[发明专利]电动机

说明书

本发明涉及一种电动机，其包括：(A)转子，该转子包括：(a)同中心的轴和盘；(b)多个永磁体，它们等角度间隔并等半径地设置在所述盘上；(B)定子，该定子包括：(c)等角度间隔且等半径设置的多个螺线管，每个所述螺线管具有螺线管芯，该螺线管芯又具有矩形的横截面、腔和盘槽；以及(d)每个所述螺线管内的线圈；其中所述转子盘定位在所述螺线管盘槽内，并且所述永磁体布置成使得当所述转子盘旋转时，所述永磁体可以旋转的方式穿过所述螺线管芯的所述腔。

技术领域

本发明涉及电动机领域。更具体地，本发明涉及一种电动机，该电动机包括放置在定子上的螺线管以及放置在盘式转子上的永磁体。

背景技术

旋转型电动机是众所周知的，并且从许多年前至今已经广泛用于将电能转化为机械能。典型的电动机包括转子和定子。

转子是电动机的运动部件，它包括将旋转传递给负载的转轴。转子通常具有置于其内的导体，导体承载与定子的磁场相互作用的电流以产生转动轴的力。在另一个替代方案中，转子包括永磁体，而定子固持着导体。

相反，定子是电动机的电磁回路的固定部件，通常具有绕组或永磁体。定子芯通常由许多称为叠片的薄金属片构成。叠片用来减少在使用实芯时会导致的能量损失。

电动机也可以用在反向功能中，将机械能转换为电能，并且在这种情况下，电动机实际上是发电机。

然而，在电动机工作以将电能转换为机械能时，在电动机内产生寄生磁通量，除了产生期望的机械能以外，还产生电能。这种寄生电能实际上降低了从电动机获得的总机械能。电动机内部产生的电能在3000Rpm处可达到总能量的80％，在100Rpm处可达到总能量的20％。为了消除典型电动机结构固有的这种大量寄生能量的全部尝试已经达到了一定极限，但是它们不能完全消除这种寄生。

US 8,643,227公开了一种使用在螺线管内移动的永磁体的线性马达。

本发明的一个目的在于提供一种电动机的新结构，其中基本上消除了由于反向磁通量而在现有技术的电动机中引起的电压产生形式的寄生能量。

本发明的另一个目的在于提供一种能够以非常高的转速工作的电动机。

本发明的另一个目的在于提供一种更安全的电动机，其能够以非常低的电压输入工作。

本发明的另一个目的在于提供一种具有简单且便宜的结构的电动机。

本发明的另一个目的在于提供一种与现有技术的电动机相比具有提高的效率的电动机。

随着描述的进行，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。

发明内容

本发明涉及一种电动机，其包括：(A)转子，该转子包括：(a)同中心的轴和盘；(b)多个永磁体，其等角度间隔并等半径地设置在所述盘上；(B)定子，该定子包括：(c)多个螺线管，其等角度间隔且等半径地设置，每个所述螺线管具有螺线管芯，该螺线管芯又具有矩形的横截面形状、腔和盘槽；以及(d)每个所述螺线管内的线圈；其中所述转子盘定位在所述螺线管盘槽内，并且所述永磁体布置成使得当所述转子盘旋转时，所述永磁体可以旋转的方式穿过所述螺线管芯的所述腔。

在本发明的一个实施例中，螺线管的线圈是单匝线圈。

在本发明的另一实施例中，螺线管设置在定子基座上。

在本发明的又一实施例中，在转子的任意两个相邻的永磁体之间设置铁磁杆，从而形成闭合环。

在本发明的又一实施例中，向螺线管的所述线圈提供方向交替反转的直流电流。

在本发明的又一实施例中，电动机还包括一个或多个传感器，用于分别感测一个或多个所述永磁体相对于所述螺线管的位置，并用于分别改变直流电流的方向。