多中心无铁芯线圈的永磁电机的制作的过程docx

来源：英雄联盟决赛压注    发布时间：2024-04-25 14:43:52

  该【多中心无铁芯线圈的永磁电机的制作的过程 】是由【开心果】上传分享，文档一共【13】页，该文档可以不要钱在线阅读，有必要了解更多关于【多中心无铁芯线圈的永磁电机的制作的过程 】的内容，能够正常的使用淘豆网的站内搜索功能，选择自身适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。多中心无铁芯线圈的永磁电机的制作的过程专利名称:多中心无铁芯线圈的永磁电机的制作的过程技术领域:本发明涉及一种多中心无铁芯线圈的永磁电机,属于新能源或节能电机技术领域,特别涉及一种可当作风力发电机的高效率无铁芯线圈的永磁电机。背景技术:在现存技术中,盘式无铁芯永磁发电机都会存在着电机直径大,转速高,发电效率低的问题;例如日本JPA和JPA中分别公开了一种永磁发电机,其不足之处在于由于受径向圆面积的限制,制作较大功率的多极、低转速、较高电压、频率的发电机时,电机直径会设计的很大,才能满足设置永磁体和无铁芯线圈所需要的径向面积,而且结构很复杂,体积大、生产所带来的成本高,所以在实际应用中很难推广。发明内容针对以上问题和缺陷,本发明的技术方案为一种多中心无铁芯线圈的永磁电机,由若干块永磁体3,沿圆周分别固定在第一动盘1、第二动盘101内侧,或X个中动盘2的两面,η个静盘8固定在主轴5上,其中,1个静盘时,位于第一动盘1、第二动盘101两个动盘形成的间隙中;11个静盘时,按第一动盘1-静盘8—中动盘2-静盘8……第二动盘101的顺序叠加组合固定在主轴5上,每个动盘与静盘之间分别设有气隙10,主轴5由第一动盘1、第二动盘101或χ个中动盘2中的轴承4支承,外围侧卡接或用螺丝固定,构成外转子旋转,其中χ或η为自然数;每个静盘8内设置定子绕组9,或者选择其中1个静盘的绕组旁设置霍尔元件11,导线内的风道管路引出,备置与控制器连接;特征是所述定子绕组9,是根据永磁体3的长度,每极由漆包线+y个中心线圈横向并列的线圈片,M个或M+e个线k层时,将多层绕组并联连接成三相;其中y、e、K为自然数,按电相角均勻分布固定在静盘的圆面积内,通过改变每极中2+y个线圈片的串联或并联的连接方式以扩展所需电压或电流的适应范围,增加了每对磁极2+y倍的线圈匝数和感应磁通量,突破了传统的一对磁极配一个中心线圈的界限,使同等直径的电机输出功率提高了2+y倍;相当于扩大了2+y倍的径向圆面积,给于制作较大功率的多极、低速、较高电压、频率的电机创造了有利条件;而且,作为风力发电机时,定子绕组9容易与控制器内的单片机系统兼容,由于自然界风速瞬息万变,当风速增强时,推动风轮旋转使发电机转速上升超常时,霍尔元件11将转速信号通过导线传替给外接的控制器,经过控制器内的单片机系统运算处理后,指令控制器根据自然界的风速自动调节输出电流的大小,所产生在负载中的不同磁场滞阻来稳定转速范围,当风速进入高速危险区域,或者需要紧急停止时,侧自动或手动控制,选择切换η个静盘8中的定子绕组9作为限速止动绕组,由发电切换成限速功能,经过控制η个静盘8的数量和输入到定子绕组9中的电流的大小强度来自动限制转速,直至电机停止转动;如果风速减小,转速下降至安全区域时,则自动切换η个静盘8中的定子绕组9恢复为发电绕组,使发电机平滑地运转在设定的转速范围内工作,确保运行安全。所述定子绕组9为无铁芯线圈,由漆包线或粘漆包线绕制成单个圆形、方形、扇形、多边形或梯形体的线+y个线个线圈片,将对或对+e个线层圆环形的线圈片绕组,或者直接绕制成M或M+e个线层圆环形的线圈片绕组,三相电机设有3层或3k层,按电相角均勻分布固定在静盘8的圆面积内,三相绕组的头、尾端连接成Y或Δ形后,由导线个或η个,由绝缘体材料,或金属轴套结合绝缘体材料制造成盘形框架,设在框架中心的金属轴套供主轴5穿过固定,框架的圆面积内设置定子绕组9,或者,将绕制成型的定子绕组9放入专用的注塑模具内,连同金属轴套或主轴直接压制成静盘8;导线,通过主轴内的管路弓丨出机外,备置与控制器连接;其中,静盘可以制成一个静盘设置1层圆环形线;电相角固定在主轴上,构成三相电机的定子绕组9;或者,在静盘8中设置3层或3k层圆环形线圈片绕组,组成具有三相电机定子绕组9的三相静盘8。所述动盘分第一动盘1、第二动盘101、中动盘2三种,由金属、导磁材料制造成,中心设有轴承4,内壁设置永磁体3,中动盘2为1个或X个叠加组合,通过轴承4固定在主轴5上,能够准确的通过功率要增加主轴5上的中动盘2和静盘8的数量,以扩大电机的输出功率。所述永磁体3为稀土钕铁硼永磁或钐钴永磁或铝镍钴永磁体,制成长方体、长扇形体、椭圆体或梯形体,24+m块永磁体组成一组,其中m为自然数,永磁体3的磁场极性按S-N-S-N……S的顺序圆形排列;或者按S-N-导磁块-N-S-导磁块-S-N-导磁块-N-S……S的顺序圆形排列,每两块永磁体3中间设有间隙或者设置一片隔磁片或一块导磁块,固定在动盘中,随动盘并列设置在静盘的两侧。所述主轴5,由不锈钢管、无缝钢管或圆钢加工制作而成,用钢管时内孔为通风道6,供通风散热和导线通过,主轴外径设有可供静盘8、第一动盘1、第二动盘101、中动盘2中的轴承4固定的凸挡靠山,以精确控制上述各部件之间的定位和气隙10的尺寸,主轴长度可根据配置需求的风轮高度套接加长,;有利于扩展通风量和提高动态平衡、减轻重量、减少相关成本、快速散热,改善通风和发电能力。所述每个静盘8与第一动盘1、第二动盘101、中动盘2之间平面相对距离的气隙10,,由主轴5中凸起的轴挡作为靠山定位限制;根据电机功率大小和动,静盘的面积大小以及加工精度,精密度越高空隙越小,则越利于提高发电机的输出效率。所述霍尔元件11,根据不一样的电机需要可选择设置或不设置,选择设置时设在1个静盘中的定子绕组旁,作为转速传感器,采集到的信号由导线传递给控制器内的单个机系统,检测控制电机的工作状态,确保运行安全。所述多中心无铁芯线圈的永磁电机,只要将设置在第一动盘1、第二动盘101、中动盘2和静盘8内的元件相互调换,就可以方便地制成主轴5旋转的内转子多中心无铁芯线圈的永磁电机,该技术方案为一种内转子多中心无铁芯线圈的永磁电机,包括永磁体3沿圆周分别固定在X个动盘201的内侧,动盘201固定在主轴5上随主轴旋转,主轴5由第一静盘102、第二静盘103、n个中静盘801内分别设置的轴承4支承,每个中静盘801内设置绕组9,或者在第二静盘103内设霍尔元件11;第一静盘102、第二静盘103的外围侧与中静盘801卡接或螺丝定位;动盘201位于两片静盘形成的间隙中,或者按第一静盘102-动盘201-中静盘801—动盘201-中静盘801—动盘201……第二静盘103的顺序,叠加组合固定在主轴5上,每个动盘与静盘之间分别设有气隙10,主轴5由第一静盘102、动盘201、中静盘801……第二静盘103内的轴承4支承,构成内转子旋转,每个静盘801内分别设置定子绕组9,导线,穿过静盘内的管路引出备置与控制器连接;特征是所述定子绕组9,是根据永磁体3的长度,每极由漆包线+y个中心线圈横向并列的线圈片,M个或M+e个线k层,按电相角均勻分布固定在静盘的圆面积内,通过改变每极中2+y个线圈片的串联或并联的连接方式以扩展所需电压或电流的适应范围,增加了每对磁极2+y倍的线圈匝数和感应磁通量,使同等直径的电机输出功率提高2+y倍;相当于扩大了2+y倍的径向圆面积,给于制作较大功率的多极、低速、较高电压、频率的电机创造了有利条件;而且,作为风力发电机时,定子绕组9容易与控制器内的单片机系统兼容,使发电机平滑地运转在设定的转速范围内工作,确保运行安全。所述多中心无铁芯线圈的永磁电机,只要配置脉冲式直流电机控制器,就能成为节能高效的多中心无铁芯线圈永磁电动机。有益效果本发明与现存技术相比,大幅度地节省了原材料,实现了体积小、量重轻、成本低、无磁阻、频率高、发电效率高,能在微风风速具体实施方式以下实施例并不构成对本发明保护范围的任何限制。,,,,,,,,,,,;,,,。实施例附图1,一种多中心无铁芯线圈永磁电机的结构原理剖示图。动盘由圆钢加工制作而成,中心设有轴承4,内壁铠装永磁体3,作为优选,永磁体3,采用钕铁硼磁钢,36块永磁体3,沿圆周分别设置在第一动盘1、第二动盘101内侧,中动盘2的两面,3个静盘8,按第一动盘1—静盘8—中动盘2—静盘8—中动盘2—静盘8—第二动盘101的顺序,叠加组合固定在主轴5上,每个动盘与静盘之间分别设有气隙10,主轴5为不动体,由不锈钢管制成,下端设有可与外接设备连接的定位槽和紧固螺母,通过第一动盘1、第二动盘101、中动盘2内的轴承4支承主轴,构成外转子旋转,每个静盘8内设置定子绕组9,导线内的风道管路弓I出机外,备置与控制器连接;其中,定子绕组9,按永磁体3的长度,每极由粘包线个中心的线个线层,沿圆周均勻分布固定在静盘8的圆面积内,3个静盘8,按120电相角固定在主轴上,构成三相发电机的定子绕组9;各动盘外围之间由定位槽卡接后用螺丝固定,动盘外壳设有隔磁层以保护和防止磁场外泄,第一动盘1、第二动盘101外侧的端部设有供外部连接使用的若干个螺丝孔。实施例附图2所示,一种单静盘多中心无铁芯线圈的永磁电机结构原理剖视示意图。永磁体3沿圆周分别嵌装在第一动盘1、第二动盘101内侧,1个静盘8固定在主轴5上,设置在第一动盘1、第二动盘101两个动盘形成的间隙中,静盘8内设有由漆包线个中心线圈串联连接的横向并列的线个线层圆环形的线层圆环形的线;电相角均勻分布固定在静盘8的圆面积内,连接成三相定子绕组9,三相绕组的尾端连接成Y形,头端由导线引出,组成三相单静盘多中心无铁芯线圈的永磁电机。实施例参照附图3所示,一种大功率多中心无铁芯线圈的永磁电机的结构原理剖视示意图。图中结构与附图1基本相同,不同之处在于按第一动盘1-静盘8--中动盘2-静盘8—中动盘2-静盘8……第二动盘101的顺序,叠加组合固定在主轴5上,以扩大电机的输出功率;每个静盘8内设有3层线圈绕组片的三相电机定子绕组9,η个静盘8的导线并联连接后输出。实施例参照附图4所示,一种动盘断面结构的剖视示意图。图中,动盘2由金属、导磁材料制造成;永磁体3采用钕铁硼磁钢的永磁体,磁场极性按S-N-S-N……S的顺序圆形排列,每两块永磁体3中间设有间隙或隔磁片。实施例参照附图5所示,一种单层绕组的静盘断面结构的剖视示意图。图中,静盘8由绝缘材料制成,定子绕组9,由粘包线个中心线圈横向并列,串联连接的线个线圈片串联绕制成圆环形的线相角度排列固定在主轴5上,其中,3片静盘8中的3层绕组的尾端连接成Y形,头端通过接线端子连接导线,构成三相发电机定子绕组。实施例参照附图6所示,一种3层绕组的静盘断面结构的剖视示意图。图中结构与附图5基本相同,不同之处在于定子绕组9由漆包线个中心线圈横向串联并列的线个线圈片串联绕制,构成圆环形的线层线;电相角均勻分布固定成圆环形的线,或者,漆包线个线,安置在专用模具中,用绝缘材料压注制成7静盘8,其中,三相绕组的头端连接成Y形,尾端a、b、c三相通过接线端子连接导线层线圈绕组组成的三相电机定子绕组9的静盘8。实施例参照附图7所示,一种内转子多中心无铁芯线圈的永磁电机的结构原理剖视示意图。作为优选,由36块永磁体3,沿圆周分别固定在2片动盘201的内,2片动盘201固定在主轴5上随主轴旋转,主轴5由第一静盘102、第二静盘103、中静盘801内分别设置的轴承4支承,中静盘801内设置绕组9,其中第二静盘103内设霍尔元件11;第一静盘102、第二静盘103的外围侧与中静盘801卡接,并由螺丝定位固定;动盘201位于两片静盘形成的间隙中,固定在主轴5上,构成内转子旋转,动盘与静盘之间分别设有气隙10,静盘801内设置3层绕组的定子绕组9,导线,穿过静盘中的管路弓丨出备置与控制器连接;其中,主轴5由圆钢制成,不设风道6,第一静盘102、第二静盘103的外侧端部设有供外部连接使用的若干个螺丝孔。实施例参照附图8所示,一种内转子大功率多中心无铁芯线圈的永磁电机的结构原理剖视示意图。作为优选,由48块永磁体3,沿圆周分别嵌装固定在χ个动盘201的内,χ个动盘201固定在主轴5上随主轴旋转,η个中静盘801内设置绕组9,其中第二静盘103内设霍尔元件11;第一静盘102、第二静盘103的外围侧与中静盘801卡接,并由螺丝定位固定;动盘201位于两片静盘形成的间隙中,按第一静盘102-动盘201-中静盘801-动盘201-中静盘801-动盘201……第二静盘103的顺序,叠加组合固定在主轴5上,每个动盘与静盘之间分别设有气隙10,主轴5由第一静盘102、动盘201、中静盘801……第二静盘103内的轴承4支承,构成内转子旋转,每个静盘801内分别设置1层或3层绕组的定子绕组9,导线,穿过静盘中的管路引出备置与控制器12连接;其中,主轴5由不锈钢管制成,第一静盘102中设有风道6,第一静盘102和第二静盘103的外侧的端部设有供外部连接使用的若干个螺丝孔顶部设有供外部连接使用的若干个螺丝孔;各动盘外壳设有隔磁层以保护和防止磁场外泄。作为直流电动机时直流电源通过导线连接,控制器通过导线与多中心无铁芯线圈的永磁电机连接,其中控制器12采用一种可以与相位60度120度电机自动兼容的双模控制器,或者直流无刷电机控制器。综上所述,本发明的特征和优点是显而易见的,可以更新目前还在广泛使用的效率低,体积大的发电机和直流脉冲电动机产品,具有巨大的市场潜力。,由若干块永磁体C3)分别固定在第一动盘(1)、第二动盘(101)内侧,或X个中动盘O)的两面,η个静盘(8)固定在主轴(5)上,其中,1个静盘时,位于第一动盘(1)、第二动盘(101)两个动盘形成的间隙中η个静盘时,按第一动盘(I)-静盘(8)—中动盘(-静盘(8)……第二动盘(101)的顺序,叠加组合固定在主轴(上,每个动盘与静盘之间分别设有气隙(10),主轴(5)由第一动盘(1)、第二动盘(101)或X个中动盘O)中的轴承(4)支承,外围侧卡接或用螺丝固定,构成外转子旋转,其中X或η为自然数;每个静盘(8)内设置定子绕组(9),或者选择其中1个静盘的绕组旁设置霍尔元件(11),导线)内的风道管路引出,备置与控制器连接;特征是所述定子绕组(9),是根据永磁体(3)的长度,每极由漆包线+y个中心线圈横向并列的线圈片,M个或M+e个线k层时,将多层绕组并联连接成三相,按电相角均勻分布固定在静盘的圆面积内,其中y、e、K为自然数;通过改变每极中2+y个线圈片的串联或并联的连接方式以扩展所需电压或电流的适应范围,增加了每对磁极2+y倍的线圈匝数和感应磁通量,突破了传统的一对磁极配一个中心线圈的界限,使同等直径的电机输出功率提高了2+y倍;相当于扩大了2+y倍的径向圆面积,给于制作较大功率的多极、低速、较高电压、频率的电机创造了有利条件;而且,作为风力发电机时,定子绕组(9)容易与控制器内的单片机系统兼容,使发电机平滑地运转在设定的转速范围内工作,确保运行安全。,特征是由漆包线或粘漆包线绕制成单个圆形、方形、扇形、多边形或梯形体的线+y个线个线圈片,将M或M+e个线层圆环形的线圈片绕组,或者直接绕制成M或M+e个线层圆环形的线圈片绕组,三相电机设有3层或3k层,三相绕组的头、尾端连接成Y或Δ形后,由导线)引出。