[实用新型]一种盘式转子正弦交流电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动机技术领域，尤其涉及一种盘式转子正弦交流电机。

背景技术

电机是一种将其他形式的能源转换成电能的机械设备。电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。其构造的一般原则是：用适当的导磁材料构成磁极，通过磁极产生磁感应线，并通过导体材料切割以产生电磁功率，达到能量转换的目的，因此，电机的磁极的设计对机械能转化成电能的作用至关重要。

通常，要产生电动势，需要符合下面这个公式，导体切割磁感应线产生电动势的公式其中，L为导体切割磁感线的有效长度，B为磁感应强度，V为导体以垂直于磁感线运动的速度。如果导体在磁感应强度大小为B，方向交替变化的均匀磁场中，以匀速V做直线垂直切割磁感线的运动，要使电机产生正弦交流电，则导体切割磁场的长度L必须正弦变化，即：L＝L₀sin(Vt+α)，导体切割交变均匀磁场的电动势为E=BVL₀sin(Vt+α)，其中，V、B是定值，L随正弦变化。为了使导体切割磁感线的有效长度L发生正弦变化，需要让磁极产生的磁感应线发生正弦变化，所以需要磁极的形状发生正弦变化。

现有的转子呈盘状的电机，其结构多种多样，通常盘式永磁直流电机，是把永磁铁固装在一个可转动的铁质圆盘上，线圈固定在一个绝缘板上，数个装有磁铁的圆盘和装有线圈的绝缘板轴向相间排列，形成轴向气隙，直流电源通过固装在轴端的换向器、电刷使线圈内产生交变磁场，绝缘板上的线圈穿过绝缘板，其产生的磁场与两侧永磁铁磁场发生作用，推动铁质圆盘转动。

在对现有技术的研究和实践过程中，本实用新型的实用新型人发现现有技术存在以下问题：

虽然现有正弦交流电机能够产生正弦交流电，但是产生的电动势波形是不完整的正弦曲线，从而不能够将机械能充分的转化成电能，导致谐波大，转化效率低，脉动非常大；而且，现有磁极耗材多，制造成本高，并且因磁极耗材太多，还造成电机的整体体积过大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的设计目的在于，提供一种盘式转子正弦交流电机，具有路径简单，磁损耗小的磁力回路，脉动小，以提高机械能与电能相互之间的转化效率，且减少磁极的耗材，以降低制造成本，易于散热。

本实用新型提供的正弦交流电机，包括：外壳，转轴，转子和定子；

所述转子包括至少两个盘状本体，所述盘状本体沿所述转轴的轴向分布，且固定于所述转轴；所述盘状本体上设置有沿同一圆周均匀分布的磁极组，所述这磁极组包括沿同一圆周均匀分布的第一磁极和第二磁极，所述第一磁极和第二磁极的极性相反且数量相同，所述第一磁极和第二磁极在所述圆环上交替排列；所述定子为沿所述转轴的轴向分布的电枢盘组件，所述电枢盘组件固定于所述外壳，所述电枢盘组件位于两个所述盘状本体之间；所述电枢盘组件包括电枢盘本体、与转子盘状本体上且沿同一圆周均匀分布的磁极相对应的一组铁芯、以及缠绕于所述铁芯上的电枢线圈。

与现有技术相比，本实施例提供的技术方案具有以下优点和特点：

在本实用新型提供的方案中，为了使电机的绕组在切割磁极的时候能够产生最大的电动势，以使机械能与电能可以更充分的相互转化，所以本实用新型提供的磁极的排列和形状需要符合一定的要求，从而提高转化效率，降低谐波，减小脉动；而且，还可以减少磁极的耗材，降低磁极的设计成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中正弦交流电机的整体剖面示意图；

图2为本实用新型实施例中磁极排列的示意图；

图3为本实用新型实施例中电枢盘开口的示意图；

图4为本实用新型实施例中电枢盘和转子的匹配示意图；

图5为本实用新型实施例中相邻磁极的主磁通路径的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。