一種盤式轉子正弦交流電機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種盤式轉子正弦交流電機，可作為發電機和電動機，由機械帶動轉子轉動可為發電機，由線圈通交流電就可為交流電動機。它具有路徑簡單，磁損耗小的磁力回路，脈動小，以提高機械能與電能之間相互的轉化效率，且減少磁極的耗材，以降低制造成本，易于散熱。包括：外殼，轉軸，轉子和定子；所述轉子包括至少兩個盤狀本體，所述盤狀本體分為第一盤狀本體和第二盤狀本體，所述盤狀本體沿所述轉軸的軸向分布，且固定于所述轉軸并隨轉軸轉動；所述盤狀本體上設置有沿同一圓周均勻分布的磁極組，所述這磁極組包括沿同一圓周均勻分布的第一磁極和第二磁極，所述第一磁極和第二磁極的極性相反且數量相同，所述第一磁極和第二磁極在所述圓環上交替排列；所述定子為沿所述轉軸的軸向分布的電樞盤組件，所述電樞盤組件固定于所述外殼，所述電樞盤組件位于兩個所述盤狀本體之間。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電動機
，尤其涉及ー種盤式轉子正弦交流電機。技術背景電機是一種將其他形式的能源轉換成電能的機械設備。電機在エ農業生產，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。其構造的一般原則是用適當的導磁材料構成磁極，通過磁極產生磁感應線，并通過導體材料切割以產生電磁功率，達到能量轉換的目的，因此，電機的磁極的設計對機械能轉化成電能的作用至關重要。通常，要產生電動勢，需要符合下面這個公式，導體切割磁感應線產生電動勢的公式/: = WP ,其中，L為導體切割磁感線的有效長度，B為磁感應強度，V為導體以垂直于磁感線運動的速度。如果導體在磁感應強度大小為B，方向交替變化的均勻磁場中，以勻速V做直線垂直切割磁感線的運動，要使電機產生正弦交流電，則導體切割磁場的長度L必須正弦變化，即L = LQsin(Vt+a )，導體切割交變均勻磁場的電動勢為E=BVLQsin(Vt+a )，其中，V、B是定值，L隨正弦變化。為了使導體切割磁感線的有效長度L發生正弦變化，需要讓磁極產生的磁感應線發生正弦變化，所以需要磁極的形狀發生正弦變化。現有的轉子呈盤狀的電機，其結構多種多樣，通常盤式永磁直流電機，是把永磁鐵固裝在一個可轉動的鐵質圓盤上，線圈固定在一個絕緣板上，數個裝有磁鐵的圓盤和裝有線圈的絕緣板軸向相間排列，形成軸向氣隙，直流電源通過固裝在軸端的換向器、電刷使線圈內產生交變磁場，絕緣板上的線圈穿過絕緣板，其產生的磁場與兩側永磁鐵磁場發生作用，推動鐵質圓盤轉動。在對現有技術的研究和實踐過程中，本技術的技術人發現現有技術存在以下問題雖然現有正弦交流電機能夠產生正弦交流電，但是產生的電動勢波形是不完整的正弦曲線，從而不能夠將機械能充分的轉化成電能，導致諧波大，轉化效率低，脈動非常大；而且，現有磁極耗材多，制造成本高，并且因磁極耗材太多，還造成電機的整體體積過大。
技術實現思路
有鑒于此，本技術的設計目的在于，提供ー種盤式轉子正弦交流電機，具有路徑簡單，磁損耗小的磁力回路，脈動小，以提高機械能與電能相互之間的轉化效率，且減少磁極的耗材，以降低制造成本，易于散熱。本技術提供的正弦交流電機，包括外殼，轉軸，轉子和定子；所述轉子包括至少兩個盤狀本體，所述盤狀本體沿所述轉軸的軸向分布，且固定于所述轉軸；所述盤狀本體上設置有沿同一圓周均勻分布的磁極組，所述這磁極組包括沿同一圓周均勻分布的第一磁極和第二磁極，所述第一磁極和第二磁極的極性相反且數量相同，所述第一磁極和第二磁極在所述圓環上交替排列；所述定子為沿所述轉軸的軸向分布的電樞盤組件，所述電樞盤組件固定于所述外殼，所述電樞盤組件位于兩個所述盤狀本體之間；所述電樞盤組件包括電樞盤本體、與轉子盤狀本體上且沿同一圓周均勻分布的磁極相對應的一組鐵芯、以及纏繞于所述鐵芯上的電樞線圈。與現有技術相比，本實施例提供的技術方案具有以下優點和特點在本技術提供的方案中，為了使電機的繞組在切割磁極的時候能夠產生最大的電動勢，以使機械能與電能可以更充分的相互轉化，所以本技術提供的磁極的排列和形狀需要符合一定的要求，從而提高轉化效率，降低諧波，減小脈動；而且，還可以減少磁極的耗材，降低磁極的設計成本。附圖說明為了更清楚地說明本技術或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實 用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本技術實施例中正弦交流電機的整體剖面示意圖；圖2為本技術實施例中磁極排列的示意圖；圖3為本技術實施例中電樞盤開口的示意圖；圖4為本技術實施例中電樞盤和轉子的匹配示意圖；圖5為本技術實施例中相鄰磁極的主磁通路徑的示意圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。請參閱圖1，本技術實施例中正弦交流電機的一個實施例包括外殼,轉軸,轉子和定子；所述轉子包括至少兩個盤狀本體，所述盤狀本體沿所述轉軸的軸向分布，且固定于所述轉軸并隨轉軸轉動，并隨轉軸的轉動而轉動；所述盤狀本體上設置有沿同一圓周均勻分布的磁極組，所述這磁極組包括沿同一圓周均勻分布的第一磁極和第二磁極，所述第一磁極和第二磁極的極性相反且數量相同，所述第一磁極和第二磁極在所述圓環上交替排列；具體的所述第一磁極由內邊界曲線和所述圓環的外圓周圍成，所述內邊界曲線由若干個點連接而成，所述內邊界曲線上的每個點到所述圓環的圓心的距離為P1 = ^R2 -(R2 — T2)sin(niyt+a),其中,P i為內邊界曲線上的點到所述圓環的圓心的距離，R為所述圓環的外徑，r為所述圓環的內徑，η為所述磁極對的個數，ω為機械角速度，t為時間，α為起始角度；所述第二磁極由外邊界曲線和所述圓環的內圓周圍成，所述外邊界曲線由若干個點連接而成，所述外邊界曲線上的每個點到所述圓環的圓心的距離為P2 ニ^·2+(i 2-r2)sin(myt+a)，其中，P2為外邊界曲線上的點到所述圓環的圓心的距離。所述定子為沿所述轉軸的軸向分布的電樞盤組件，所述電樞盤組件固定于所述外殼，即不可隨所述轉軸相對轉動；所述電樞盤組件位于兩個所述盤狀本體之間；所述電樞盤組件包括電樞盤本體、與轉子盤狀本體上且沿同一圓周均勻分布的磁極相對應的ー組鐵芯、以及纏繞于所述鐵芯上的電樞線圈。在本技術提供的方案中，本技術的正弦交流電機的繞組在切割磁極的時候能夠產生最大的電動勢，以使機械能充分的轉化成電能，提高了轉化效率，且降低了諧波。下面對本技術的正弦交流電機的實施例進行詳細的描述，本技術實施例中正弦交流電機的另ー個實施例包括外殼,轉軸,轉子和定子； 所述轉軸水平設置，所述轉子豎直設置，所述外殼包括水平設置的第一端部23和 第二端部24，以及用以連接第一端部23和第二端部24的連接件21和22。可選的，所述盤狀本體包括第一盤狀本體和第二盤狀本體；所述第一盤狀本體為磁性體，所述轉子中有且只有兩個第一盤狀本體；所述第二盤狀本體為非磁性體，所述轉子中有ー個以上的第二盤狀本體，且所有第二盤狀本體皆位于所述第一盤狀本體之間。第一盤狀本體41和43位于轉軸兩端，第二盤狀本體42位于電樞盤組件之間，它們均固定于轉軸之上井隨轉軸轉動。其中，第一盤狀本體41和43中，部件413和433是非磁性體，固定于轉軸上；部件412和432為磁性體(具有強磁性)，分別固定于部件413和433上，磁極組411和431分別固定于412和432上，磁極組的第一磁極和第二磁極的極性相反且數量相同，所述第一磁極和第二磁極在所述圓環上交替排列，如圖2所示。第二盤狀本體42中，部件421為非磁性材質，固定于轉軸上,磁極422固定于421上。可選的，如果磁極組中的磁極數量較少，則第一磁極4001和第二磁極4002之間存在可以存本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種盤式轉子正弦交流電機，其特征在于，包括：外殼，轉軸，轉子和定子；所述轉子包括至少兩個盤狀本體，所述盤狀本體沿所述轉軸的軸向分布，且固定于所述轉軸；所述盤狀本體上設置有沿同一圓周均勻分布的磁極組，所述這磁極組包括沿同一圓周均勻分布的第一磁極和第二磁極，所述第一磁極和第二磁極的極性相反且數量相同，所述第一磁極和第二磁極在所述圓環上交替排列；所述定子為沿所述轉軸的軸向分布的電樞盤組件，所述電樞盤組件固定于所述外殼，所述電樞盤組件位于兩個所述盤狀本體之間；所述電樞盤組件包括電樞盤本體、與轉子盤狀本體上且沿同一圓周均勻分布的磁極相對應的一組鐵芯、以及纏繞于所述鐵芯上的電樞線圈。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：褚福林，
申請(專利權)人：褚福林，
類型：實用新型
國別省市：