[实用新型]无铁芯永磁电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机，特别是一种无铁芯永磁电机。

背景技术

永磁电机有比传统的电机效率高、损耗小、体积小等优点，但永磁电机中有铁芯，铁芯有磁滞效应，还会产生涡流，这势必要耗费能量，所以永磁电机节能效果并不显著。永磁电机中的永磁体主要用来励磁，永磁体力的利用率很低。如何充分提高永磁力的利用率，是现代科技的重大课题。

发明内容

本实用新型设计一种无铁芯永磁电机，目的是充分有效地利用永磁力，从而提供一种能耗小且环保的动力源。

本实用新型按下述技术方案实现。

本实用新型由定子、转子、轴承、控制器及传感器构成。定子有若干组绕在非磁性绝缘芯外的电磁线圈，电磁线圈的端面沿圆周方向，定子上还设置两个启动电磁铁；由转轴、非磁性绝缘体及若干永磁体组成多磁极转子，非磁性绝缘体与永磁体沿圆周交替相间布置，永磁体沿圆周方向充磁，且相邻的永磁体同性磁极相对。转子装在定子内，二者同轴，二者不接触，转子与定子通过轴承联系。转子轴的一端联接传感器的转动部件，传感器的静止部件联接在所述定子。定子电磁线圈、启动电磁铁、传感器均与控制器连接，控制器外接电源。控制器根据传感器测取转子磁极相对于定子电磁线圈的磁极的位置信号，然后给定子各组电磁线圈间隔交替通不同方向的电流，则转子因其永磁极受到定子电磁线圈的磁极的吸引力矩和排斥力矩而旋转，从而向外输出功率。

假设将所述无铁芯永磁电机中的转子用纯软铁做成有若干齿的转子代替，那么它的工作原理与开关磁阻电机很相似，不计损耗，开关磁阻电机输出能量等于输入的电能，并不节能。而本实用新型使转子永磁极同时获得定子一个电磁极吸引力矩和定子另一个电磁极的斥力矩，而且引力矩或斥力矩均由电磁场与永磁场共同提供；开关磁阻电机仅是定子齿的电磁力吸引其转子的软铁齿，而且这个引力仅由电磁场提供。本实用新型定子的电磁极与转子永磁极之间作用力大小与在它们之间间隙中的磁感应强度的平方成正比，而此磁感应强度值是电磁极和永磁极磁感应强度的叠加值，若保持此值不变，提高永磁极在所述间隙中的磁感应强度值，等量地减小电磁极在所述间隙中的磁感应强度值，能减少所需电力。所以，所述无铁芯永磁电机比开关磁阻电机节能明显。

还应该指出，本实用新型的结构和工作原理与永磁电机(详细了解可参考有关资料)有实质上的不同，永磁电机利用定子的旋转电磁场与含有永磁体的转子磁场相互作用驱动转子，是基于电磁感应原理，而本实用新型基于电磁体与永磁体之间的引力和斥力。永磁电机定子电磁力与转子永磁力对其转子产生的转矩不如本实用新型的大，原因是这种定子电磁力仅对转子产生引力矩，而本实用新型转子永磁极同时受到定子齿的电磁极的吸引力矩和排斥力矩。永磁电机定子的旋转电磁场会在转子铁心和永磁体中感应出涡流造成能量损耗，而且涡流生热造成危害，旋转电磁场还会在转子铁心中产生磁滞损耗。而本实用新型的定子磁场进入转子的磁力线很少，在转子中感应很弱。所以所述无铁芯永磁电机节能也比永磁电机显著。

本实用新型有益的效果是：

1、本实用新型充分利用永磁体的磁力，所以耗电很少，损耗小，效率极高，节能，因而运行费用很低；

2、本实用新型，不产生有害气体，噪音小，发热较少。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本实用新型启动过程转子转过一角度后的位置示意图；

图4为图3中转子转到永磁体与定子电磁线圈对齐时的示意图。

下面结合具体实施方式进一步对本实用新型详细说明。

具体实施方式