磁场可控永磁电机的制作方法

1.本发明涉及电机磁场调节技术领域，特别是涉及一种磁场可控永磁电机。


背景技术：

2.现有高效电机一般采用永磁同步电机结构，用永磁体代替电励磁，使得电机结构变得简单，运行可靠，(因无碳刷部件)无电励磁，从而节约励磁能量，延长了新能源汽车、摩托车、电瓶车的续行里程。因永磁体的磁场不可控，造成电机的高效区速度范围较窄。一般采用弱磁控制来降低电机反电势或提升转速，弱磁控制时需要加入弱磁电流，又加大了能量消耗；加大了控制器的载流量；使得关键元件和耗材增加。
3.因此，现有技术的缺陷是，缺少一种磁场可控永磁电机，调节永磁电机定子与转子之间的磁通强度。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明的目的是提供一种磁场可控永磁电机，设置有磁场调节装置，磁场调节装置间隔设置有高导磁部和低导磁部，可以调节永磁电机定子与转子之间的磁通强度。
5.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种磁场可控永磁电机，包括永磁电机，永磁电机设置有定子和转子，在定子和转子之间设置有气隙，在定子上或转子上或者气隙中设置有磁场调节装置，磁场调节装置间隔设置有高导磁部和低导磁部，高导磁部的导磁能力大于低导磁部的导磁能力，转动磁场调节装置或者沿着永磁电机的轴心方向移动磁场调节装置，从而调节定子和转子之间的磁通强度。
6.所述磁场调节装置可以呈圆筒状，磁场调节装置的圆周间隔设置有高导磁部和低导磁部，转动磁场调节装置，使高导磁部与定子在圆周方向错开适当的角度，从而调节定子和转子之间的磁通强度。也可以沿着永磁电机的轴心方向移动磁场调节装置，使高导磁部与定子在永磁电机的轴心方向错开适当的距离，从而调节定子和转子之间的磁通强度。
7.高导磁部和低导磁部还可以是条形，多个高导磁部和低导磁部围成一个正多边形的磁场调节装置，不转动，通过沿着永磁电机的轴心方向拉动磁场调节装置，使高导磁部与定子在永磁电机轴心方向错开适当的距离，从而调节定子和转子之间的磁通强度。
8.所述磁场调节装置连接有驱动机构，驱动机构驱动磁场调节装置转动。
9.所述驱动机构设置有拔杆，磁场调节装置转动套设在定子外壁或者转动设置于气隙中，拔杆固定在磁场调节装置的一侧并与磁场调节装置的轴心线方向一致，在永磁电机的定子支座上开设有与拔杆配合的弧形槽，弧形槽槽宽与拔杆的直径相适配，弧形槽的方向与拔杆的转运轨迹相对应，拔杆的内端固定在磁场调节装置的一侧，拔杆的外端经弧形槽伸出定子支座，拔杆可沿着弧形槽转动。
10.所述高导磁部由软磁材料制成，低导磁部由非导磁材料制成。
11.所述软磁材料是电工纯铁或硅钢；非导磁材料是铝，或非金属，或空气气隙。
12.显著效果:本发明提供了一种磁场可控永磁电机，设置有圆筒状的磁场调节装置，磁场调节装置沿着圆周方向间隔设置有高导磁部和低导磁部，可以调节永磁电机定子与转子之间的磁通强度。
附图说明
13.图1为本发明的部分剖视结构图；
14.图2为定子的部分剖视图；
15.图3为转子的部分剖视图；
16.图4为磁场调节装置的部分剖视图；
17.图5为本发明的第一种使用状态图；
18.图6为本发明的第二种使用状态图；
19.图7为其中一种驱动机构的结构图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
21.如图1-图7所示，一种磁场可控永磁电机，包括永磁电机1，永磁电机1设置有定子2和转子3，在定子2和转子3之间设置有气隙，在定子2上或转子3上或者气隙中转动设置有磁场调节装置4，所述磁场调节装置4呈圆筒状，磁场调节装置4沿着圆周方向间隔设置有高导磁部41和低导磁部42，高导磁部41由软磁材料制成，低导磁部42由非导磁材料制成，转动磁场调节装置4，从而调节定子2和转子3之间的磁通强度。高导磁部41和低导磁部42呈条形，沿磁场调节装置4的轴向设置，可以粘在一起形成一个圆筒状的磁场调节装置4。
22.其中，软磁材料可以是电工纯铁、硅钢、坡莫合金等，非导磁材料可以是铜、铝、非金属、空气气隙等形成，低导磁部42为空气气隙时，需要在端面设置一个端圈将多个高导磁部41连接起来。定子2上设置有线圈，图略。
23.定子2大致上呈圆柱形，其外壁设置有定子磁极21；转子3大致上呈圆筒形，一端开口，一端封闭，其内壁设置有永磁体制成的永磁磁极31，磁场调节装置4转动套设在定子2上，转子3罩在磁场调节装置4外面，转子3的轴心设置有空心转轴32，定子2的轴心设置有空心转轴32通过的过孔22。定子2设置有定子支座11，定子2与定子支座11固连。转子3转动设置在定子支座11上或永磁电机1的机壳上；空心转轴32上可以套轴承，通过轴承转动安装在定子支座11上的安装孔上，或者通过轴承转动安装在机壳上，机壳呈圆筒状罩在转子3外面，一端开口与定子支座11固连，另一端可开设空心转轴32伸出的通孔，图略。
24.磁场调节装置4与定子2和转子3同心设置，定子2设置有定子磁极21，转子3设置有与定子磁极21对应的永磁磁极31，高导磁部41与定子磁极21的面积相同或相当，转动磁场调节装置4，调节高导磁部41正对定子磁极21的面积的大小，从而可以调节定子磁极21和永磁磁极31之间的磁通强度。当高导磁部41正对定子磁极21时，定子磁极21和永磁磁极31之间的磁通强度最大，当高导磁部41与定子磁极21错开一定距离时，定子磁极21和永磁磁极31之间的磁通强度减小，高导磁部41与定子磁极21正对的面积越小，定子磁极21和永磁磁极31之间的磁通强度越小，转动磁场调节装置4，使高导磁部41与定子磁极21错开相应的角度，就可以调节定子2和转子3之间的磁通强度。使得永磁电机的高效区速度范围变宽。
25.通过改变永磁电机1磁路的磁阻，达到对永磁电机1磁场的可控制。当磁通强度需求大时，就用导磁性能好的高导磁部41连接定子2和转子3之间的磁路，当要小的磁通强度时，就用磁阻大的低导磁部42连接定子2和转子3之间的磁路。达到定子2和转子3磁通强度可控的目的。从而满足新能源电动车驱动电机的宽速度调节和高效率的需求。与弱磁控制相比可以节省电动车能耗。
26.磁场调节装置4可以设置在定子2上也可以设置在转子3上，比如在定子2或转子3上设置圆周方向的环形滑槽，磁场调节装置4嵌入滑槽中并可在滑槽中沿着圆周方向转动，图略；磁场调节装置4还可以设置在气隙中，也就是定子2与转子3之间；磁场调节装置4与转子3之间还应有适量间隙，避免扫膛。安装在转子3上时，磁场调节装置4可与转子3一起转动。
27.所述磁场调节装置4连接有驱动机构，驱动机构驱动磁场调节装置4转动。
28.所述驱动机构设置有拔杆43，磁场调节装置4转动套设在定子2外壁或者转动设置于气隙中，拔杆43固定在磁场调节装置4的一侧边缘并与磁场调节装置4的轴心线方向一致，在永磁电机1的定子支座11上开设有与拔杆43配合的弧形槽12，弧形槽12槽宽与拔杆43的直径相适配，弧形槽12的方向与拔杆43的转运轨迹相对应，拔杆43的内端固定在磁场调节装置4的一侧，拔杆43的外端经弧形槽12伸出定子支座11，拔杆43可沿着弧形槽12转动。
29.为了磁场调节装置4安装的稳定，拔杆43可以是多根，弧形槽12可以是多个。
30.可以手动控制拔杆43转动，也可通过电动机构带动拔杆43转动。
31.优选的，图7的拔杆43由电动机构带动转动，电动机构设置有与永磁电机1同轴的步进电机44，步进电机44的输出轴通过摇杆45与拔杆43的外端固连，驱动拔杆43转动，从而控制磁场调节装置4转动相应的角度。
32.优选的，步进电机44连接有单片机，单片机连接有速度检测装置或触摸屏，速度检测装置检测永磁电机1的转速，根据永磁电机1的转速或触摸屏输入数据控制磁场调节装置4转动相应的角度；接近基速时，降低磁通，图略。
33.驱动机构还可以是套在磁场调节装置4上的齿圈，由与齿圈啮合的齿轮带动旋转。
34.最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。