[实用新型]一种气隙单极励磁磁势同步电机

权利要求书

1.一种气隙单极励磁磁势同步电机，由定子组件、转子或动子组件、机壳组件构成，定子组件与转子之间留有气隙，所述电机是电动机或发电机，所述电机是内转子电机或外转子电机，所述电机是同步磁阻电机或开关磁阻电机或感应子电机，所述电机是旋转电机或直线电机或步进电机或螺旋电机，所述直线电机是定子与动子是可以互换的电机，所述定子组件包括定子铁芯及其磁极、磁轭，定子主绕组、定子励磁元件，所述定子主绕组采用的是单相或多相交变电源，所述定子励磁元件是永磁体或电励磁绕组，励磁元件是由多个励磁单元拼组而成或由一个整体永磁励磁元件构成，所述转子或动子组件包括转子铁芯及其磁极、磁轭和转子轴、轴承，所述机壳组件包括定子铁芯外壳、左端盖或上端盖、右端盖或下端盖，所述转子轴是由导磁体或非导磁体制成的空心轴或实心轴，其特征在于：所述在定子磁路上的励磁元件，其各励磁磁源的磁极的磁力线在对应于电机气隙的方向上是同极性径向励磁，各励磁元件所形成的励磁磁场是同极性径向辐射磁场，径向励磁磁场的磁力线同一极性垂直于电机轴线方向辐射穿过电机气隙，所述定子铁芯外壳是导磁体，励磁磁通经过定子铁芯外壳。

2.根据权利要求1所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：所述在定子磁路上装有的励磁元件，各励磁磁源的磁极的磁力线在对应于电机气隙的方向上是同极性径向励磁，是指各励磁元件安装在定子铁芯外壳内侧与定子铁芯磁轭之间的磁路上，各励磁元件产生的磁极的同一极性的磁场磁力线垂直于电机轴线方向辐射穿过电机气隙，定子铁芯外壳是导磁体，左右端盖或上下端盖是导磁体，励磁磁通经过定子铁芯外壳和两侧端盖，两侧端盖有一部分旋转截面面积与转子铁芯或导磁轴滑动接触配合，构成磁路的一部分。

3.根据权利要求1所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：所述在定子磁路上装有的励磁元件，各励磁磁源的磁极的磁力线在对应于电机气隙的方向上是同极性径向励磁，是指各励磁元件安装在定子铁芯外壳两侧边端部与转子铁芯或导磁性轴之间的磁路上，各励磁元件产生的磁极的同一极性的磁场磁力线垂直于电机轴线方向辐射穿过电机气隙和导磁性轴隙，励磁元件的两个磁极端分别带有内、外极靴，定子铁芯外壳是导磁体，左右端盖或上下端盖是非导磁体，内极靴旋转截面与转子铁芯或导磁轴滑动接触配合，构成磁路的一部分。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：在励磁磁路的回路上，对应存在的空间间隙或气隙内填装有铁磁流体。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：所述电机是一种同步磁阻式电机，定、转子是凸极式或隐极式或混合式，转子磁极内装有鼠笼起动绕组。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：所述电机是一种开关磁阻式电机，定、转子是凸极式或隐极式或混合式，定子绕组接入交变开关电源。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：所述电机是一种电磁减速式电动机，定、转子是隐极式或混合式，定转子铁芯上都开有槽，并且定、转子开口槽数满足以下关系：转子开口槽数=定子开口槽数±定子绕组极对数，或转子开口槽数=定子开口槽数±气隙磁导波最大出现次数。

8.根据权利要求1、2或3所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：所述电机是一种直线电动机，所述直线电动机是单面或双面定子直线电动机。

9.根据权利要求1、2或3所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：所述电机是一种磁悬浮电机，电机定子铁芯中装有径向磁悬浮力绕组或悬浮永磁体或电机上半圆的励磁元件的励磁强度高于下半圆的励磁元件的励磁强度或是径向悬浮绕组与永磁励磁绕组联合控制的转子悬浮电机。

10.根据权利要求1、2或3所述的一种气隙单极励磁磁势同步电机，其特征在于：所述电机是螺旋电机，所述轴承是双自由度轴承，双自由度轴承套装在转子轴外或套装在转子铁芯外，所述定子与动子或转子磁极、定子主绕组、转子起动绕组分别以定子与动子之间气隙的中径为基准，都按顺时针或都按逆时针方向绕其轴线扭转成一个螺旋升角大小基本相同的角度，螺旋升角为正负5°—85°，形成定子磁极和动子磁极、主绕组和起动绕组螺旋布置，定子磁极与动子磁极中心线之间的斜角度或螺旋升角大小相差不超过正负5°，具体一种电机螺旋升角大小的选择依据所需要的轴向推力和扭力大小比例、转速、功率、功率因数、效率因素确定；电机定子或动子长度依照是内动子还是外动子模式、长动子还是短动子模式及需要的轴向行程而定，在约束动子的轴向位移条件下，动子可依据电流方向，在圆周方向上做360°范围的连续正反向旋转，同时产生推力；在约束旋转方向位移条件下，动子可依据电流方向做往复直线运动；在解除轴向位移约束和旋转方向位移约束的条件下，动子可依据电流方向或磁极螺旋方向做正反螺旋运动，电机电源采用直流开关电源或两相及以上的交变电源。