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磁悬浮电机的优缺点_罗茨风机

磁悬浮电机的优缺点_罗茨风机

磁悬浮电机的优缺点:[ 电子 ] DIY太阳能磁悬浮电机(门多西诺电机)详细教程【周最佳】

  先来个最终成果:

  废话不多说,直接上教程:

  第一步:制作外壳骨架

  打开AUTOCAD,设计好自己想要的尺寸和形状,然后就可以直接输出到激光雕刻机上了,零件的精度是成败的关键,没有雕刻机的也别自己手工刻,可以找有雕刻机的广告店让师傅帮加工下。加工成品如下:

  第二步:准备磁铁和电池板。

  太阳能电池板选用直接影响到效率,经过长期试验,金沙电子游戏官方入口3983最终选择了0.5V电压的滴胶板材料为多晶,由于太阳能电池的内阻很大,所以线圈的电阻要尽量小,但是线圈的匝数又影响到效率,所以如何取舍是一个很值得研究的问题。

  选多晶电池板是因为多晶板制造工艺决定它吸取的光谱比单晶板宽,弱光性能好,白天放在室内也有功率输出,但是单晶板的转换效率比多晶板高这个是肯定的,综合考虑还是选了多晶板。

  你需要一个2个环形强磁磁铁,用来做伪磁悬浮承轴,磁环一个大一个小,小的要以套的进承轴为佳,金沙电子游戏官方入口3983用的承轴是5MM的不锈钢,所以用5MM内孔的小磁环。大的内径应该是小的外径+8MM左右,太大太小都会影响效率,距离太大会造成抖动(血的教训,参见金沙电子游戏官方入口3983最早发布的作品视频)距离太小,阻力增加,效率会很低。

  第三步:制作转子。

  这是金沙电子游戏官方入口3983的多功能电动工具(电磨,电钻,切割机,转子平衡器)作为一个DIYER,几件称手的工具很重要,有时候直接影响到DIY的乐趣。。。。。

  这是只做好的转子,4个磁铁的排列方式后面会给出,转子的自平衡和动平衡非常重要,如果同心度不高会造成抖动,前面说过了,抖动影响效率。

  插上金沙电子游戏官方入口3983的万能电动工具调试平衡。

  第四步:制作线圈。

  由于金沙电子游戏官方入口3983采用的结构转子是磁铁,因此线圈可以绕很多匝,不用考虑重量问题,但是匝数越多电阻也越高。前面说过了,太阳能电池的内阻也很高,所以过高的电阻会使整个电路灵敏度降低,造成启动困难。这里金沙电子游戏官方入口3983用0.25MM直径的漆包线绕了800圈,正好占满一个线架。

  第五步:开始组装骨架。

  所有材料清单

磁悬浮电机的优缺点:一种磁悬浮电机的制作方法

  本实用新型属于电机技术领域,涉及一种磁悬浮电机。

  背景技术:

  直流磁浮电机也称磁浮电机,也可以叫磁力电机,它是无轴承电机是一种新型结构的电机。与传统电机的最大不同之处是它不需要另外的轴承,电机本身既可产生转矩,又能产生支撑转子的磁悬浮力,使转子能够实现无机械摩擦旋转。

  磁悬浮电机由于无机械接触,因而,转轴的定位是最为核心和难于解决的问题,介于此,如何对磁悬浮电机进行轴向和经向定位,是磁悬浮电机的关键技术问题。

  技术实现要素:

  本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题,提供一种磁悬浮电机,本实用新型所要解决的技术问题是如何对简化磁悬浮电机的结构,使转轴零机械摩擦。

  本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种磁悬浮电机,其特征在于,本电机包括转轴和壳体,所述转轴上周向固定有若干条状的第一永磁体,所述壳体的内壁上固定设置有若干根与各第一永磁体对应的第一铁芯,所述第一铁芯上绕设有第一导线绕组,所述转轴内具有与转轴同轴的定位孔,所述定位孔内插设有一铁柱,所述铁柱的一端与壳体固定连接,所述第一永磁体的内端伸入所述定位孔内;

  所述第一导线绕组通电后,第一铁芯的内端与第一永磁体的外端同极,所述铁柱上设置有与能够与第一永磁体的内端形成斥力的悬浮组件;

  所述铁柱的外壁与第一永磁体的内端之间具有间隙;所述第一永磁体的外端的磁极与在第一导线绕组正向通电后的第一铁芯内端的磁极相同。

  在上述的一种磁悬浮电机中,所述悬浮组件包括若干与第一永磁体一一对应的第二永磁体,所述第二永磁体的内端埋设在铁柱内,外端伸出铁柱周面,所述第二永磁体的外端与第一永磁体的内端同极。

  第一铁芯上绕设的第一导线绕组,假设其绕线方向为顺时针,其通磁N极为外端,则第一永磁体的外端为N极,内端为S极,第二永磁体的外端为S极,内端为N极,继而,转轴悬浮在各第一铁芯形成的空间内,在第二永磁体的外端与第一永磁体内端之间的斥力作用下,转轴在此被径向定位,而且在转轴停运状态下,也能够保持悬浮,使其具有较好的同轴度,在启动时也不会发生与第一铁芯之间的碰触情况。

  本悬浮组件的设置,为转轴提供双重的经向定位,使其同轴度较高,传动平稳性好,输出阻力更小。

  悬浮组件也可以是类似于第一铁芯和第一导线绕组的电磁结构,从而保持转轴与铁柱之间保持悬浮。

  在上述的一种磁悬浮电机中,所述转轴伸出壳体之外的一端称之为输出端,所述转轴位于壳体内的一端称之为固定端,靠近所述固定端的壳体上固定设置有一散热板,所述铁柱的一端与散热板固定相连。

  在上述的一种磁悬浮电机中,所述固定端固定连接有一轴套,所述轴套的一端与固定端固定连接,所述轴套的另一端均匀设置有若干安装片,所述安装片与转轴的轴线垂直,所述安装片上固定设置有至少一个第二铁芯,所述第二铁芯上绕设有第二导线绕组,所述壳体上固定设置有位于安装片内侧的屏蔽板,所述散热板和屏蔽板上分别固定设置有第三永磁体和第四永磁体,所述第三永磁体的内端的磁极和第四永磁体的外端的磁极相反,所述第二铁芯横向设置,且与转轴平行。

  本磁悬浮电机中,转轴为通透结构,散热板为通透结构,利用转轴旋转带动壳体内空气流通,使其具有良好的散热效果。

  通过对第二铁芯上绕设的第二导线绕组通电,假设绕线方向为顺时针,通电后第二铁芯的内侧端为S极,外侧端为N极,则第三永磁体的内侧端为N极,第四永磁体的外侧端为S极,安装片的两侧分别受第三永磁体和第四永磁体的斥力作用,使转轴的轴向被定位,在本电机的第二导线绕组和第一导线绕组通电时,转轴会迅速恢复第三永磁体和第四永磁体多安装片作用的斥力平衡点,使转轴恢复轴向悬浮状态和径向悬浮状态。

  在上述的一种磁悬浮电机中,所述安装片的两侧分别具有一导流板。

  导流板多壳体内进行换气,使气流从散热板、定位孔、转轴与第一铁芯之间均能具有良好的散热和换气,避免本电机中的各永磁体高温消磁。

  在上述的一种磁悬浮电机中,每片所述安装片上设置有两个第二铁芯,且径向分布。

  在上述的一种磁悬浮电机中,所述屏蔽板为硅钢片。

  在上述的一种磁悬浮电机中,所述输出端的轴壁上开设有若干贯穿定位孔的出风孔。

  输出端连接外接驱动设备,为了使定位孔在导流板能够对定位孔进行有效的散热和通风,在转轴的输出端的外壁上开设若干出风孔。

  附图说明

  图1是本磁悬浮电机的整体结构示意图。

  图2是图1中B方向上的截面图。

  图3是图1中A方向上的截面图。

  图中,1、转轴;11、输出端;12、固定端;2、壳体;21、散热板;22、轴套;23、安装片;24、屏蔽板;25、导流板;31、第一永磁体;32、第一铁芯;33、第一导线绕组;34、第二永磁体;4、定位孔;5、铁柱;61、第二铁芯;62、第二导线绕组;63、第三永磁体;64、第四永磁体。

  具体实施方式

  以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。

  如图1和图3所示,本电机包括转轴1和壳体2,转轴1上周向固定有若干条状的第一永磁体31,壳体2的内壁上固定设置有若干根与各第一永磁体31对应的第一铁芯32,第一铁芯32上绕设有第一导线绕组33,转轴1内具有与转轴1同轴的定位孔4,定位孔4内插设有一铁柱5,铁柱5的一端与壳体2固定连接,第一永磁体31的内端伸入定位孔4内;

  第一导线绕组33通电后,第一铁芯32的内端与第一永磁体31的外端同极,铁柱5上设置有与能够与第一永磁体31的内端形成斥力的悬浮组件;

  铁柱5的外壁与第一永磁体31的内端之间具有间隙;第一永磁体31的外端的磁极与在第一导线绕组33正向通电后的第一铁芯32内端的磁极相同;悬浮组件包括若干与第一永磁体31一一对应的第二永磁体34,第二永磁体34的内端埋设在铁柱5内,外端伸出铁柱5周面,第二永磁体34的外端与第一永磁体31的内端同极。

  第一铁芯32上绕设的第一导线绕组33,假设其绕线方向为顺时针,其通磁N极为外端,则第一永磁体31的外端为N极,内端为S极,第二永磁体34的外端为S极,内端为N极,继而,转轴1悬浮在各第一铁芯32形成的空间内,在第二永磁体34的外端与第一永磁体31内端之间的斥力作用下,转轴1在此被径向定位,而且在转轴1停运状态下,也能够保持悬浮,使其具有较好的同轴度,在启动时也不会发生与第一铁芯32之间的碰触情况。

  本悬浮组件的设置,为转轴1提供双重的经向定位,使其同轴度较高,传动平稳性好,输出阻力更小。

  悬浮组件也可以是类似于第一铁芯32和第一导线绕组33的电磁结构,从而保持转轴1与铁柱5之间保持悬浮。

  如图1和图2所示,转轴1伸出壳体2之外的一端称之为输出端11,转轴1位于壳体2内的一端称之为固定端12,靠近固定端12的壳体2上固定设置有一散热板21,铁柱5的一端与散热板21固定相连;固定端12固定连接有一轴套22,轴套22的一端与固定端12固定连接,轴套22的另一端均匀设置有若干安装片23,安装片23与转轴1的轴线垂直,安装片23上固定设置有至少一个第二铁芯61,第二铁芯61上绕设有第二导线绕组62,壳体2上固定设置有位于安装片23内侧的屏蔽板24,散热板21和屏蔽板24上分别固定设置有第三永磁体63和第四永磁体64,第三永磁体63的内端的磁极和第四永磁体64的外端的磁极相反,第二铁芯61横向设置,且与转轴1平行;本磁悬浮电机中,转轴1为通透结构,散热板21为通透结构,利用转轴1旋转带动壳体2内空气流通,使其具有良好的散热效果。

  通过对第二铁芯61上绕设的第二导线绕组62通电,假设绕线方向为顺时针,通电后第二铁芯61的内侧端为S极,外侧端为N极,则第三永磁体63的内侧端为N极,第四永磁体64的外侧端为S极,安装片23的两侧分别受第三永磁体63和第四永磁体64的斥力作用,使转轴1的轴向被定位,在本电机的第二导线绕组62和第一导线绕组33通电时,转轴1会迅速恢复第三永磁体63和第四永磁体64多安装片23作用的斥力平衡点,使转轴1恢复轴向悬浮状态和径向悬浮状态;安装片23的两侧分别具有一导流板25;导流板25多壳体2内进行换气,使气流从散热板21、定位孔4、转轴1与第一铁芯32之间均能具有良好的散热和换气,避免本电机中的各永磁体高温消磁。

  每片安装片23上设置有两个第二铁芯61,且径向分布;屏蔽板24为硅钢片。

  输出端11的轴壁上开设有若干贯穿定位孔4的出风孔;输出端11连接外接驱动设备,为了使定位孔4在导流板25能够对定位孔4进行有效的散热和通风,在转轴1的输出端11的外壁上开设若干出风孔。

  本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

磁悬浮电机的优缺点:为什么磁悬浮电机没有被广泛使用?

  磁悬浮电机没有摩擦寿命更长噪音更小效率更高为什么没有被广泛的推广使用是因为工艺还是因为技术不成熟

  在高速直驱领域已经用的很广泛了,如暖通行业的制冷压缩机,污水处理用的曝气鼓风机,高速分子泵等。但确实现在磁悬浮高速电机的成本还比较高,技术门槛也比较高,所以还没有普及,但发展趋势是明显的。

  高速电机配合磁悬浮轴承的技术已经发展了很多年,技术成熟可靠性也很高。问题主要在于成本:

  额外的磁悬浮轴承/无轴承电机悬浮绕组至少需要额外的电力电子器件,位移传感器(很贵相当贵),UPS备用电源等等。。。

  另外,机械轴承的发展也很快,在大多数高速应用领域机械轴承足以胜任。

  有兴趣可以读一篇WEMPEC专门做该方向老师的论文:

  Reference:

  E. L. Severson, “Bearingless Motor Technology for Industrial and Transportation Applications,”2020 IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), Long Beach, CA, 2020, pp. 266-273.

  目前来讲应用还是很多的,特别是流体机械(主要是空气),譬如磁悬浮分子泵,磁悬浮鼓风机,磁悬浮透平真空泵,磁悬浮离心压缩机;emaging

  小功率方面主要是成本问题,剩下的就是真正掌握成熟技术的企业并不多,还属于寡头行业,另外就是市场需求并不大

  因为大部分厂商技术掌握不彻底,无法降低成本。苏州苏磁智能科技金沙电子游戏官方入口3983,自主研发磁轴承,位移传感器,控制器,功率放大器,仅芯片和机加工外协,可以控制磁悬浮电机的成本。

磁悬浮电机的优缺点:电动牙刷磁悬浮电机与普通电机的区别

  电动牙刷通过微型电机带动刷头震动来实现清洁牙齿效果,牙刷电机的好坏决定了电动牙刷的清洁功能是否强大。

  目前市场上常见的牙刷电机分为普通铁芯电机、无铁芯电机、磁悬浮电机等,不同的微型直流电机应用的电动牙刷价格成本各有不同,空心杯电机与普通的铁芯电机价格比较便宜,一般用于低价的电动牙刷,一般的中高端电动牙刷采用磁悬浮电机,那么这几种牙刷电机有哪些区别呢?

  铁芯马达

  牙刷铁芯马达在输出轴上放置偏心块,在马达运转时,使其不断的失去平衡产生振动,铁芯马达的振动会带动输出轴上的刷头振动,从而通过振动刷头来清洁牙齿。

  无铁芯电机

  无铁芯电机也是通过放置偏心块振动原理带动刷头振动来清洁牙齿,或通过内部齿轮连杆结构把运动输出到刷头的位置,刷头位置通过相应的摆动机械结构,这样可把微电机的旋转运动转换成牙刷头的左右摆动。无铁芯电机相比铁芯电机尺寸更小,重量更轻。

  磁悬浮电机

  磁悬浮电机通过高频振动原理,以电磁与起振装置作为振动源,磁悬浮电机通电后电磁装置形成磁场,起振装置悬浮在磁场中间形成高频振动频率,最后通过传动轴传导到刷头上。磁悬浮电机的振动没有机械摩擦的产生稳定性强,产生的声波频率大,由于磁悬浮电机的摩擦小,即使在高转速情况下,噪音也非常小。

  以上就是电动牙刷磁悬浮电机与普通电机的区别,更多有关微型直流电机资讯,请继续关注。

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