[发明专利]悬浮叶轮式直流电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机、泵或风机技术，特别是一种悬浮叶轮式直流电机。

背景技术

传统的泵或风机、电机是两种独立的设备，常用联轴器联接在一起工作。如图1，为一种现有的弯管式轴流泵或风机与电机联接在一起的结构示意图。轴流泵或风机由叶轮1、支架2、轴承3、弯管道4、轴5、轴承6组成，轴流泵或风机用联轴器7与电机8联接在一起。这种泵或风机在管道4内需安装支架2，支架2和轴5对流体有不小的阻力，因而效率不高；在轴承6处需要密封，此密封是动态密封，密封件受转动的轴5的摩擦，易失效造成泄漏。

如图2，为另一种现有的常规的轴流泵或风机的示意图。将叶轮9直接安装在电机12的轴上，用支架11支撑固定电机于直管道10内。因电机12的外径比前一种泵或风机的轴5的直径大，所以这种泵或风机的支架11和电机12对流体的阻力更大，效率更低。

这两种泵或风机连同电机若逆向使用，就是发电机，动力来自流动的流体，如蒸汽、风力、水力等。

发明内容

本发明旨在克服现有轴流泵或风机的上述缺陷，提高效率，将转子设计成叶轮式，将泵或风机与电机融为一体，形成一种悬浮式叶轮直流电机，。

本发明按下述技术方案实现。

本发明由定子、转子组成，如图3至图5所示。

转子构成—在导磁环22的凸沿上固结沿轴向充磁的永磁圆盘I21、II24、III25、IV27和沿径向充磁的永磁圆环23、26，且使永磁圆盘I21、永磁圆环23、永磁圆盘II24的外表面为N极，使永磁圆盘III25、永磁圆环26、永磁圆盘IV27的外表面为S极；叶片17的顶端固定于导磁环22的内圆，叶片17的另一端固定在两端带锥的圆柱体19的外圆，从而组成叶轮，圆柱体19的中心线与导磁环22的轴线重合，导磁环22内圆左端为锥口，以减小对流体的阻力；当导磁环22的内圆尺寸较大时，叶轮做成图6所示，在圆环35的内圆固定叶片36，在圆环35的外圆固定叶片34，叶片34的顶端固定于导磁环22的内圆；在导磁环22的右端固结非磁性锥形导流环28。

定子构成—在高电阻率导磁圆筒15内沿轴向依次装入并若干U槽形线圈14、若干沿轴向充磁的扇形永磁板30、若干沿径向充磁的瓦片形永磁块29a、若干沿轴向充磁的扇形永磁板31、高电阻率导磁圆圈16、若干U槽形线圈18，若干沿轴向充磁的扇形永磁板32、若干沿径向充磁的瓦片形永磁块29b、若干沿轴向充磁的扇形永磁板33；扇形永磁板30、永磁块29a及扇形永磁板31拼接成左U槽形永磁体，且使其内腔壁为N极，扇形永磁板32、永磁块29b及扇形永磁板33拼接成右U槽形永磁体，且使其内腔壁为S极；U槽形线圈14与左U槽形永磁体沿周向相间组拼成一个大小一致的左U形环槽，U槽形线圈18与右U槽形永磁体沿周向相间组拼成一个大小一致的右U形环槽，U槽形线圈14与U槽形线圈18沿轴向对齐，左U槽形永磁体与右U槽形永磁体沿轴向对齐；导磁圆筒15有数个径向散热小孔15-1、导磁圆圈16上有数个径向散热小孔16-1，散热小孔15-1与散热小孔16-1对正；环槽形线圈14的外圆、高电阻率导磁圆圈16的外圆、环槽形线圈18的外圆、瓦片形永磁块29a的外圆及瓦片形永磁块29b的外圆与导磁圆筒15的内圆固定；圆圈13与导磁圆筒15的左端面联接，并紧贴U槽形线圈14和永磁板扇形30的左端面，圆圈20与导磁圆筒15的右端面联接，并紧贴U槽形线圈18和扇形永磁板33的右端面；所有U槽形线圈14并联连接，所有U槽形线圈18并联连接，再将并联连接后的U槽形线圈14与并联连接后的U槽形线圈18串联连接，从而引出两个外接线端。

所述定子隔间隙包围着所述转子，定子与转子同轴，且使定子上的U槽形永磁体与转子永磁体外表面同性极平行相对，则由于磁斥力，转子被完全悬浮于定子之中。工作时，转子跟转子与定子之间隙中的流体摩擦产生的微热流通过散热小孔15-1和散热小孔16-1逸出。对使用在较低温度的环境或流体温度较低时，可取消散热小孔15-1和散热小孔16-1。

所述U槽形线圈与在其中的转子永磁体组组数相等，根据实际情况，可设计成若干组，但最少为两组。

在图3中，大粗箭头指流体流动方向。