径向磁场三角连接三相永磁电机的制作方法

本发明涉及三相交流电机和无刷电机。

背景技术：

1、径向磁场三角连接三相永磁电机是一种新型的电能转化为机械能产品。

2、三相交流电机，是工业应用中电能转化为机械能典型的主要方式，其原理为在圆筒形定子上饶有三相绕组线圈，当通过三相交流电时，产生旋转磁场，并在鼠笼式转子上感应出电流并产生出转子上的磁场，定子和转子的磁场相互作用，驱动转子旋转，输出机械能。在现有的技术中，电机的定子上在鼠笼式转子上感应出电流过程中由于定子和转子之间的不得不存在的气隙使得感应电流减小而产生损耗，并且鼠笼式转子上感应出电流并产生出转子上的磁场也将再次存在损耗，使得电机效能下降。而本发明的径向磁场三角连接三相永磁电机将定子上三相交流电产生的旋转磁场直接作用于具有永磁体的转子上，驱动转子旋转，提高了电能到输出机械能的转换效率，同时径向磁场三角连接三相永磁电机也是高效永磁无刷电机，可以这在工业动力应用中对于节能减排，绿色低碳都具有着很重要的意义。

技术实现思路

1、在本发明的径向磁场三角连接三相永磁电机中，采用的是定子和转子的磁力线与圆柱形转子转轴相垂直的方式，转子上永磁体在转子圆柱体上按径向安装，其磁力线与转子转轴相垂直，其电机定子由内部是圆桶形并有用于绕线的电枢槽和电枢齿的硅钢片叠加而成，其上的定子线圈的绕制方式按分布方式跨三个电枢槽围绕二个电枢齿绕制，定子和转子产生的磁力线与电机轴相垂直，无需驱动器就可以直接在三相交流电源上使用，也可以经变频器进行速度调节，相对于传统的三相交流电机在同样规格情况下提高了电机效率和功率，本发明同时也是永磁无刷电机，可经无刷电机驱动器进行驱动运转，并且在每次驱动时都对含有永磁体的磁性转子的全部南北极都进行驱动，提高了效率并增大了转矩和驱动功率，故命名为径向磁场三角连接三相永磁电机。

2、在本发明的径向磁场三角连接三相永磁电机其电机定子由内部是圆桶形并有用于绕线的电枢槽和电枢齿的硅钢片叠加而成，定子产生的磁力线与电机转轴相垂直，电枢齿之间按跨三个电枢槽围绕二个电枢齿绕制定子线圈的方式绕制有三相定子绕组，通电驱动时产生径向磁场；圆柱形转子在转子圆柱体径向装有磁力线与电机转轴相垂直的永磁体，其磁力线在外径向分布，永磁体的磁极南极北极相邻排列，通电驱动时转子上每一个南极和北极都同时被定子线圈产生的磁场的排斥力和吸引力进行驱动；三相绕组之间采用三角连接，在应用于三相交流电时三相定子绕组的输入端分别接于三相交流电的三根相线；在应用于永磁无刷电机时三相定子绕组的输入端分别接于无刷电机驱动器的三个输出端。

3、本发明的定子绕组的绕制方式和绕组之间的连接方式是，在由硅钢片叠加而成的定子的电枢齿上同一相绕组的绕制方式是在跨三个电枢槽围绕二个电枢齿绕制，同一相绕组相邻二个线圈绕向相反，并且当不计相邻二个线圈中心所在的电枢槽时，二个线圈的中心相隔二个电枢槽；三相绕组的绕制方式相同；相邻相的绕组其相邻的一个绕组边在同一个电枢槽放置；三相绕组完成后，将一相绕组的起端与相邻相的绕组的末端相连，三相绕组都如此按照一相绕组的起端与相邻相的绕组的末端相连接形成绕组的三个输入端，组成传统的三角形连接；在三相绕组的其中一相绕组绕向相反于其他二相绕组绕向时，交换该相绕组的起始端和结束端再按上面方法连接构成相同的电气特性。

4、本发明的圆柱形转子的构造方式为，圆柱形转子上永磁体的磁力线与电机转轴相垂直并按径向分布，并且转子上永磁体在转子外径向上的磁极按南极北极相邻排列，永磁体可用磁环按外径向充磁而成，也可用将永磁体安装于圆柱形转子的转子体上而成。

5、本发明的径向磁场三角连接三相永磁电机的永磁体转子在外径向上的磁极数量与定子电枢槽数的关系是：定子电枢槽数等于永磁体转子在外径向上南极北极磁极之和的数量乘以3。

6、本发明的径向磁场三角连接三相永磁电机，在应用于三相交流电时，定子上三相绕组的输入端分别接于三相交流电的三根相线上，三相交流电各相相位相差120度，由三相交流电驱动电机转子旋转。

7、本发明的径向磁场三角连接三相永磁电机，在应用于永磁无刷电机时，定子上三相绕组的输入端分别接于无刷电机驱动器对应的三个输出端，由具有输出六个驱动状态的无刷电机驱动器驱动电机转子旋转。

8、本发明的径向磁场三角连接三相永磁电机，在应用于三相交流电时，电机转子转动速度由能改变输出频率的各相相位相差120度的三相交流变频器进行调节，三相交流变频器输出的三根相线分别接于定子上三相绕组的三个输入端上。由改变变频器输出的三相交流电的频率从而达到调节转速的目的。

技术特征：

1.径向磁场三角连接三相永磁电机，包括电机定子和永磁体转子，其特征是：径向磁场三角连接三相永磁电机其电机定子由内部是圆桶形并有用于绕线的电枢槽和电枢齿的硅钢片叠加而成，定子产生的磁力线与电机转轴相垂直，电枢齿之间按跨三个电枢槽围绕二个电枢齿绕制定子线圈的方式绕制有三相定子绕组，通电驱动时产生径向磁场；圆柱形转子在转子圆柱体径向装有磁力线与电机转轴相垂直的永磁体，其磁力线在外径向分布，永磁体的磁极南极北极相邻排列，通电驱动时转子上每一个南极和北极都同时被定子线圈产生的磁场的排斥力和吸引力进行驱动；三相绕组之间采用三角连接，在应用于三相交流电时三相定子绕组的输入端分别接于三相交流电的三根相线；在应用于永磁无刷电机时三相定子绕组的输入端分别接于无刷电机驱动器的三个输出端。

2.根据权利要求1所述的径向磁场三角连接三相永磁电机，其特征是：硅钢片叠加而成的定子其电枢齿上同一相绕组的绕制方式是在跨三个电枢槽围绕二个电枢齿绕制，同一相绕组相邻二个线圈绕向相反，并且当不计相邻二个线圈中心所在的电枢槽时，二个线圈的中心相隔二个电枢槽；三相绕组的绕制方式相同；相邻相的绕组其相邻的一个绕组边在同一个电枢槽放置；三相绕组完成后，将一相绕组的起端与相邻相的绕组的末端相连，三相绕组都如此按照一相绕组的起端与相邻相的绕组的末端相连接形成绕组的三个输入端，组成传统的三角形连接；在三相绕组的其中一相绕组绕向相反于其他二相绕组绕向时，交换该相绕组的起始端和结束端再按上面方法连接构成相同的电气特性。

3.根据权利要求1所述的径向磁场三角连接三相永磁电机，其特征是：圆柱形转子上永磁体的磁力线与电机转轴相垂直并按径向分布，并且转子上永磁体在转子外径向上的磁极按南极北极相邻排列，永磁体可用磁环按外径向充磁而成，也可用将永磁体安装于圆柱形转子的转子体上而成。

4.根据权利要求1所述的径向磁场三角连接三相永磁电机，其特征是：径向磁场三角连接三相永磁电机的永磁体转子在外径向上的磁极数量与定子电枢槽数的关系是：定子电枢槽数等于永磁体转子在外径向上南极北极磁极之和的数量乘以3。

5.根据权利要求1所述的径向磁场三角连接三相永磁电机，其特征是：在应用于三相交流电时，定子上三相绕组的输入端分别接于三相交流电的三根相线上，三相交流电各相相位相差120度，由三相交流电驱动电机转子旋转。

6.根据权利要求1所述的径向磁场三角连接三相永磁电机，其特征是：在应用于永磁无刷电机时，定子上三相绕组的输入端分别接于无刷电机驱动器对应的三个输出端，由具有输出六个驱动状态的无刷电机驱动器驱动电机转子旋转。

7.根据权利要求1所述的径向磁场三角连接三相永磁电机，其特征是：在应用于三相交流电时，电机转子转动速度由能改变输出频率的各相相位相差120度的三相交流变频器进行调节，三相交流变频器输出的三根相线分别接于定子上三相绕组的三个输入端上。

技术总结本发明提供径向磁场三角连接三相永磁电机，与普通三相交流电机不同，其电机定子由内部是圆桶形并有用于绕线的电枢槽和电枢齿的硅钢片叠加而成，按跨三个电枢槽围绕二个电枢齿方式绕制定子线圈，圆柱形转子在径向装有磁力线与电机转轴相垂直的永磁体，定子和转子产生的磁力线与电机轴相垂直，电机采用三角连接接法，无需驱动器就可以直接在三相交流电源上使用，也可以经交流变频器进行转速调节，并且也是高效永磁无刷电机，可以经无刷电机驱动器进行驱动运转，每次驱动时都对含有永磁体的磁性转子的全部南北极都进行驱动，实现了高的电能驱动效率和高的功率密度。在工业动力应用上实现了节能减排，具有取代现在广泛使用的三相交流电机的应用前景和非常重大的意义。技术研发人员：彭宇科,彭玉婷,彭明受保护的技术使用者：彭宇科技术研发日：20230920技术公布日：2024/7/25