一种锥形永磁电机的制作方法

本发明涉及电机，具体的说是一种锥形永磁电机。

背景技术：

随着科技的发展，电机发展特别是高效电机发展越来越迅速，而锥形永磁电机作为一级能效电机在近几年发展非常快，锥形电机主要用于起重行业中，在使用过程中具有保护作用，当电机断电后，能够快速对电机的转子进行制动，避免起吊的物体滑落，导致安全事故，但是由于现有的锥形电机扭矩小，常规的方法就是增加锥形电机的体积来增大扭矩，才能用于不同的行业中，其制造成本高，工艺复杂，同时随着人们对高效电机的需求，很多以前的低效电机面临着淘汰报废，造成了大量的损失，电机的扭矩越大、功率越大，越能增加电机的使用范围，提高产品的竞争力。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种锥形永磁电机，不仅结构简单，在同等尺寸情况下可明显提高所传动的扭矩，同时能够对现有面临报废的锥形电机进行改造，增加锥形电机的扭矩和功率，同时改造成本低，安全可靠，使用寿命长，对现有锥形电机进行改进，对在造锥形电机进行升级优化，进一步提高锥形电机的扭矩。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种锥形永磁电机，包括电机外壳，在电机外壳内壁上设有带线圈的锥形定子，锥形定子内部设有锥形转子空腔，在锥形转子空腔中设有锥形转子，且锥形转子与锥形定子之间具有间隙，锥形转子通过转轴设置在外壳内部，

在锥形转子内部均匀嵌入多个永磁体，相邻两个永磁体的磁极相反设置，且在锥形转子位于相邻两个永磁体之间设有非导磁材料制成的连接件，锥形转子能沿转轴前后移动，并且在转轴一侧设有用于锥形转子恢复初始位置的压簧，电机外壳内部设有端盖，端盖上设有制动环，在转轴上设有同步转动的风扇，风扇圆周方向设有与制动环对应的制动轮，当锥形定子通电，锥形转子转动时，制动环与制动轮脱离且相互不干涉，当锥形定子断电时，锥形转子恢复初始位置，制动轮压紧制动环，快速实现锥形转子制动。

这样，通过本发明的技术方案，在锥形转子中设置多个永磁体，并且通过具有非导磁材料制成的连接件减少相邻永磁体的磁感线在锥形转子内部闭合，而是永磁体先磁化锥形转子，然后迫使磁感线在锥形转子外部闭合，当启动电机时，锥形定子产生交变电流时，驱动锥形转子转动，锥形定子与锥形转子相对转动，从而使永磁体产生的磁场与锥形定子做切割磁场运动，进而产生扭矩，从而增大电机的扭矩，提高电机的使用范围，并且该技术方案简单，能对现有的小扭矩电机进行改造，只需将锥形转子进行改进即可，操作简单，加工方便，成本低，安全可靠，本技术方案中如果没有非导磁材料制成的连接件就会导致磁场泄露，导致相邻永磁体的磁感线直接在锥形转子内部闭合，锥形定子外部无法产生磁场，锥形定子无法相对锥形转子做切割磁场运动，最终无法产生扭矩，所以非导磁材料制成的连接件为本技术方案的核心部件；

当电机突然断电时，交变电流消失，从而交变电流与转子产生扭矩消失，但是由于锥形转子在惯性的作用下仍然转动，从而永磁体产生的磁场与锥形定子仍然在相互切割磁场运动，并且锥形定子内部产生一定的电流，所以锥形永磁电机在断电的同时不会突然失去扭矩，而且在短时间内具有一定扭矩，从而锥形转子不会马上反转，起吊的物体不会立刻掉落，并且在有限的时间内，锥形转子4被压簧恢复初始位置，制动轮13压紧制动环11，快速实现锥形转子4制动，避免造成更大的损失，该锥形永磁电机具有双重保护的作用，大大提高了安全性。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的锥形永磁电机，锥形转子由多个圆弧状或者其它形状的高导磁材料制成的导磁片、连接件组成，通过铸造或者注塑成型工艺将多个高导磁材料制成的导磁片与连接件连接成整体，从而形成转子本体，这样连接件不仅能起到屏蔽磁场的作用，而且还能将多个导磁片连接成整体，结构紧凑，工艺简单。

前述的锥形永磁电机，导磁片采用硅钢片或者非晶合金制成的导磁片，硅钢片和非晶合金材料是非常好的导磁材料，并且磁化率高，有利于增加扭矩。

前述的锥形永磁电机，锥形转子内部沿其圆周方向均匀设有一对以上的且对称设置的永磁体，所述永磁体为矩形或者其它易安装的结构。

前述的锥形永磁电机，锥形转子外侧边缘处均匀设有多个凹槽，该凹槽通过铸造导电材料后形成鼠笼，即鼠笼槽，在所述锥形转子内部位于鼠笼槽内侧均匀嵌入多个永磁体，设置鼠笼槽能够实现电机自启动，能简化电机的启动流程，提高电机的工作效率。

本发明的有益效果是：通过本发明的技术方案，在锥形转子中设置多个永磁体，并且通过具有非导磁材料制成的连接件减少相邻永磁体的磁感线在锥形转子内部闭合，而是永磁体先磁化锥形转子，然后迫使磁感线在锥形转子外部闭合，当启动电机时，锥形定子产生交变电流时，驱动锥形转子转动，锥形定子与锥形转子相对转动，从而使永磁体产生的磁场与锥形定子做切割磁场运动，进而产生扭矩，从而增大电机的扭矩，提高电机的使用范围，并且该技术方案简单，能对现有的小扭矩电机进行改造，只需将锥形转子进行改进即可，操作简单，加工方便，成本低，安全可靠，本技术方案中如果没有非导磁材料制成的连接件就会导致磁场泄露，导致相邻永磁体的磁感线直接在锥形转子内部闭合，锥形定子外部无法产生磁场，锥形定子无法相对锥形转子做切割磁场运动，最终无法产生扭矩，所以非导磁材料制成的连接件为本技术方案的核心部件；

当电机突然断电时，交变电流消失，从而交变电流与转子感应产生扭矩消失，但是由于锥形转子在惯性的作用下仍然转动，从而永磁体产生的磁场与锥形定子仍然在相互切割磁场运动，并且锥形定子内部产生一定的电流，所以锥形永磁电机在断电的同时不会突然失去扭矩，而且在短时间内具有一定扭矩，从而锥形转子不会马上反转，起吊的物体不会立刻掉落，并且在有限的时间内，锥形转子4被压簧恢复初始位置，制动轮13压紧制动环11，快速实现锥形转子4制动，避免造成更大的损失，该锥形永磁电机具有双重保护的作用，大大提高了安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为实施例1中锥形转子的结构示意图；

图3为图2中A-A的剖视图；

其中：1-电机外壳，2-锥形定子，3-锥形转子空腔，4-锥形转子，5-转轴，6-鼠笼槽，7-永磁体，8-磁场隔离板，9-压簧，10-端盖，11-制动环，12-风扇，13-制动轮。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明：连接件采用铸铝或者可注塑成型非导磁材料制成；永磁体为矩形或者其它易安装的结构；

实施例1

本实施例提供的一种锥形永磁电机，包括电机外壳1，在电机外壳1内壁上设有带线圈的锥形定子2，锥形定子2内部设有锥形转子空腔3，在锥形转子空腔3中设有锥形转子4，且锥形转子4与锥形定子2之间具有间隙，锥形转子4通过转轴5设置在外壳1内部，锥形转子4外侧边缘处均匀设有28个凹槽，该凹槽通过铸造导电材料后形成鼠笼，即鼠笼槽6，

在锥形转子4内部位于鼠笼槽6内侧均匀嵌入且对称设置的四个永磁体7，相邻两个永磁体7的磁极相反设置，且在锥形转子4位于相邻两个永磁体7之间设有非导磁材料制成的连接件8，锥形转子4能沿转轴5前后移动，并且在转轴5一侧设有用于锥形转子4恢复初始位置的压簧9，电机外壳1内部设有端盖10，端盖10上设有制动环11，在转轴5上设有同步转动的风扇12，风扇12圆周方向设有与制动环11对应的制动轮13，当锥形定子2通电，锥形转子4转动时，制动环11与制动轮13脱离且相互不干涉，当锥形定子2断电时，锥形转子4恢复初始位置，制动轮13压紧制动环11，快速实现锥形转子4制动。

锥形转子4由六百个圆弧状的硅钢片、连接件8组成，连接件8的材料采用铝，通过铸造成型工艺将连接件8与硅钢片连接成整体，从而形成转子本体；

永磁体7为矩形结构，永磁体7外侧面的磁极依次为N极、S极、N极、S极, 永磁体采用矩形结构，加工简单，成本低，精度高，采用其他形状的磁体，其加工成本高，工艺复杂。

本实施例的工作过程：当电机通电时，锥形定子产生交变电流，交变电流与鼠笼槽感应产生扭矩和磁拉力，具有自启动功能，驱动锥形转子转动，压簧9处于被压缩状态，制动环11与制动轮13脱离且相互不干涉，当锥形转子转动后，锥形转子中的永磁体产生的磁场被锥形定子做切割磁场运动，进而产生磁拉力，从而进一步增加锥形转子的扭矩，大大提高了现有电机的扭矩和功率，当电机突然断电时，交变电流消失，从而交变电流与鼠笼槽感应产生扭矩消失，但是由于锥形转子在惯性的作用下仍然转动，从而永磁体产生的磁场与锥形定子仍然在相互切割磁场运动，并且锥形定子内部产生一定的电流，所以锥形永磁电机在断电的同时不会突然失去扭矩，而且在短时间内具有一定扭矩，从而锥形转子不会马上反转，起吊的物体不会立刻掉落，并且在有限的时间内，锥形转子4被压簧恢复初始位置，制动轮13压紧制动环11，快速实现锥形转子4制动，避免造成更大的损失，该锥形永磁电机具有双重保护的作用，大大提高了安全性。

实施例2

本实施例提供的一种锥形永磁电机，包括电机外壳1，在电机外壳1内壁上设有带线圈的锥形定子2，锥形定子2内部设有锥形转子空腔3，在锥形转子空腔3中设有锥形转子4，且锥形转子4与锥形定子2之间具有间隙，锥形转子4通过转轴5设置在外壳1内部，

在锥形转子4内部均匀嵌入且对称设置的四个永磁体7，相邻两个永磁体7的磁极相反设置，且在锥形转子4位于相邻两个永磁体7之间设有非导磁材料制成的连接件8，锥形转子4能沿转轴5前后移动，并且在转轴5一侧设有用于锥形转子4恢复初始位置的压簧9，电机外壳1内部设有端盖10，端盖10上设有制动环11，在转轴5上设有同步转动的风扇12，风扇12圆周方向设有与制动环11对应的制动轮13，当锥形定子2通电，锥形转子4转动时，制动环11与制动轮13脱离且相互不干涉，当锥形定子2断电时，锥形转子4恢复初始位置，制动轮13压紧制动环11，快速实现锥形转子4制动；

锥形转子4由两百个圆弧状硅钢片、连接件8组成，连接件8的材料采用铝，通过铸造或者注塑成型工艺将硅钢片与连接件8连接成整体，从而形成转子本体；

永磁体7为矩形结构，永磁体7外侧面的磁极依次为N极、S极、N极、S极, 永磁体采用矩形结构，加工简单，成本低，精度高，采用其他形状的磁体，其加工成本高，工艺复杂。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。