专利名称：一种盘式转子正弦交流电机的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及电动机技术领域，尤其涉及ー种盘式转子正弦交流电机。
技术背景电机是一种将其他形式的能源转换成电能的机械设备。电机在エ农业生产，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/: = WP ,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 = LQsin(Vt+a )，导体切割交变均匀磁场的电动势为E=BVLQsin(Vt+a )，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，提供ー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。
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I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。请参阅图1，本实用新型实施例中正弦交流电机的一个实施例包括外壳,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，且固定于所述转轴并随转轴转动，并随转轴的转动而转动；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；具体的所述第一磁极由内边界曲线和所述圆环的外圆周围成，所述内边界曲线由若干个点连接而成，所述内边界曲线上的每个点到所述圆环的圆心的距离为
P1 = ^R2 -(R2 — T2)sin(niyt+a),其中,P i为内边界曲线上的点到所述圆环的圆心的距离，
R为所述圆环的外径，r为所述圆环的内径，η为所述磁极对的个数，ω为机械角速度，t为时间，α为起始角度；所述第二磁极由外边界曲线和所述圆环的内圆周围成，所述外边界曲线由若干个点连接而成，所述外边界曲线上的每个点到所述圆环的圆心的距离为P2 ニ^·2+(i 2-r2)sin(myt+a)，其中，P2为外边界曲线上的点到所述圆环的圆心的距离。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，即不可随所述转轴相对转动；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ー组铁芯、以及缠绕于所述铁芯上的电枢线圈。在本实用新型提供的方案中，本实用新型的正弦交流电机的绕组在切割磁极的时候能够产生最大的电动势，以使机械能充分的转化成电能，提高了转化效率，且降低了谐波。下面对本实用新型的正弦交流电机的实施例进行详细的描述，本实用新型实施例中正弦交流电机的另ー个实施例包括外壳,转轴,转子和定子； 所述转轴水平设置，所述转子竖直设置，所述外壳包括水平设置的第一端部23和 第二端部24，以及用以连接第一端部23和第二端部24的连接件21和22。可选的，所述盘状本体包括第一盘状本体和第二盘状本体；所述第一盘状本体为磁性体，所述转子中有且只有两个第一盘状本体；所述第二盘状本体为非磁性体，所述转子中有ー个以上的第二盘状本体，且所有第二盘状本体皆位于所述第一盘状本体之间。第一盘状本体41和43位于转轴两端，第二盘状本体42位于电枢盘组件之间，它们均固定于转轴之上井随转轴转动。其中，第一盘状本体41和43中，部件413和433是非磁性体，固定于转轴上；部件412和432为磁性体(具有强磁性)，分别固定于部件413和433上，磁极组411和431分别固定于412和432上，磁极组的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，如图2所示。第二盘状本体42中，部件421为非磁性材质，固定于转轴上,磁极422固定于421上。可选的，如果磁极组中的磁极数量较少，则第一磁极4001和第二磁极4002之间存在可以存在一定的距离；但对于图2所示的实施例，则第一磁极I和第二磁极2之间存在预设距离，该预设距离需满足从所述圆环3的圆心向外发出的射线要切割到第一磁极I或第ニ磁极2。可选的，第一磁极可以为S极或N扱，相对应的，第二磁极可以为N极或S扱。进ー步的，所述第二盘状本体上还包括有沿同一圆周均匀分布的ー组开ロ，所述磁极组设于所述盘状本体的开ロ之内；第一盘装本体和第二盘状本体的磁极组在径向上
--对应。与上述转子的结构相对应的，电枢盘组件31包括非磁性材质的电枢盘311、开设于电枢盘311上的沿同一半径尺寸的圆周均匀分布的多个开ロ、穿设于开ロ的铁芯313以及缠绕于铁芯中间的线圈312，线圈312与盘状本体41、42和43相对应，这些线圈即为电枢盘组件31的电枢线圈；在电枢盘组件31中，如图3所示，开ロ 319是沿盘状本体径向伸展长度相同的扇面段，均匀分布于圆周上。在实际应用中，电枢盘组件31的电枢盘311与转子41、42和43的盘状本体的配合关系如图4所示，为了防止漏磁，开ロ形状及磁极形成分布环是相匹配的，而电枢盘组件31的电枢盘311上同一开ロ分布环中开ロ的数目是转子41、42和43上的磁极对数目的6倍，一个磁极的宽度对应有三个电枢盘311上的开口宽度。在上述结构中，将可产生如图5中箭头所示的闭合磁路，这种磁路结构，路径简单，磁损较小。进一步的，所述电枢盘组件还包括非导磁性盘体和磁性槽状线圈支架；各所述槽状线圈支架的两端固定在所述非导磁性盘体上，且各所述磁性槽状线圈支架沿圆周均匀分布在所述非导磁性盘体上；所述磁性槽状线圈支架的数量与所述电枢盘上的开口数目一致，各所述磁性槽状线圈支架所包含的槽脚数目与所述电枢盘上的开口组的数目一致；所述电枢盘组件中的电枢线圈缠绕于所述磁性槽状线圈支架的槽腰上。虽然，上述的实施例中，盘状本体41、42和43上每一组磁极所包含的磁极对数为6，而电枢盘31的每一开口组所包含的开口及穿插于开口的铁芯数目为36，其中，每一个磁极对应的是三个电枢盘的每一开口组所包含的开口，可以想见得到得是，每一个磁极开口对应四个或更多的电枢盘的每一开口组所包含的开口也是可以的。而对于本领域的普通技 术人员来说，每一个磁极组所包含的磁极数目，遵照电机理论来讲，是只要大于等于二即可的。虽然，上述的实施例中，定子所包含的电枢盘本体31的数目为二，实际这个数目也可以是一，还可以是三或大于三。显然，对于只有一个盘状本体31的情况，上述的第二盘状组件42是不需要的，而对于有三或大于三个电枢盘本体31的情况，上述的第二盘状本体42将布置于两两电枢盘组件31之间。可见，电枢盘组件31的数目始终保持比转子所包含的盘状本体41、42、43的数目少一。需要说明的是，上面仅以一些例子对本实用新型实施例中的应用进行了说明，本领域技术人员在此基础上，完全可以设计出更多的实施例，因此不在此处赘述。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.ー种盘式转子正弦交流电机，其特征在于，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売，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ー组铁芯、以及缠绕于所述铁芯上的电枢 线圈。
2.如权利要求I所述的盘式转子正弦交流电机，其特征在于，所述盘状本体包括 第一盘状本体和第二盘状本体； 所述第一盘状本体为磁性体，所述转子中有且只有两个第一盘状本体； 所述第二盘状本体为非磁性体，所述转子中的第二盘状本体皆位于所述两电枢盘组件之间。
3.如权利要求2所述的盘式转子正弦交流电机，其特征在于，所述第二盘状本体上还包括有沿同一圆周均匀分布的ー组开ロ，所述磁极组设于所述盘状本体的开ロ之内。
4.如权利要求I所述的盘式转子正弦交流电机，其特征在干， 所述第一磁极由内边界曲线和所述圆环的外圆周围成，所述内边界曲线由若干个点连接而成，所述内边界曲线上的每个点到所述圆环的圆心的距离为
5.根据权利要求4所述的盘式转子正弦交流电机的磁极组，其特征在干，所述第一盘状本体和第二盘状本体上的各组磁极在所述盘状本体的轴向上是--对应的。
6.如权利要求I或2所述的盘式转子正弦交流电机，其特征在于 所述电枢盘上开ロ与所述转子的盘状本体上开ロ相对应，每个所述转子的磁极开ロ所占扇面幅度分别对应至少三个所述电枢盘上的开ロ。
7.如权利要求I或2所述的盘式转子正弦交流电机，其特征在于 所述电枢盘组件还包括非导磁性盘体和磁性槽状线圈支架； 各所述槽状线圈支架的两端固定在所述非导磁性盘体上，且各所述磁性槽状线圈支架沿圆周均匀分布在所述非导磁性盘体上； 所述磁性槽状线圈支架的数量与所述电枢盘上的开口数目一致，各所述磁性槽状线圈支架所包含的槽脚数目与所述电枢盘上的开ロ组的数目一致；所述电枢盘组件中的电枢线圈缠绕于所述磁性槽状线圈支架的槽腰上。
8.如权利要求I或2所述的盘式转子正弦交流电机，其特征在于 所述盘式转子正弦交流电机的磁力线回路是大回环结构，磁力线由电机一端的第一盘状本体上磁极的N极出发，穿过电枢盘上的线圈支架，到第二盘状本体上磁极的S极，又从第二盘状本体上磁极的N极出发，穿过下一个电枢盘上的线圈支架，直到另一端的第一盘状本体上磁极的S极，再经过第一盘状本体到相邻磁极的N极。
专利摘要本实用新型公开了一种盘式转子正弦交流电机，可作为发电机和电动机，由机械带动转子转动可为发电机，由线圈通交流电就可为交流电动机。它具有路径简单，磁损耗小的磁力回路，脉动小，以提高机械能与电能之间相互的转化效率，且减少磁极的耗材，以降低制造成本，易于散热。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，所述盘状本体分为第一盘状本体和第二盘状本体，所述盘状本体沿所述转轴的轴向分布，且固定于所述转轴并随转轴转动；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。
文档编号H02K1/27GK202652021SQ20122028114
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者褚福林 申请人:褚福林