[发明专利]磁反应无刷永磁直流电机

说明书

技术领域

本发明项目涉及高效节能领域，具体为一种高效节能型电机，并集电机、发电机、伺服马达、步进电机、同步电机等功能，适用广泛的磁反应无刷永磁直流电机。 

技术背景：

现有的永磁无刷直流电动机均为效率低、实用范围小、效果一般、并堵转时容易烧毁等缺点。 

发明内容：

本发明的目的在于，克服现有技术的缺陷，提出一种高效节能、适用范围广泛、实现节能环保；同时具备电机、发电机、伺服马达、步进电机等功能；且运行频率任调，出力恒定、并没有堵转过电流烧毁而经久耐用等特效； 

本发明技术方案如下：磁反应无刷永磁直流电机，包括定子结构，A、B两个出力运行绕组，a、b两个小检测线圈，磁屏蔽环形铁支架，位置磁性识别装置，永磁转子，轴承，转子配重盘装置，永磁体磁力线束缚屏蔽套，等电动势正负双电源，双驱动电桥等组成。A、B两个出力运行绕组，a、b两个小检测线圈和位置磁性识别装置与相应的电路相连。 

具体的，磁反应无刷永磁直流电机其结构是定子与异步鼠笼式电机定子相似，但线槽排列稍有不同，铁心实体面积较宽；定子铁芯内一端装有电磁屏蔽环型铁，环形铁上装有一组位置磁性识别装置，本装置可用磁敏三极管、接近开关、光电传感器等制作，如磁敏三极管由三个组成，用接近开关或光电传感器则用四个；转子由一对或几对按电机设计的磁极P数相等的弧形磁铁与转子钢筒骨架、中心轴相拼而成；转子两端设置有配重盘装置，引线端的配重盘上增设有标明磁性的凸出面，各中间设置有离心风叶和固定螺丝孔，边缘设有定位销槽；转子磁铁长度可分两种： 

1 转子磁铁适当超出定子铁芯长度，以方便磁敏三极管检测； 

2 转子磁铁与定子长度相等，利用配重盘凸出部位作为接近开关或光电传感器的检测面，此凸出面标明了某一类磁性面的性质和位置，它的位置和宽度控制着相对应的功率的导通和导通时间； 

优选的，所述定子结构与普通鼠笼式电机定子相似，仅线槽排列稍有不同，铁心实体较宽； 

优选的：所述A、B两个出力运行绕组平均分布于定子360度位，以单个线圈中心平分交叠绕置； 

优选的：所述a、b两个小检测线圈安置在各自绕组电磁相连分界的两条线槽内，用于转角度计量或实时转速跟踪等闭环控制； 

优选的，所述位置磁性识别装置由三个磁敏元件组成；如用接近开关或光电传感器一组则需四个组成； 

优选的，所述永磁转子装置由弧形永磁铁、转子钢筒骨架、中心轴、 轴承等组成。所述钢筒骨架上设置有磁块定位钢格骨； 

优选的，所述永磁铁磁力线束服屏蔽套由铜皮和铁皮相叠制成。 

优选的，所述电磁屏蔽环形铁支架，边缘设置有定位销槽；一面设有位置磁性识别元件的固定装置； 

优选的：所述配重盘装置，配重盘本体用以找平转子平衡度；在配重盘上设置有标明转子位置磁性的凸出部位，宽度是单一块磁性面的二分之一，数量与电机磁极P数相等；配重盘中间设置有离心风叶和固定螺丝孔；边缘有定位销槽。 

优选的，磁反应无刷直流电机是用两个相等的电源串联供电，电源的中心点与两功能绕组的尾端直接相连； 

优选的，磁反应无刷直流电机是两个电桥驱动，按电机功率选用IJBT晶体管、晶闸管或开关三极管等制作。Q1、Q2为电桥上管，为绕组提供正电流，Q3、Q4是电桥下管，提供反向负电流； 

本发明有益效果在于： 

1)节能优化：本磁反应无刷永磁直流电机，利用永磁铁代替了直流电机的励磁线圈，无需损耗电能，达到相等的效果； 

2)效率高：本电机仅用A、B两个出力运行绕组，同时又是直流供电，所以最大限度地提高了电机的功率因数将接近于1；又由于A、B绕组以线圈跨距中心分开交叠绕制，也就是把转子每一块永磁铁吻合面一分为二，是磁反应最佳位置，所以在转子的任一吻合面都产生相同的效力； 

3)增强了安全性：当本电机在主动时，直流电流经线圈时呈阻性，所以在过载或堵转后不产生堵转电流而烧毁；由于电压与电流在本电机任一运转时刻不发生突变，所以出力是恒定的，适用于更广泛的工业场合。 

4)发电功能：当本电机在从动时，转子永磁铁在定子铁芯线圈上交变截割磁力线，构成发电机原理； 

5)节能高效：本电机在直流供电运行时产生的磁场就等于变压器的初级的贮能过程，当功率管截止时，贮备的磁能转化为电能，经续流二极管、阻尼管二极管反向充电，由于电流相反，磁性也相反，既增强了驱动的力偶，又把电能重复利用，也就更加增强了效率；