[发明专利]盘式磁场调制型交流永磁减速电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机，尤其涉及一种盘式磁场调制型交流永磁减速电机。

背景技术

现阶段工业应用中，人们往往是通过将电动机与机械齿轮减速箱配套使用来获得低速大转矩，这样不仅整套设备得体积大，且机械齿轮啮合存在着摩擦、磨损、振动、噪音，以及润滑等问题。英国学者D.Howe等人曾提出过一种基于磁场调制原理的永磁齿轮，主从动轮依靠磁场力的耦合作用实现非接触式传动，很好的解决了机械齿轮啮合的上述问题。但永磁齿轮还需与电动机配合使用。

为此，各国学者相继提出过将永磁齿轮与电动机复合，直接输出低速大转矩的设备，例如浙江大学的沈建新等人曾提出过一款磁场减速型低速大转矩永磁无刷直流电机，为径向磁场调制型。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种盘式磁场调制型交流永磁减速电机，该电机将盘式交流电动机与盘式永磁减速器一体化，直接输出低速大转矩，既使原动机与传动装置结构十分紧凑，体积大为减小，又实现了减速装置的非接触运动传递。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：盘式磁场调制型交流永磁减速电机，包括依次并同轴安装的励磁定子组件、调制盘组件和永磁盘组件，相邻两个组件之间留有间隙，励磁定子组件与调制盘组件之间的间隙称为一次气隙，调制盘组件和永磁盘组件之间的间隙称为二次气隙；

盘式磁场调制型交流永磁减速电机有两种工作模式，工作模式一：励磁定子组件和调制盘组件固定，永磁盘组件为输出转子；工作模式二：励磁定子组件和永磁盘组件固定，调制盘组件为输出转子。

所述励磁定子组件由励磁铁芯1.1和励磁绕组1.2组成；励磁铁芯1.1由圆形薄板磁轭、3n₁个圆柱形铁芯和3n₁个扇形薄板磁轭组合而成，n₁为正整数；励磁绕组1.2缠绕在圆柱形铁芯上，所有励磁绕组1.2的匝数和缠绕方向均相同，每三个相邻的励磁绕组1.2称为一个励磁组，励磁组的个数为n₁，每一个励磁组的三个励磁绕组1.2依次称为A绕组、B绕组和C绕组，且所有励磁组中的励磁绕组1.2排序均相同；励磁绕组1.2的数量与圆柱形铁芯的数量相同，均为3n₁个；圆形薄板磁轭、圆柱形铁芯和扇形薄板磁轭均由导磁材料制成。

所述调制盘组件由调制盘2.1、调制磁极2.2组成，调制磁极2.2数量为n₂个，n₂为正整数，调制磁极2.2沿调制盘2.1的中心周向均布镶嵌在调制盘2.1上，调制盘2.1由绝磁材料制成，调制磁极2.2由导磁材料制成。

所述永磁盘组件由永磁磁极3.1和圆盘形磁轭3.2组成，永磁磁极3.1数量为2n₃，n₃为正整数，永磁磁极3.1的扇形角为360°/2n₃，永磁磁极3.1沿圆盘形磁轭3.2中心周向均布于圆盘形磁轭3.2一侧的表面上，永磁磁极3.1和圆盘形磁轭3.2相互之间紧密贴合；永磁磁极3.1的轴向磁化，即每个永磁磁极3.1的N、S极连线与磁轭3.2的轴线平行，相邻两个永磁磁极3.1的N、S极方向相反，构成一个磁极对，永磁盘组件上共有n₃个磁极对，圆盘形磁轭3.2由导磁材料制成。

所述的n₁、n₂、n₃满足数量关系：n₁+n₃=n₂。

所述励磁绕组1.2的A相、B相、C相分别接至三相交流电的A相、B相和C相上，当通入频率为f的三相交流电时，在励磁定子组件与调制盘组件之间的一次气隙内形成转速为                                                的旋转磁场，，其中，f的单位为Hz，的单位为r/min。

所述工作模式一永磁盘组的输出转速为，式中的 “?”表示和的旋转方向相反；工作模式二调制盘组件的输出转速为。