本實用新型涉及一種電動機，特別是涉及一種用于軸向磁場稀土永磁無鐵芯無刷電機。

背景技術：

電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換的一種電磁裝置。

電機的主要作用是產生驅動轉矩作為家用電器和各種機械的動力源。盤式軸向磁場稀土永磁無鐵芯無刷電機是采用雙轉子和單定子構成雙氣隙，電樞無槽無鐵芯，由繞組注塑而成。轉子由高性能永磁材料與鋼板粘接而成。主磁路從一個磁極出發，軸向穿過氣隙和與之相對的另一極，沿周向經過轉子軛部，再穿過相鄰的磁極和軸向氣隙，最后沿轉子軛部閉合。控制器根據位置傳感器檢測的轉子位置信號，觸發相應的電子開關元件給電樞供電，驅動轉子旋轉。

盤式軸向磁場稀土永磁無鐵芯無刷電機由于繞組制造工藝復雜，且轉子和定子夾層式的結構不利于大功率電機的制造和維修。同時采用集中控制的電機，其電機功率的極值會直接受制于控制元器件的性能。

因此，目前亟需一種能夠擺脫控制器件性能限制的軸向磁場稀土永磁無鐵芯無刷電機。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低、操作簡便、擺脫控制器件性能限制的陣列電機。

本實用新型陣列電機，包括機殼；電機轉子，其包括永磁體和轉軸，所述轉軸通過軸承安裝在所述機殼上，轉軸上固定有永磁體，所述永磁體沿轉軸的軸向設有N+1層，每層永磁體4M個，每層的永磁體沿轉軸的周向均勻分布，所述頂層的永磁體之間通過磁軛連接，所述底層的永磁體之間通過磁軛連接；電樞繞組，其包括線圈，所述線圈與所述機殼的內圓周面固定，所述線圈沿所述轉軸的軸向分布N層，每層線圈3M個，所述每層線圈夾持在兩層永磁體之間；控制器，其用于根據所述永磁體的位置改變線圈的電流方向。

本實用新型一種陣列電機，其中，所述控制器包括位置感應磁鐵、位置感應器、開關控制電路，所述開關控制電路與所述位置感應器連接，所述位置感應器設有位置感應磁鐵，所述位置感應磁鐵用于感應所述永磁體的位置。

本實用新型一種陣列電機，其中，最少可以3個線圈為一控制單元。最多可用M*N組相同的控制開關控制3M*N個線圈。

本實用新型一種陣列電機，其中，所述M為4，N為6。

本實用新型陣列電機與現有技術不同之處在于本實用新型陣列電機本實用新型具有如下效果：1、在延續了盤式軸向磁場稀土永磁無鐵芯無刷電機高效率的同時，簡化了繞組制造工藝，大幅減少了磁軛的用量。2、前后和上下的機體結構方便了陣列式電機制造和維修。3、相同轉速的電機在軸的承受范圍內可實現簡單的串，并軸連接，以提高輸出功率。4、采用分散控制使電機功率不再受控制元器件性能的制約，可實現超大功率的需求。

下面結合附圖對本實用新型的陣列電機作進一步說明。

附圖說明

圖1是陣列電機的電機轉子的永磁體的示意圖；

圖2是陣列電機的電樞繞組的線圈的示意圖；

圖3是陣列電機的電機轉子的永磁體與電樞繞組的線圈的裝配示意圖；

圖4是陣列電機的電機轉子的示意圖；

圖5是陣列電機的偏離報警部的示意圖；

圖6是陣列電機的支架的示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1～6所示，參見圖3、4，本實用新型陣列電機包括

機殼100；

電機轉子200，其包括永磁體201和轉軸202，所述轉軸202通過軸承安裝在所述機殼100上，轉軸202上固定有永磁體201，所述永磁體201沿轉軸202的軸向設有N+1層，每層永磁體2014M個，每層的永磁體201沿轉軸202的周向均勻分布，所述頂層的永磁體201之間通過磁軛連接，所述底層的永磁體201之間通過磁軛連接；

電樞繞組300，其包括線圈301，所述線圈301與所述機殼100的內圓周面固定，所述線圈301沿所述轉軸202的軸向分布N層，每層線圈3M個，所述每層線圈301夾持在兩層永磁體201之間；

控制器，其用于根據所述永磁體201的位置改變線圈301的電流方向。

本實用新型具有如下效果：1、在延續了盤式軸向磁場稀土永磁無鐵芯無刷電機高效率的同時，簡化了繞組制造工藝，大幅減少了磁軛的用量。2、前后和上下的機體結構方便了陣列式電機制造和維修。3、相同轉速的電機在軸的承受范圍內可實現簡單的串，并軸連接，以提高輸出功率。4、采用分散控制使電機功率不再受控制元器件性能的制約，可實現超大功率的需求。

優選地，所述控制器包括位置感應磁鐵、位置感應器、開關控制電路，所述開關控制電路與所述位置感應器連接，所述位置感應器設有位置感應磁鐵，所述位置感應磁鐵用于感應所述永磁體201的位置。

優選地，最少可以3個線圈為一控制單元。最多可用M*N組相同的控制開關控制3M*N個線圈。

其中，轉子4M*(N+1)個永磁體和3M*N個線圈構成一個M*N的電機陣列，因M*N個電機的運行狀態完全一致，故可根據實際需要通過串并聯合并控制開關來減少控制開關的數量。

優選地，所述M為4，N為6。

實施例2

參見圖5，本實施例2與實施例1的不同之處在于，所述機殼100在所述軸承處設有偏離報警部400，所述偏離報警部400包括報警齒輪401、第一伸縮桿411、第二伸縮桿421、第一彈性桿421、第二彈性桿422；

所述報警齒輪401套裝在所述轉軸202外，所述報警齒輪401與所述軸承間隙配合，所述報警齒輪401的內圓周面設有齒，所述報警齒輪401的外圓周的0°、90°處分別通過第一彈性桿421、第二彈性桿422與所述機殼100連接，所述報警齒輪401的外圓周的180°、270°處分別通過所述第二伸縮桿421、第一伸縮桿411與所述機殼100連接；

其中，所述第一伸縮桿411包括第一移動桿、第一桿套、第一導軌、第一卡銷、第一永磁鐵、第一線圈、第一電表，所述第一移動桿的一端與所述報警齒輪401的外圓周的270°處鉸鏈連接，所述第一移動桿套裝在所述第一桿套內，所述第一桿套的內圓周面沿其軸向設有第一導軌，所述第一移動桿的外圓周面沿其徑向設有第一卡銷，所述第一卡銷沿所述第一導軌移動，所述第一移動桿的另一端設有第一永磁鐵，所述第一桿套的內部設有第一線圈，所述第一線圈的軸線方向與所述第一移動桿的軸向方向重合，所述第一線圈與所述第一電表連接，所述第一電表與所述控制器連接；

所述第二伸縮桿421包括第二移動桿、第二桿套、第二導軌、第二卡銷、第二永磁鐵、第二線圈、第二電表，所述第二移動桿的一端與所述報警齒輪401的外圓周的180°處鉸鏈連接，所述第二移動桿套裝在所述第二桿套內，所述第二桿套的內圓周面沿其軸向設有第二導軌，所述第二移動桿的外圓周面沿其徑向設有第二卡銷，所述第二卡銷沿所述第二導軌移動，所述第二移動桿的另一端設有第二永磁鐵，所述第二桿套的內部設有第二線圈，所述第二線圈的軸線方向與所述第二移動桿的軸向方向重合，所述第二線圈與所述第二電表連接，所述第二電表與所述控制器連接；

當第一電表、第二電表的顯示有電流時，則表示偏離報警部400發出報警信號，控制器將線圈301斷電。

本實用新型通過報警齒輪401來感測轉軸202是否偏心轉動，即，是否軸承失圓，若軸承失圓，則轉軸202就回觸碰報警齒輪401的齒，報警齒輪帶動第一伸縮桿411、第二伸縮桿421伸縮，第一伸縮桿411、第二伸縮桿421的第一永磁鐵與第一線圈產生相對運動或第二永磁鐵與第二線圈產生相對運動，產生電流以達到報警效果，當控制器收到報警電流時，控制線圈301斷電，從而停機更換軸承。

優選地，所述第一伸縮桿211、第二伸縮桿221由丁晴橡膠制成。

優選地，參見圖6，所述機殼100的內圓周面通過支架500與線圈301連接，所述支架500包括第一夾板501、第二夾板502、第一導柱503、第一滑塊504、第一引擎505、第一轉盤506、導向夾板507、方框508、第二滑塊509、固定套510、第二固定柱511；

所述第一夾板501、第二夾板502與所述機殼100的內圓周面固定，所述第一夾板501、第二夾板502之間的連線與所述轉軸202的軸線方向平行，所述第一夾板501與兩個第一導柱503的一端固定，所述兩個第一導柱503的另一端與所述第二夾板502固定，所述兩個第一導柱503之間設有沿其移動的第一滑塊504，所述第一滑塊504與所述第一引擎505固定，所述第一引擎505的輸出軸與所述第一轉盤506固定，所述第一轉盤506沿其周向均勻分布有四個導向夾板507，所述導向夾板507的長度方向與所述第一引擎505的輸出軸的軸向方向平行，所述導向夾板507的內側設有導槽，兩個相對的導向夾板507支架設有沿其導槽移動的方框508，所述方框508的靠近所述第一引擎505的一側與所述第二滑塊509固定，所述第二滑塊509與兩個相互垂直的方框508固定，所述第二滑塊509的靠近所述導向夾板507的表面固定有第二引擎，所述第二引擎的輸出軸與行進齒輪固定，所述行進齒輪與齒條嚙合，所述齒條與所述導向夾板507固定，所述齒條沿所述導向夾板507的長度方向配置，所述第二滑塊509的遠離所述第一引擎505的表面與第二固定柱511的一端固定，所述第二固定柱511的中部通過固定套510與所述方框508固定，所述第二固定柱511的另一端與所述線圈301固定；

其中，所述第一滑塊504通過帶傳動機構與所述第一導柱503連接，所述帶傳動機構包括第一帶輪、第二帶輪、同步帶、第三引擎，第一帶輪、第二帶輪均通過軸承安裝在所述第一導柱503上，所述第一帶輪、第二帶輪之間的連線與所述第一導柱503的軸線方向平行，第一帶輪、第二帶輪外套裝有同步帶，所述第三引擎與所述第一導柱503固定，所述第三引擎的輸出軸與所述第一帶輪固定，所述同步帶與所述第一滑塊504固定。

本實用新型通過帶傳動機構使線圈301可沿圖中的橫向移動，即，沿轉軸的軸向移動；通過第一引擎505可使線圈301扭動；通過行進齒輪與齒條的方式帶動線圈301沿圖中的上下方向移動，即，沿轉軸的徑向移動，從而在所述轉軸偏心運動時，通過調整線圈301的位置，而對于轉軸202進行糾偏，避免轉軸202過度偏離而降低陣列電機的使用壽命，此外，還可通過進齒輪與齒條的方式帶動線圈301沿轉軸的徑向移動的方式，調節其與永磁體的相對距離，而調整磁力的大小，從而調整轉軸的輸出功率。

優選地，所述控制器根據所述機殼100的直徑A、線圈301的匝數B、M、N，按如下公式輸出推薦額定電壓C；

其中，機殼100的直徑A的單位為分米，線圈301的匝數B的單位為圈，M、N的單位為個，額定電壓C的單位為伏特。

本實用新型通過上述方式可根據其實際情況計算出一個電能轉化效率最高的額定電壓C，從而使本方案能更好地利用電能。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。