁场，以驱动转子组合持续旋转。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述至少两个线圈分别绕在铁芯的相邻两个凸极之间，且其连接方式应满足在工作时，使铁芯的相邻两个凸极所形成的磁极相异且与固定在转子座上的转子凸极结构相对应。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述铁芯呈E字型或王字型，中间部位的凸极端面的截面积是两侧凸极端面截面积的两倍。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述转子凸极结构为由铁磁材料制成的整体结构，或由永磁材料制成的整体结构，或由永磁材料和铁磁材料共同构成的永磁体组合结构。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述永磁体组合结构包括三个等间距分布且相邻磁极的极性相异的永磁体以及铁磁底座，所述三个永磁体固定设置在铁磁底座上整体呈E型，所述永磁体分别与对应铁芯的凸极对应。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述永磁体组合结构包括三个等间距分布的轭铁，在所述相邻两个轭铁之间设置有永磁体，其整体结构呈E型，相邻两个轭铁的磁极极性相异，所述轭铁的磁极端部分别与对应铁芯的凸极对应。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述永磁体组合结构包括由永磁材料和铁磁材料共同构成的E型结构，且所述E型结构的凸起部为铁磁材料，在所述E型结构的凸起部至少一侧设置有永磁体。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述两组转子凸极结构对称分布整体呈王字型，所述两组转子凸极结构的磁极端部分别与外圈的电磁驱动单元构成的外定子组合以及内圈的电磁驱动单元构成的内定子组合对应。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述驱动控制单元为电子换向装置或机械换向装置，以控制电磁驱动单元中驱动电流的变化，对应的两组电磁驱动单元相互连接形成一个闭合回路，相邻两组闭合回路同时对转子组合作用且相邻两组闭合回路中电流方向相反。

本发明所述的自耦型永磁双凸极电机，其所述定子座和转子座由金属材料或非金属材料制成。

本发明产生的有益效果是：充分发挥稀土合金永磁体的强磁作用，利用自然磁能与电磁驱动单元所产生的工作磁场相互间的直接作用，使机械动力装置产生更好的节能效果，以此降低对电力的消耗，对节能减排做出贡献。