[发明专利]永磁推挽无刷电机

摘要

本发明提供一种节能、高效、启动和运行平稳、成本低的永磁无刷旋转电机。该电机是一种在两端磁极存在两个气隙磁场的电机，变形的转子永磁体或定子电磁铁使转子磁极(或者定子磁极)在两端气隙磁场错开一定的极距，并通过技术手段使电机一端的气隙磁场小于另一端的气隙磁场，从而使电机无须启动装置就能保持定向旋转。转子磁极按“N、S……”成对相间排列。定子分换流式定子和换向式定子：换流式定子一端所有线圈的极性都一样(全部为N极或者S极，另一端全部为S极或N极)；换向式定子线圈磁极的极性按“N、S……”成对相间排列，交流换向式定子的磁极还可按“N、N、S、S……成对相间排列。转子磁极与定子磁极之间的数量一般采用1∶1、1∶2或2∶3的比例配置。

主权项

1、一种永磁推挽无刷电机，由定子、转子、转轴、轴承、叶轮、电子开关电路、端盖、机壳等部分组成。其转子和定子的组合可以是内转子外定子，也可以是内定子外转子，还可以是一个定子两个转子，一个转子两个定子，或者是多定子多转子组合。电机的外形可以是圆柱状、菱柱状，或者是盘状。既可作电动机，也可作发电机。本发明所述永磁推挽无刷电机是一种双气隙磁场电机，即定转子磁极两端分别存在气隙磁场的电机，其基本原理是：通过对转子永磁体或定子电磁铁进行变形处理(包括永磁体错开一定极距充磁、同绕组几个上下径向线圈错开一定极距装配等变形方法)，使转子磁极(或者定子磁极)在两端气隙磁场错开一定的极距，同时，通过扩大气隙的距离、减少线圈的匝数、减少永磁体的体积、减少永磁体的面积、减少永磁体的充磁量、采用不同的永磁材料等方法，使电机一端的气隙磁场小于另一端的气隙磁场。当气隙磁场强的那端的定子磁极与转子磁极在空间上对齐时，气隙磁场弱的那端定子磁极或转子磁极在空间上分别对应对方两个1/2左右的磁极，或者对应对方一个1/2左右的磁极(大于0，小于1)并与对方另一磁极接近。则定子磁极对对应或接近的转子同名磁极产生推力(排斥力)，对转子异名磁极产生拉力(吸引力)，从而使转子保持定向旋转。本发明所述永磁推挽无刷电机的关键还在于转子永磁体和定子电磁铁的形状及磁极的配置，且转子永磁体和定子电磁铁的形状具有互换性。当转子永磁体的形状为等异形磁铁，或者两段永磁体以形状排列时，与形或形定子电磁铁配置；当转子永磁体为形或时，定子电磁铁的形状为或形；当转子永磁体及定子电磁铁均为形时，一端或两端采用或形等异形磁轭进行磁传导。转子磁极与定子磁极分别成对设置，且转子磁极与定子磁极之间的数量一般采用1:1、1:2或2:3的比例配置。本发明所述永磁推挽无刷电机电路的控制信号可以由转子位置传感器获得，或者由方波信号发生器、正弦波信号发生器、梯形波信号发生器等信号发生电路产生。转子位置传感器可以是霍尔传感器、电感式传感器或光电传感器。传感器可以径向安装也可以轴向安装，可以直接以电机转子为感应对象，或者另外与电机转子同轴安装专门的传感信号感应转子。若需要，可在传感器非感应面周边设置隔磁装置。