CN215911957U - 励磁可控式电机转子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种励磁可控式电机转子结构，包括转子内筒，在转子内筒的外侧面分布有多条导磁槽；在导磁槽内安装有N极导磁条和S极导磁条；在转子内筒的一端设有一励磁盘，所述励磁盘包括励磁外环、励磁内环以及励磁线圈，励磁线圈通电后能使励磁外环形成N极磁环或S极磁环，对应地，能使励磁内环形成S极磁环或N极磁环；所述N极导磁条的端部延伸至靠近N极磁环或与N极磁环贴合，对应地，所述S极导磁条的端部延伸至靠近S极磁环或与S极磁环贴合。本实用新型转速控制范围更大，控制简单并且准确性高、稳定性好，同时传递效率高，维护周期长，使用成本更低。

Description

励磁可控式电机转子结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种励磁可控式电机转子结构。

背景技术

电机是将电能转换为机械能的设备，从而对设备进行驱动等作业。随着科技的进步，电机被广泛应用于各个技术领域。传统的电机主要由定子和转子组成，其中，定子由定子壳体和定子线圈构成，转子由转子内筒和转子线圈构成；这类电机都是定子或者转子部分的单一控制，使得电机在启动到高速的运动特性都有明显短板：

1、传统电机磁场强度有限，功率密度无法满足现有应用市场对电机的要求；

2、传统电机存在电刷等易耗零部件，使得电机的使用生命周期和维护周期变短，使用成本高；

3、传统电机控制复杂，可调试范围小，并且控制的准确性和稳定性较低；

4、传统电机效率不高。

因此，急需提供一种能够有效提高转速控制范围更大，控制准确性更高，稳定性更好的方案，以适应不同场所的需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种励磁可控式电机转子结构，能够有效解决现有电机转速控制范围小，控制复杂并且准确性低、稳定性差，传递效率低，维护周期短，使用成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种励磁可控式电机转子结构，包括转子内筒，其特征在于：在转子内筒的外侧面，绕其一周分布有多条导磁槽，所述导磁槽沿转子内筒的轴向设置，其两端靠近或贯穿转子内筒的两端；在导磁槽内安装有导磁条，其中，所述导磁条包括N极导磁条和S极导磁条，所述N极导磁条和S极导磁条交替分布；

在转子内筒的一端设有一励磁盘，所述励磁盘包括励磁外环、励磁内环以及励磁线圈；所述励磁外环和励磁内环与转子内筒同轴心线设置，并通过数根沿径向设置的连杆相连；在各连杆上分别绕设有一励磁线圈，励磁线圈通电后能使励磁外环形成N极磁环或S极磁环，对应地，能使励磁内环形成S极磁环或N极磁环；

所述N极导磁条的端部延伸至靠近N极磁环或与N极磁环贴合，对应地，所述S极导磁条的端部延伸至靠近S极磁环或与S极磁环贴合。

进一步地，在转子内筒的另一端也设有一励磁盘，且两励磁盘同轴心线设置；在转子内筒两端分别设置一个励磁盘，从而能够有效提高导磁条的磁化效果，确保导磁条的磁场强度。

进一步地，转子内筒一端的励磁盘通电后，其外圈形成N极磁环，内圈形成S极磁环；转子内筒另一端的励磁盘通电后，其外圈形成S极磁环，内圈形成N极磁环；这样更便于对励磁线圈进行供电接入。

进一步地，在励磁盘与转子内筒之间设有导磁盘，所述导磁盘包括同轴心线设置的导磁外环和导磁内环，所述导磁外环和导磁内环分别与励磁外环和励磁内环正对；其中，导磁外环和导磁内环对应与励磁外环或励磁内环接触或间隙配合（即能够进行近场磁传导），并且，导磁外环和导磁内环与对应与N极导磁条和S极导磁条间隙配合、接触或相连（即能够进行近场磁传导）。

本方案中，通过设置导磁盘，导磁盘与励磁盘的磁传导面积更大，从而能够使磁传导传导效果更好；导磁环磁化后，再对导磁条进行磁化，由于导磁条与导磁环距离更近，并且相对位置不变，从而能够更好地被磁化，从而大大提高导磁条的磁场强度，并且保证导磁条的磁场稳定性。

作为优选，所述N极导磁条和S极导磁条位于以转子内筒的轴心线为中心线的同一环面上，并与导磁盘位于同一环面上。

作为优选，所述N极导磁条和S极导磁条沿转子内筒的径向错位分布，其中，N极导磁条和S极导磁条分别位于同一环面上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、励磁磁场由外部电源提供，通过对励磁线圈供电，使励磁线圈产生磁场后磁化励磁外环和励磁内环，从而使励磁外环和励磁内环分别形成N极磁环和S极磁环，励磁外环和励磁内环再分别把N极导磁条和S极导磁条磁化，从而使转子内筒上的导磁条形成交替的磁场；这样通过控制励磁线圈的电流大小能够更准确、稳定地进行磁场调节，从而进一步增大电机转速的调节范围；并且，转子上又没有线圈的影响，理论上能提供足够的大的磁场强度，这样就解决了现在市场上电机功率密度小的不足；同时，能够提供大的磁场强度，从而使得同功率产品体积更小，适应复杂的安装环境。

2、转子内筒上采用导磁条，重量轻，易于散热降温；不再使用线圈，也不需要通电，从而减少了转子部分的损耗，使结构更加简单，装配也更加方便。

3、定子和转子部分都可以同时进行控制，使得电机响应快，调速范围广，启动、额定功率运行、过载能力都非常优异。

4、采用本方案装配电机后，没有电刷和导电环等易耗零部件，使得电机成为了半永久电器，能有效降低使用成本。

附图说明

图1为实施例1中转子内筒的结构示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为实施例2中转子内筒结构的示意图。

图4为图3剖开后的结构示意图。

图中：1—转子内筒，2—导磁条，3—励磁外环，4—励磁内环，5—励磁线圈，6—连杆，7—导磁盘。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1、图2，一种励磁可控式电机转子结构，包括转子内筒1，所述转子内筒1由不锈钢、铜或铝等隔磁材料制成。在转子内筒1的外侧面，绕其一周分布有多条导磁槽，所述导磁槽沿转子内筒1的轴向设置，并延伸至转子内筒1的两端；在导磁槽内安装有导磁条2，其中，所述导磁条2包括N极导磁条和S极导磁条，所述N极导磁条和S极导磁条交替分布。

在转子内筒1的一端设有一励磁盘，所述励磁盘包括励磁外环3、励磁内环4以及励磁线圈5。所述励磁外环3和励磁内环4与转子内筒1同轴心线设置，并通过数根沿径向设置的连杆6相连；该连杆6采用硅钢等导磁材料制成。在各连杆6上分别绕设有一励磁线圈5，励磁线圈5通电后能使励磁外环3形成N极磁环或S极磁环，对应地，能使励磁内环4形成S极磁环或N极磁环。实际制作时，在转子内筒1的另一端也设有一励磁盘，且两励磁盘同轴心线设置；在转子内筒1两端分别设置一个励磁盘，从而能够有效提高导磁条2的磁化效果，确保导磁条2的磁场强度。作为优选，转子内筒1一端的励磁盘通电后，其外圈形成N极磁环，内圈形成S极磁环；转子内筒1另一端的励磁盘通电后，其外圈形成S极磁环，内圈形成N极磁环；这样更便于对励磁线圈5进行供电接入。

所述N极导磁条的端部延伸至靠近N极磁环或与N极磁环贴合，对应地，所述S极导磁条的端部延伸至靠近S极磁环或与S极磁环贴合。

实际加工过程中，作为一种实施方式，所述N极导磁条和S极导磁条位于以转子内筒1的轴心线为中心线的同一环面上，并与导磁盘7位于同一环面上。其中，所述N极导磁条和S极导磁条的两端与励磁盘之间均具有间距，以避免同时被励磁外环3和励磁内环4的磁场作用后导致消磁。在导磁条2的两端分别成型有导磁凸块，所述导磁凸块从转子内筒1的端部伸出，并对应延伸至靠近导磁外环和导磁内环，或与对应延伸至与导磁外环和导磁内环接触。进一步地，为更好地与转子内筒1两端的励磁盘相对应，所述导磁条2一端的导磁凸块与励磁外环3正对，另一端的导磁凸块与励磁内环4正对。

作为另一种实施方式，所述N极导磁条和S极导磁条沿转子内筒1的径向错位分布，其中，N极导磁条和S极导磁条分别位于同一环面上；N极导磁条的一端直接伸出转子内筒1的端部后与导磁外环接触或间隙配合，另一端与一L型导磁块相连后与导磁内环接触或间隙配合；同理，S极导磁条的一端直接伸出转子内筒1的端部后与导磁内环接触或间隙配合，另一端与一L型导磁块相连后与导磁外环接触或间隙配合。

装配过程中，所述励磁盘的励磁外环3与电机的定子壳体固定连接，励磁内环4空套在电机轴上即可，装配简单、快捷。这样，定子和转子部分都可以同时进行控制，使得电机响应快，调速范围广，启动、额定功率运行、过载能力都非常优异。并且，通过控制励磁线圈5的电流大小能够更准确、稳定地进行磁场调节，从而进一步增大电机转速的调节范围；并且，转子上又没有线圈的影响，理论上能提供足够的大的磁场强度，这样就解决了现在市场上电机功率密度小的不足；同时，能够提供大的磁场强度，从而使得同功率产品体积更小，适应复杂的安装环境。

实施例2：参见图3、图4，与实施例1不同的是，在励磁盘与转子内筒1之间设有导磁盘7，其中，所述励磁盘与导磁盘7之间贴合（接触）或间隙配合（即能够进行近场磁传导）。所述导磁盘7包括同轴心线设置的导磁外环和导磁内环，所述导磁外环和导磁内环分别与励磁外环3和励磁内环4正对；其中，导磁外环和导磁内环对应与励磁外环3或励磁内环4接触或间隙配合（即能够进行近场磁传导），并且，导磁外环和导磁内环与对应与N极导磁条和S极导磁条间隙配合、接触或相连（即能够进行近场磁传导）。在制作过程中，作为一种方式，所述导磁外环和导磁内环直接与对应的导磁条2固定连接，稳定性更好。作为另一种方式，所述导磁外环和导磁内环均与转子内筒1固定连接，这样，导磁外环和导磁内环与对应与N极导磁条和S极导磁条间隙配合或接触，装配更加方便、快捷。

所述N极导磁条或S极导磁条的端部与导磁外环固定连接，对应的，S极导磁条或N极导磁条的端部与导磁内环固定连接。具体实施时，转子内筒1一端的励磁盘通电后，其外圈形成N极磁环，内圈形成S极磁环；转子内筒1另一端的励磁盘通电后，其外圈形成S极磁环，内圈形成N极磁环；这样更便于对励磁线圈5进行供电接入。所述N极导磁条的一端与转子内筒1一端的导磁外环相连，另一端与转子内筒1另一端的导磁内环相连，且与两导磁盘7的N极磁环正对。所S极导磁条的一端与转子内筒1一端的导磁内环相连，另一端与转子内筒1另一端的导磁外环相连，且与两导磁盘7的S极磁环正对。

本方案中，通过设置导磁盘7，导磁盘7与励磁盘的磁传导面积更大，从而能够使磁传导传导效果更好；导磁环磁化后，再对导磁条2进行磁化，由于导磁条2与导磁环距离更近，并且相对位置不变，从而能够更好地被磁化，从而大大提高导磁条2的磁场强度，并且保证导磁条2的磁场稳定性。并且，该方案使励磁盘与转子内筒1之间形成无接触导磁，能有效提高各部件的使用寿命。并且采用该方案，对励磁线圈5通入直流电后，因为每一个励磁绕组同向串联，所以在励磁盘内、外盘上会产生强烈的N、S（或者S、N）极，这样励磁盘就形成了固定的N、S磁极。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种励磁可控式电机转子结构，包括转子内筒，其特征在于：在转子内筒的外侧面，绕其一周分布有多条导磁槽，所述导磁槽沿转子内筒的轴向设置，其两端靠近或贯穿转子内筒的两端；在导磁槽内安装有导磁条，其中，所述导磁条包括N极导磁条和S极导磁条，所述N极导磁条和S极导磁条交替分布；

在转子内筒的一端设有一励磁盘，所述励磁盘包括励磁外环、励磁内环以及励磁线圈；所述励磁外环和励磁内环与转子内筒同轴心线设置，并通过数根沿径向设置的连杆相连；在各连杆上分别绕设有一励磁线圈，励磁线圈通电后能使励磁外环形成N极磁环或S极磁环，对应地，能使励磁内环形成S极磁环或N极磁环；

所述N极导磁条的端部延伸至靠近N极磁环或与N极磁环贴合，对应地，所述S极导磁条的端部延伸至靠近S极磁环或与S极磁环贴合。

2.根据权利要求1所述的励磁可控式电机转子结构，其特征在于：在转子内筒的另一端也设有一励磁盘，且两励磁盘同轴心线设置。

3.根据权利要求2所述的励磁可控式电机转子结构，其特征在于：转子内筒一端的励磁盘通电后，其外圈形成N极磁环，内圈形成S极磁环；转子内筒另一端的励磁盘通电后，其外圈形成S极磁环，内圈形成N极磁环。

4.根据权利要求1或2或3所述的励磁可控式电机转子结构，其特征在于：在励磁盘与转子内筒之间设有导磁盘，所述导磁盘包括同轴心线设置的导磁外环和导磁内环，所述导磁外环和导磁内环分别与励磁外环和励磁内环正对；其中，导磁外环和导磁内环对应与励磁外环或励磁内环接触或间隙配合，并且，导磁外环和导磁内环与对应与N极导磁条和S极导磁条间隙配合、接触或相连。

5.根据权利要求4所述的励磁可控式电机转子结构，其特征在于：所述N极导磁条和S极导磁条位于以转子内筒的轴心线为中心线的同一环面上，并与导磁盘位于同一环面上。

6.根据权利要求4所述的励磁可控式电机转子结构，其特征在于：所述N极导磁条和S极导磁条沿转子内筒的径向错位分布，其中，N极导磁条和S极导磁条分别位于同一环面上。

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