[发明专利]一种新型永磁电机

说明书

技术领域

本发明涉及永磁电机，尤其涉及一种新型定子永磁型磁通切换电动机和发电机，属于电气驱动和电力产生设备以及电机制造领域。

背景技术

电机驱动设备消耗着工业能源的绝大部分，为提倡节能，国际上不断有新的电机标准出现，对效率和功率密度有更高的要求；目前异步电机在工业即日常生活电器领域仍旧占据一定的地位，消耗着大部分能源，要改进其效率，需要复杂的工艺，转子永磁型永磁电机由于永磁体在转子上，安装复杂，且不易调磁，以上两种交流电机都受限于调速范围的限制，且制造工艺复杂，维护困难，因此亟待开发新型电机去改善以上出现的问题。

在单相电机领域，已经出现了单相异步电机，以及单相永磁电机，单相异步电机效率低且启动慢，除此，结构亦较为复杂，目前的单相永磁电机由于永磁在转子上，安装复杂，且不易调磁，由于电励磁磁路和永磁磁路串联，致使永磁体易于退磁，因而降低寿命，亦有与永磁体在转子上，转子重量大，以增加了额外的惯性力矩克服需要。

近几年，亦出现了磁通切换型单相电机，永磁体内置于定子中，转子上午激励源，为双凸极结构，结构简单，扭力大，然而，电励磁磁路中包含了永磁体，使得交变的电励磁在永磁体中产生了较大的涡流损耗，此亦减低了永磁体的寿命，尤其在启动时，由于需要大电流，该损耗将变得更为明显，除此，还具有较大的扭矩波动，且槽满率低。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种新型永磁电机，其结构简单、可提高扭矩密度，和效率，并进一步降低成本。

为解决背景技术中所述的问题，本发明采用如下技术方案：

一种永磁电机（0），其特征在于，包括：

定子铁芯（1）、永磁体环（4-1、4-2）、线圈（3）、线圈支架（2）、端盖（5-1、5-2）以及转子铁芯（6）和轴（8），所述的定子铁芯为凸极结构，截面形状为U型，U型的两个侧面（1-1、1-2）上有若干沿圆周以预定间隔分布的定子凸极（1-0），U型两个侧面上的定子凸极极数相同；所述的线圈内嵌于U型槽中，所述的端盖与定子铁芯固定，所述的永磁体环（4-1、4-2）为环型结构，内置固定于端盖和定子铁芯之间，永磁体充磁方向为轴向，定子铁芯两侧的相邻永磁体充磁方向相反；所述的线圈支架与U型槽中的线圈固定；

所述的转子铁芯为凸极结构，轭部截面形状为U型，U型的两个侧面（6-1、6-2）上有若干沿圆周以预定间隔分布的转子凸极（6-0），两侧的转子凸极极数相同，所述的轴安装于转子铁芯与端盖的通孔中；

所述的定子凸极极数与转子凸极极数相同；

所述的线圈支架由导磁材料制成；

所述的端盖由导磁材料制成；

所述的转子铁芯和定子铁芯由导磁材料制成的冲片叠压固定而成；

有利地但可选地，本发明包括至少以下一个特征：

所述的永磁体环可为分段永磁体组成；

所述的转子槽两侧的转子凸极周向地错开一个预定的角度A，致使沿轴向看，转子凸极没有重叠，所述的定子槽两侧的定子凸极沿周向处于同一位置，致使沿轴向看，定子凸极重叠。

所述的定子槽两侧的定子凸极周向地错开一个预定的角度，致使沿轴向看，定子凸极没有重叠，所述的转子槽两侧的转子凸极沿周向处于同一位置，致使沿轴向看，转子凸极重叠。

所述的转子凸极两侧面中，与旋转方向相同的侧面上有一突出部件（6-3），所述的突出部件靠近气隙，所述的突出部件的极面与转子凸极极面平滑过渡和/或阶梯过渡，形成延伸转子凸极极面（6-4），以致定子凸极极面和延伸转子凸极极面（1-4）构成了渐近变化和/或阶梯变化的气隙结构；

所述的定子凸极的定子凸极极面两侧中，与转子铁芯旋转方向相同的定子凸极极面侧为二次曲面形状和/或倒角形状（1-3）。

所述的定子凸极两侧面中，与转子铁芯旋转方向相反的侧面上有一突出部件，所述的突出部件靠近气隙，所述的突出部件的极面与定子凸极极面平滑渐进过渡和/或阶梯过渡，形成延伸定子凸极极面，以致延伸定子凸极极面和转子凸极极面构成了渐近变化和/或阶梯变化的气隙结构。

所述的转子凸极的转子凸极极面两侧中，与转子铁芯旋转方向相反的转子凸极极面侧为二次曲面形状和/或倒角形状。

所述的转子凸极和定子凸极方向向内和/或向外，分别构成内转子电机和外转子电机，

内转子电机，定子凸极向内，转子凸极向外，所述的轴与转子铁芯固定，与所述的端盖以可自由转动配合安装，

外转子电机，定子凸极向外，转子凸极向内，所述的轴与定子铁芯固定，与所述的端盖以可自由转动配合安装；