CN214674572U - 一种节能直流永磁电动机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种节能直流永磁电动机，包括定子组件、转子组件以及定子开关模块；转子组件，包括第一转轴以及关于第一转轴对称设置的两个转子永磁铁；定子组件，设置在转子组件的外部，包括定子外壳以及设置在定子外壳上的多个定子永磁铁；定子永磁铁与转子永磁铁相互作用，以驱动转子组件定向旋转；转子组件具有停滞点；定子开关模块安装在定子外壳上，包括若干调节永磁铁和若干主线圈；主线圈由切换电路供电；切换电路配置用于在转子组件到达停滞点时瞬时给主线圈供电，使得定子开关模块的总磁量突变以驱动转子组件跨过停滞点继续转动。本申请提供的节能直流永磁电动机在使用时，耗电量大大降低，降低了使用成本。

Description

一种节能直流永磁电动机

技术领域

本申请涉及直流永磁电动机技术领域，尤其涉及一种节能直流永磁电动机。

背景技术

永磁直流电机是用永磁体建立磁场的一种直流电机。永磁直流电机广泛应用于各种便携式的电子设备或器具中，如录音机、VCD机、电唱机、电动按摩器及各种玩具，也广泛应用于汽车、摩托车、干手器、电动自行车、蓄电池车、船舶、航空、机械等行业，在一些高精尖产品中也有广泛应用，如录像机、复印机、照相机、手机、精密机床、银行点钞机、捆钞机等。

传统的永磁直流电机包括转子和定子，分两种情况，一种情况是在转子上安装大量的电磁线圈，在定子上安装永磁铁；另一种情况是在转子上安装永磁铁，在定子上安装大量的电磁线圈。在工作时，需要为大量的电磁线圈通电，存在耗电量高的问题，导致使用成本较高；此外，大量的电磁线圈在工作过程中会产生大量的热量，容易使电动机出现故障，维修成本高，降低电动机的使用寿命。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种节能直流永磁电动机。

本申请提供一种节能直流永磁电动机，包括定子组件、转子组件以及定子开关模块；

所述转子组件，包括第一转轴以及关于所述第一转轴对称设置的两个转子永磁铁；

所述定子组件，设置在所述转子组件的外部，包括定子外壳以及设置在所述定子外壳上的多个定子永磁铁；所述定子永磁铁与所述转子永磁铁相互作用，以驱动所述转子组件定向旋转；所述转子组件具有停滞点；

所述定子开关模块，安装在所述定子外壳上，包括若干调节永磁铁和对应所述调节永磁铁设置的若干主线圈；

所述主线圈由切换电路供电；所述切换电路配置用于在所述转子组件到达停滞点时给所述主线圈供电，使得所述定子开关模块的总磁量突变以驱动所述转子组件跨过所述停滞点继续转动。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述调节永磁铁包括两个极性相反的瓦形磁铁；所述瓦形磁铁固定在第二转轴上；当所述切换电路为所述主线圈瞬时供电时，所述瓦形磁铁随所述第二转轴转动。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述定子开关模块还包括对称设置在所述调节永磁铁两侧的辅助线圈；所述辅助线圈由所述切换电路供电；所述切换电路配置用于在所述转子组件跨过所述停滞点后给所述辅助线圈供电，以调整所述调节永磁铁的位置，使所述调节永磁铁复位。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述定子外壳呈中空圆柱状，其展开后的形状为矩形；多个所述定子永磁铁在展开的所述定子外壳上呈W形分布。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述瓦形磁铁粘贴在所述第二转轴的外壁上。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述定子开关模块还包括弧形罩壳；所述主线圈和所述辅助线圈均安装在所述罩壳的内壁上。

与现有技术相比，本申请的有益效果：该节能直流永磁电动机，在转子组件和定子组件上均不设有电磁线圈，在使用时，只需为定子开关模块上的少量电磁线圈(包括主线圈和辅助线圈)通电，耗电量大大降低，从而降低了使用成本；由于只在定子开关模块设置少量小功率的电磁线圈(包括主线圈和辅助线圈)，使得整机在工作过程中只产生较低热量，不易导致电动机发生故障，从而降低电动机在工作中的故障率，有利于提高电动机的使用寿命，降低维修成本。

附图说明

图1为本申请实施例提供的节能直流永磁电动机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的节能直流永磁电动机的定子组件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的节能直流永磁电动机的定子组件的展开结构示意图；

图4为本申请实施例提供的节能直流永磁电动机的转子组件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的节能直流永磁电动机的转子组件的展开结构示意图；

图6为本申请实施例提供的节能直流永磁电动机的定子开关模块的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：

10、定子组件；11、定子外壳；12、定子永磁铁；20、转子组件；21、转子支架；22、第一转轴；23、转子永磁铁；30、定子开关模块；31、罩壳；32、第二转轴；33、调节永磁铁；34、主线圈；35、辅助线圈。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1，本实施例提供一种节能直流永磁电动机，包括定子组件10、转子组件20以及定子开关模块30。

请参考图4和图5，所述转子组件20，包括转子支架21、设置在所述转子支架21内部中心位置的第一转轴22；所述转子支架21的外部轮廓呈圆柱状；所述转子支架21上设有两个转子永磁铁23；所述转子永磁铁23的长度方向与所述转子支架21的长度方向平行；两个所述转子永磁铁23关于所述第一转轴22呈对称分布。

请参考图2和图3，所述定子组件10，设置在所述转子组件20的外部，包括定子外壳11以及贯穿设置在所述定子外壳11上的多个定子永磁铁12，即定子永磁铁12安装在定子外壳11上，并且嵌入到定子外壳11的内部；所述定子永磁铁12与所述转子永磁铁23的磁极极性相反；所述定子永磁铁12与所述转子永磁铁23相互作用，以驱动所述转子组件20在所述定子外壳11内做定向旋转；所述转子组件20具有停滞点。所述停滞点是指：在没有任何外力驱动的情况下，所述定子永磁铁12与所述转子永磁铁23之间的相互作用，会使得所述转子组件20可相对于所述定子组件10定向旋转，在转子组件20的旋转圆周上存在一个停滞点，当转子组件20旋转至该停滞点时，其停止转动，即转速为零。

进一步的，所述定子外壳11呈中空圆柱状，其展开后的形状为矩形；多个所述定子永磁铁12在展开的所述定子外壳11上呈W形分布，如图3所示。

所述定子开关模块30，安装在所述定子外壳11外部，如图6所示，所述定子开关模块30包括罩壳31、第二转轴32、若干调节永磁铁33以及若干主线圈34；所述罩壳31呈弧形；所述第二转轴32的中心轴线与所述罩壳31的中心轴线重合；若干所述调节永磁铁33固定在所述第二转轴32上；若干所述主线圈34安装在所述罩壳31的内壁顶部，并且位于所述调节永磁铁33的正上方，每个所述调节永磁铁33对应一个所述主线圈34。在本实施例中，共设有三个调节永磁铁33和三个所述主线圈34；三个所述调节永磁铁33沿所述第二转轴32的长度方向依次排布；三个所述主线圈34沿所述罩壳31的长度方向依次排布。

所述主线圈34由切换电路供电；所述切换电路配置用于在所述转子组件20到达停滞点时给所述主线圈34供电，使得所述定子开关模块30的总磁量突变以驱动所述转子组件20跨过所述停滞点继续转动。

进一步的，每个所述调节永磁铁33包括两个极性相反的瓦形磁铁；每个所述瓦形磁铁的截面形状为半圆形；属于同一个所述调节永磁铁33的两个所述瓦形磁铁相扣合形成空心圆柱形，并通过粘贴的方式环设在所述第二转轴32的表面；当所述切换电路为所述主线圈34瞬时供电时，会产生磁力，使得所述瓦形磁铁随所述第二转轴32转动，从而会使得所述定子开关模块30的总磁量突变，以达到驱动所述转子组件20跨过所述停滞点继续转动的目的。

所述转子组件20在所述定子外壳11内旋转一周后会出现一个停滞点，所述定子开关模块30的作用就是，当所述转子组件20到达该停滞点时，所述切换电路瞬时给所述主线圈34供电产生磁力，驱动所述调节永磁铁33随所述第二转轴32转动，使得所述调节永磁铁33产生磁力作用在所述转子组件20上，驱使所述转子组件20跨越停滞点，进行下一周的旋转。

进一步的，所述定子开关模块30还包括对称设置在所述调节永磁铁33两侧的辅助线圈35；所述辅助线圈35安装在所述罩壳31的内壁上；所述辅助线圈35由所述切换电路供电；所述切换电路配置用于在所述转子组件20跨过所述停滞点后给所述辅助线圈35供电，以调整所述调节永磁铁33的位置，使所述调节永磁铁33复位。

当所述转子组件20跨过所述停滞点继续下一周旋转后，所述调节永磁铁33的两个瓦形磁铁可能与初始位置产生一定偏差，这样就可能导致当所述转子组件20再次到达停滞点时，无法使其精准跨越停滞点；此时，通过所述切换电路给所述辅助线圈34供电，会使得所述调节永磁铁33随第二转轴32转动，使得所述调节永磁铁32恢复至初始位置，在本实施例中，所述调节永磁铁32的初始位置为两个所述瓦形磁铁的位于上方的对接处位于所述主线圈的正下方。

本申请实施例提供的节能直流永磁电动机，在转子组件和定子组件上均不设有电磁线圈，在使用时，只需为定子开关模块上的少量电磁线圈(包括主线圈和辅助线圈)通电，耗电量大大降低(经测试耗电量降低至少60％)，从而降低了使用成本；本申请提供的节能直流永磁电动机，只在定子开关模块上设有少量小功率的电磁线圈(包括主线圈和辅助线圈)，整机在工作过程中只产生较低热量，不易导致电动机发生故障，从而降低电动机在工作中的故障率，有利于提高电动机的使用寿命；此外，电动机最易出现故障的部分就是设有电磁线圈的部分，由于本申请中的电磁线圈只设置在了定子开关模块，即便发生故障，其维修成本与现有技术中的定子或转子故障相比，也是大大降低的。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种节能直流永磁电动机，其特征在于，包括定子组件(10)、转子组件(20)以及定子开关模块(30)；

所述转子组件(20)，包括第一转轴(22)以及关于所述第一转轴(22)对称设置的两个转子永磁铁(23)；

所述定子组件(10)，设置在所述转子组件(20)的外部，包括定子外壳(11)以及设置在所述定子外壳(11)上的多个定子永磁铁(12)；所述定子永磁铁(12)与所述转子永磁铁(23)相互作用，以驱动所述转子组件(20)定向旋转；所述转子组件(20)具有停滞点；

所述定子开关模块(30)，安装在所述定子外壳(11)上，包括若干调节永磁铁(33)和对应所述调节永磁铁(33)设置的若干主线圈(34)；

所述主线圈(34)由切换电路供电；所述切换电路配置用于在所述转子组件(20)到达停滞点时给所述主线圈(34)供电，使得所述定子开关模块(30)的总磁量突变以驱动所述转子组件(20)跨过所述停滞点继续转动。

2.根据权利要求1所述的节能直流永磁电动机，其特征在于，所述调节永磁铁(33)包括两个极性相反的瓦形磁铁；所述瓦形磁铁固定在第二转轴(32)上；当所述切换电路为所述主线圈(34)瞬时供电时，所述瓦形磁铁随所述第二转轴(32)转动。

3.根据权利要求1所述的节能直流永磁电动机，其特征在于，所述定子开关模块(30)还包括对称设置在所述调节永磁铁(33)两侧的辅助线圈(35)；所述辅助线圈(35)由所述切换电路供电；所述切换电路配置用于在所述转子组件(20)跨过所述停滞点后给所述辅助线圈(35)供电，以调整所述调节永磁铁(33)的位置，使所述调节永磁铁(33)复位。

4.根据权利要求1所述的节能直流永磁电动机，其特征在于，所述定子外壳(11)呈中空圆柱状，其展开后的形状为矩形；多个所述定子永磁铁(12)在展开的所述定子外壳(11)上呈W形分布。

5.根据权利要求2所述的节能直流永磁电动机，其特征在于，所述瓦形磁铁粘贴在所述第二转轴(32)的外壁上。

6.根据权利要求3所述的节能直流永磁电动机，其特征在于，所述定子开关模块(30)还包括弧形罩壳(31)；所述主线圈(34)和所述辅助线圈(35)均安装在所述罩壳(31)的内壁上。

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