专利名称：用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构。
背景技术：
常规旋转式电机的基础结构由一个转子、一个定子、转轴和通过内置或配置于电 机的通常电子电路构成，永磁式电机的转子由常规磁性材料组件与永磁组件固定连接而 成，永磁组件面向定子电枢铁芯，电枢铁芯面向转子的圆周表面设置有线圈绕组组件，从而 构成一个由基础磁场和线圈绕组组成的电磁感应系统。在这一系统中，由多块永磁磁瓦组 成的磁机构形成的基础磁场目前采用S极与N极交替布局的形式，其S极与N极磁力相同， 即磁力强度相同，磁场在运转时推力与阻力的大小相同。当上述结构的磁机构用于电动机 的转子时，由于S极与N极磁力相同，在输出功率一定的前提下，其产生的电流大，作用时间 就少，使用时间短。上述结构的磁机构用于发电机的转子时，由于S极与N极磁力相同，磁 场在运转时推力与阻力的大小差别较小，其转距角大，产生的电流小，发电量小。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种磁机构，通过改变磁场结构， 增加磁场的推力作用，用在永磁电动机上可减小电流，延长使用时间，起到节能节电的作 用，用在永磁发电机上可增大电流，提高发电量，节约能源。本发明通过下述技术方案实现一种用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构，包括多块永磁材料磁瓦，多块 永磁材料磁瓦的S极与N极交替设置，其特征在于，所有S极永磁材料磁瓦的磁力大于所有 N极永磁材料磁瓦的磁力，或者，所有S极永磁材料磁瓦的磁力大于所有N极永磁材料磁瓦 的磁力。在相邻两块永磁材料磁瓦中，当S极永磁材料磁瓦的磁力强时，N极永磁材料磁瓦 的磁力弱，或者，当S极永磁材料磁瓦的磁力弱时，N极永磁材料磁瓦的磁力强。每块永磁材料磁瓦为一块磁块或由多块磁块堆叠而成，磁块的形状为矩形、圆形、 椭圆形中的任一种。多块永磁材料磁瓦排列成圆形。本发明具有下述技术效果本发明的磁机构通过改变 磁场结构，使交替布置的S极与N极的强弱不同，加大了 推力与阻力之间的差距，增大了磁场的推力作用，提高了电磁能的转换率，提高了使用效率 和有用功率。用在永磁电动机转子上转距角增大，磁能积增大，从而减少电流流量，在输出 功率相同的条件下延长使用时间，起到节能、节电的作用。用在永磁发电机转子上转距角减 小，磁能积增大，提高了电磁能的转换率，在相同的条件下，可增大电流，提高发电量，节约 能源。
图1为本发明的磁机构中s极磁力强、N极磁力弱的示意图
图2为本发明的磁机构中S极磁力弱、N极磁力强的示意图
图3本发明--种磁瓦的结构示意图4本发明--种磁瓦的结构示意图5本发明--种磁瓦形状的示意图6本发明--种磁瓦形状的示意图7本发明--种磁瓦形状的示意图8本发明--种磁结构的示意图9本发明的磁机构用于电动机转子的示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。本发明用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构包括多块永磁材料磁瓦，多块 永磁材料磁瓦的s极与N极交替设置，所有S极永磁材料磁瓦的磁力之和大于所有N极永 磁材料磁瓦的磁力之和，或者，所有S极永磁材料磁瓦的磁力之和大于所有N极永磁材料磁 瓦的磁力之和。每块永磁材料磁瓦为一块磁块或由多块磁块堆叠而成。实现所有S极永磁材料磁瓦的磁力之和与所有N极永磁材料磁瓦的磁力之和不同 可以采用多种形式的结构，多块S极永磁材料磁瓦的磁力可以相同也可以不同，多块N极永 磁材料磁瓦的磁力可以相同也可以不同。每块永磁材料磁瓦磁力的强弱可以通过组成每块 永磁材料磁瓦的磁块的厚度不同或磁块堆叠的层数不同来实现。磁块的厚度越大、层数越 多，磁场的作用力越大。为了保持磁力的稳定，所有S极永磁材料磁瓦的磁力之和大于所有N极永磁材料 磁瓦的磁力之和通过下述方式实现如图1所示，组成本发明磁机构的多块S极永磁材料磁瓦2的磁力相同，多块N极 永磁材料磁瓦1的磁力相同，S极永磁材料磁瓦和N极永磁材料磁瓦交替设置，在相邻的两 块S极永磁材料磁瓦和N极永磁材料磁瓦中，当S极永磁材料磁瓦2的磁力强时，N极永磁 材料磁瓦1的磁力弱，这样，所有S极永磁材料磁瓦的磁力之和大于所有N极永磁材料磁瓦 的磁力之和。磁场在转动时，磁感线切割力度改变，由于S极的推力作用与N极的阻力作用 大小差别大，推力与阻力的合力为推力，且推力大于S极与N极磁力相同时的作用力，改变 了转矩角的大小。当用于电动机转子时，转距角增大，磁能积增大，从而减少电流流量。当 用于发电机时，转距角减小，磁能积增大，从而增大发电电流流量，增大输出功率。如图2所示，组成本发明磁机构的多块S极永磁材料磁瓦2的磁力相同，多块N极 永磁材料磁瓦1的磁力相同，S极永磁材料磁瓦和N极永磁材料磁瓦交替设置，在相邻的两 块S极永磁材料磁瓦和N极永磁材料磁瓦中，当S极永磁材料磁瓦2的磁力弱时，N极永磁 材料磁瓦1的磁力强，这样，所有S极永磁材料磁瓦的磁力之和小于所有N极永磁材料磁瓦 的磁力之和。磁场在转动时，磁感线切割力度改变，由于N极的推力作用大于S极的阻力作 用，推力与阻力的合力作用增加，改变了转矩角的大小。当用于电动机转子时，转距角增大， 磁能积增大，从而减少电流流量。当用于发电机时，转距角减小，磁能积增大，从而增大发电电流流量，增大输出功率。组成本发明磁机构的多块S极永磁材料磁瓦的磁力不同，多块N极永磁材料磁瓦 的磁力不同，图8为本发明一种磁机构的示意图，局部N极或S极的磁块层数多，而其他部 位的磁块层数相同或不同。图3和图4分别为不同结构永磁材料磁瓦的示意图，组成永磁材料磁瓦磁瓦的磁 块的大小可以不同，每层的厚度也可以不同。组成磁瓦的磁块的形状为矩形、圆形、椭圆形 中的任一种或者其他任何形状。由多块矩形磁块组成的永磁材料磁瓦的示意图如图5所 示，由多块圆形磁块组成的永磁材料磁瓦的示意图如图6所示，由多块椭圆形磁块组成的 永磁材料磁瓦的示意图如图7所示。图9本发明的磁机构用于电动机转子的示意图，可以是外转子，也可以是内转子。 本实施例中，多块永磁材料磁瓦组成传统转子样式的圆形，多块永磁材料磁瓦S极与N极 交替设置呈圆形排列，S极永磁材料磁瓦2布置的磁块层数少，而N极永磁材料磁瓦1布置 的层数多，形成N极强S极弱的磁场。这种磁场N极的推力作用大于S极的阻力作用，可以 减少电流流量，提高电磁能的有效功率。经过试验，本发明的磁机构组成的电动机经与市场 上普遍使用的电动自行车的电动机比较，在电压一定的前提下，输出功率变化不大，而电流 量明显减小。如市场上的某一种电动自行车的电动机电压为48V，转数1300转，空载电流 1. 15A，载重电流10-13A。而以本发明图9所示的实施例的磁机构组装成的电动机，在电压 为48V时，转数可达到1100转，空载电流0. 1-0. 25A，载重电流2_2. 5A，实现节能、节电的效^ o尽管参照实施例对所公开的涉及一种用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机 构进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精 神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。
权利要求
一种用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构，包括多块永磁材料磁瓦，多块永磁材料磁瓦的S极与N极交替设置，其特征在于，所有S极永磁材料磁瓦的磁力之和大于所有N极永磁材料磁瓦的磁力之和，或者，所有S极永磁材料磁瓦的磁力之和大于所有N极永磁材料磁瓦的磁力之和。
2.根据权利要求1所述的用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构，其特征在于， 在相邻两块永磁材料磁瓦中，当S极永磁材料磁瓦的磁力强时，N极永磁材料磁瓦的磁力 弱，或者，当S极永磁材料磁瓦的磁力弱时，N极永磁材料磁瓦的磁力强。
3.根据权利要求1所述的用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构，其特征在于， 每块永磁材料磁瓦为一块磁块或由多块磁块堆叠而成。
4.根据权利要求1所述的用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构，其特征在于， 磁块的形状为矩形、圆形、椭圆形中的任一种。
5.根据权利要求1所述的用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构，其特征在于， 多块永磁材料磁瓦排列成圆形。
全文摘要
本发明公开了一种用于永磁电动机或永磁发电机转子的磁机构，旨在提供一种通过改变磁场结构，增加磁场的推力作用的磁机构。多块永磁材料磁瓦的S极与N极交替设置，所有S极永磁材料磁瓦的磁力大于所有N极永磁材料磁瓦的磁力，或者，所有S极永磁材料磁瓦的磁力大于所有N极永磁材料磁瓦的磁力。本发明的磁机构通过改变磁场结构，使交替布置的S极与N极的强弱不同，加大了推力与阻力之间的差距，提高了电磁能的转换率，提高了使用效率和有用功率。用在永磁电动机转子上转矩角增大，磁能积增大，从而减少电流流量，延长使用时间，起到节能、节电的作用。用在永磁发电机转子上转矩角减小，磁能积增大，提高了电磁能的转换率，节约能源。
文档编号H02K1/27GK101860104SQ20101019547
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年6月17日
发明者王凤林 申请人:王凤林