[发明专利]永磁电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体是一种永磁电机。

背景技术

在电机制造中使用最多的材料是铁(即使不包括机壳)，即便是稀土永磁电机也是如此。要降低电机的材料成本，降低铁、铜的使用量是一个非常直接的途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铁、铜的使用量较少且效率较高的永磁电机。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁电式永磁电机，其包括：定子和套于定子上的转子；定子包括：铁氧体压塑成型的上端磁极和下端磁极、设有电磁绕组的绕线骨架；上端磁极包括：设于骨架上端的上磁极盘、设于上磁极盘中央且向下轴向延伸的上轴套、连接于上磁极盘外周的四个沿转子的内圈均匀分布且向下轴向延伸的上磁极臂；下端磁极包括：设于骨架下端的下磁极盘、设于下磁极盘中央且向上轴向延伸的下轴套、连接于下磁极盘外周的四个沿转子的内圈均匀分布且向上轴向延伸的下磁极臂；上端磁极和下端磁极分别通过所述上轴套和下轴套固定配合于轴上，所述绕线骨架套于所述上轴套和下轴套上；所述的四个上磁极臂和四个下磁极臂在转子的内圈同圆周、等间距交替分布；各上磁极臂的同一侧具有一纵向的上臂缺口，各下磁极臂上距离所述上臂缺口较远的一侧具有一纵向的下臂缺口；转子通过外壳体轴承连接于轴上，转子的环形横截面上均布有八个磁性弧段，各相邻磁性弧段的极性相反。

若在自然状态时，各上磁极臂都与转子中呈S极的各弧段正对(在电机停止工作的自然状态，磁性弧段吸引邻近的铁氧体磁极臂，使各磁极臂必然与个磁性弧段正相对)，则永磁电机的工作方法包括如下步骤：步骤一：在驱动器的控制下向电磁绕组通入反向高频电流，则上端磁极呈S极，下端磁极呈N极，所述上臂缺口和下臂缺口使各上磁极臂和下磁极臂上的磁极不对称，使转子上的各磁性弧段受到逆时针的推力而使转子逆时针旋转，同时各上磁极臂和下磁极臂使转子上的各磁性弧段受到逆时针的吸力而进一步加速旋转；步骤二：当转子中呈S极的弧段即将达到与下磁极臂正对处时，所述驱动器将所述反向高频电流关断；步骤三：当转子中呈S极的弧段达到与各下磁极臂正对处时，所述驱动器控制向电磁绕组通入正向高频电流，则上端磁极呈N极，下端磁极呈S极，从而使转子进一步逆时针旋转；步骤四：当转子中呈S极的弧段即将达到与上磁极臂正对处时，所述驱动器将所述正向高频电流关断；当转子中呈S极的弧段达到与上磁极臂正对处时，重复上述步骤一。

进一步，所述驱动器将所述反向高频电流关断至当转子中呈S极的弧段与各下磁极臂正对时的时间间隔、以及驱动器将所述正向高频电流关断至当转子中呈S极的弧段与各上磁极臂正对时的时间间隔为死区时间；所述驱动器通过控制该死区时间的长短而控制转子的转速。

进一步，所述转子是用钕铁硼材料制成的永磁钢。

进一步，若在自然状态时，各上磁极臂都与转子中呈N极的弧段正对，则永磁电机的工作方法包括如下步骤：步骤A：在驱动器的控制下向电磁绕组通入反向高频电流，则上端磁极呈S极，下端磁极呈N极，此时驱动器通过传感器测得转子未开始转动，则驱动器控制向电磁绕组通入正向高频电流，则上端磁极呈N极，下端磁极呈S极，从而使转子逆时针旋转；步骤B：当转子中呈N极的弧段即将达到与下磁极臂正对处时，所述驱动器将所述正向高频电流关断；步骤C：当转子中呈N极的弧段达到与下磁极臂正对处时，所述驱动器控制向电磁绕组通入反向高频电流，则上端磁极呈S极，下端磁极呈N极，从而使转子逆时针旋转；步骤D：当转子中呈N极的弧段即将达到与上端磁极正对处时，所述驱动器将所述正向高频电流关断；当转子中呈N极的弧段达到与上端磁极正对处时，重复上述步骤A。

进一步，所述骨架的上盘体、下盘体上设有分别与各上磁极臂和下磁极臂的内侧壁配合的卡口，从而使骨架上的电磁绕组与上端磁极和下端磁极彼此固定。