[发明专利]多中心无铁芯线圈的永磁电机

权利要求书

1.一种多中心无铁芯线圈的永磁电机，由若干块永磁体(3)分别固定在第一动盘(1)、第二动盘(101)内侧，或×个中动盘(2)的两面，n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n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×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×或n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(7)分别连接定子绕组(9)，或霍尔元件(11)，通过主轴(5)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，每极由漆包线或粘漆包线绕制成2+y个中心线圈横向并列的线圈片，24个或24+e个线圈片串联为1层，1层一相，三相电机为3层或3k层，3k层时，将多层绕组并联连接成三相，按电相角均匀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。

2.根据权利要求1所述的多中心无铁芯线圈的永磁电机，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圈，2+y个线圈横向并列组成1个线圈片，将24或24+e个线圈片串联或复式连接成1层圆环形的线圈片绕组，或者直接绕制成24或24+e个线圈片串联的1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△形后，由导线(7)引出。

3.根据权利要求1所述的多中心无铁芯线圈的永磁电机，特征是：所述静盘(8)为1个或n个，由绝缘体材料，或金属轴套结合绝缘体材料制成盘形框架，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(7)连接定子绕组(9)，通过主轴内的管路引出机外，备置与控制器连接；其中，静盘可以制成一个静盘设置1层圆环形线圈片绕组的单相静盘(8)，再将3个单相静盘(8)按120°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)。

4.根据权利要求1所述的多中心无铁芯线圈的永磁电机，特征是：所述动盘分第一动盘(1)、第二动盘(101)、中动盘(2)三种，由金属、导磁材料制成，中心设有轴承(4)，内壁设置永磁体(3)，中动盘(2)为1个或×个叠加组合，通过轴承(4)固定在主轴(5)上，可以根据功率需要增加主轴(5)上的中动盘(2)和静盘(8)的数量，以扩大电机的输出功率。

5.根据权利要求1所述的多中心无铁芯线圈的永磁电机，特征是：所述永磁体(3)为稀土釹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(3)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，每两块永磁体中间设有间隙或设置一片隔磁片或一块导磁块，固定在动盘中。

6.根据权利要求1所述的多中心无铁芯线圈的永磁电机，特征是：所述主轴(5)，由不锈钢管、无缝钢管或圆钢加工制成，用钢管时内孔为通风道(6)，供通风散热和导线(7)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，电机直径与主轴直径比例选择在1∶0.2～0.5的范围。