实施方案
[0032] 以下将结合附图对本发明提供的技术方案作进一步说明。
[0033] 申请人对现有鼠笼式电机的结构进行深入研究的基础上发现,鼠笼式电机包括设置在外部的定子和设置在定子内部的转子,定子和转子之间无物理接触,通过定子产生旋转磁场驱动鼠笼转子旋转;从某种意义而言,现有鼠笼式电机也可以看成是分离式结构;但受限于内外层的设计结构,很难真正实现定子和转子的分离结构。为此,申请人创造性的提出了将现有圆柱形鼠笼结构展平为平面结构的鼠笼,从而方便的实现定子和转子的分离结构。
[0034] 参见图2‑4,所示为本发明分离式平面鼠笼电机的示意图,包括底座1和与该底座1可分离的转动本体2,其中,底座1中固定设置定子组件4,转动本体2至少包括壳体3和设置在该壳体3内的转子组件5。通常转子组件5可以通过轴承7和轴6连接在一起,并通过轴6与其他执行机构相连接,从而转子组件5可以以轴承7为轴心进行旋转并带动执行机构旋转。在一种优选实施方式中,转动本体2的壳体3与底座1之间具有卡合结构,转动本体2置于底座1上时,定子组件4与转子组件5之间具有一定间隙。
[0035] 与现有鼠笼式电机定子的原理类似,定子组件4用于产生沿着鼠笼导电条10旋转方向的旋转磁场,从而能够驱动转动本体2沿着轴心旋转。转子组件5至少圆形软磁框架8和该软磁框架8相匹配的平面鼠笼9,参见图5,软磁框架8的结构示意图,其采用软磁材料制成,比如硅钢片,其结构尺寸上和平面鼠笼9相适应。参见图6,所示为平面鼠笼9的结构示意图,平面鼠笼9沿径向方向形成多根间隔分布的导电条10,平面鼠笼9放置在软磁框架8上时,在相邻导电条之间形成的闭合环路中具有软磁材料,从而能够大大增加了磁场强度,增大电磁驱动力。
[0036] 当转动本体2放置在底座1上时,定子组件4与转子组件5同轴设置,定子组件4通电后产生轴向励磁并沿轴心形成旋转磁场;平面鼠笼与现有圆柱形鼠笼的工作原理相同,在旋转磁场的作用下,相当于导体在磁场中做切割磁力线运动,相应的导电条产生感应电流进而产生电磁力,从而在转轴上形成电磁转矩带动转子组件5旋转。
[0037] 参见图4,在破壁料理机、榨汁机、豆浆机等应用领域中,在轴承7另一端安装刀具14,需要电机工作时,转动本体2置于底座1上时,定子组件4驱动转子组件5以轴承7为轴心旋转,从而带动安装于轴承7上的刀具14以轴承7为轴心同步旋转。完成操作后,可以将转动本体2从底座1上取下来,方便用户使用。
[0038] 上述技术方案中,电机工作时,转子组件5在旋转状态下,会导致其自身不稳定。为此,在软磁框架8的最外周设置了一圈环形磁性材料,如图5所示,最外一圈为一环形磁性材料。在电机工作时,定子组件4和转子组件5之间能够形成自稳结构,也即,定子线圈通电时,环形磁性材料被磁化后与定子磁场相吸合,不管定子磁场如何变化,两者之间都形成稳定的磁作用力,使转子组件5保持稳定;当定子线圈断电后,环形磁性材料无磁性,定子组件4和转子组件5之间零磁力,从而方便转动本体2的分离。
[0039] 参见图6,所示为平面鼠笼9的结构示意图,包括内环导体11、外环导体12以及在内环导体11和外环导体12之间设置多根间隔分布的导电条10,每根导电条与内环导体11和外环导体12均相连接,并形成闭合环路。平面鼠笼9的结构相当于将现有圆柱形鼠笼结构展为平面结构,内环导体11和外环导体12相当于其两个端环,导电条间隔分布间隔分布在内环导体11和外环导体12之间(相当于设置在两个端环之间)。在一种优选实施方式中,内环导体11、外环导体12和导电条10一体成型或者拼接为一体。通常平面鼠笼9采用铜或铝等金属材料制成。
[0040] 参见图7,所示为定子组件4的原理示意图,其为呈圆周分布的多个定子绕组13,每个定子绕组13包括软磁材料和缠绕在该软磁材料上的绕组线圈(图中未示出),绕组线圈交替通电后形成旋转磁场;在一种优选实施方式中,绕组线圈与电流控制器相连接,电流控制器用于输出电流使定子绕组13产生轴向励磁。理论上,只要能够产生两相电或者多相电控制绕组,定子组件4就能够形成旋转磁场。
[0041] 在一种优选实施方式中,定子绕组13为三相定子绕组,所述电流控制器产生三相对称交流电驱动三相定子绕组使其交替工作进而产生旋转磁场。比如,图7示出了采用9个定子绕组的示意图,可以将其分为三组三相定子绕组,每相邻的三个定子绕组为一组三相定子绕组,三相定子绕组工作时,每个绕组依次交替工作,相邻相位差为120°。
[0042] 本申请中,定子组件4为沿着圆周方向间隔分布的多个绕组,转子组件5由软磁框架8和平面鼠笼9组成,两者组合之后也形成多个绕组。在一种优选实施方式中,定子组件4和转子组件5采用相同的平面结构,在定子组件4和转子组件5上形成的绕组数量相同,并且空间位置上一一对应。这样,转子组件5能够较好地感应定子组件4产生的旋转磁场,能够产生较大的电磁驱动力。
[0043] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0044] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。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发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明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。