直流電的製造方法
2023-12-01 05:20:36 1
直流電的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種直流電機，包括上殼體、上軸承、上磁鐵固定件、上磁鐵、PCB板、下磁鐵、下磁鐵固定件、下軸承、下殼體和轉軸。本發明的直流電機，以所述上磁鐵靠近所述下磁鐵的磁極為N極，所述下磁鐵靠近所述上磁鐵的磁極為S極為例，其磁路為從下磁鐵的N級出發，通過下磁鐵固定件、轉軸、上磁鐵固定件、上磁鐵的S極、上磁鐵的N極回到下磁鐵的S極，完成磁路循環；當對所述PCB板上的銅線通電後，所述銅線產生磁場，所述磁場與所述上磁鐵和下磁鐵之間的磁場相互作用，使得所述上磁鐵固定件和下磁鐵固定件轉動，從而使得所述直流電機轉動，可見本發明的結構中，並不包括繞組，避免了磁損耗和熱損耗，效率較高。
【專利說明】直流電機
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電機，尤其涉及一種直流電機。
【背景技術】
[0002]現有技術中的直流電機一般分為有刷直流電機和無刷直流電機兩種，有刷直流電機，如中國授權專利CN101651396B所公開的那樣，其包括定子、轉子和碳刷等部件，所述碳刷可以改變電機的轉子內的勵磁線圈內的電流方向，從而使得所述轉子轉動；而無刷直流電機，如中國專利公開文獻CN102684441A所記載的，其包括控制電路和多個電繞組，所述控制電路可以控制所述多個電繞組產生旋轉磁場，所述旋轉磁場與定子的永磁磁場或者勵磁磁場相作用，使得定子轉動；可見現有技術中的直流電機一般均包括繞組，然而繞組中的鐵芯不可避免地會出現渦流，從而導致磁損耗和熱損耗。
【發明內容】
[0003]本發明目的是提供一種直流電機，其並不包括繞組，不會產生上述的磁損耗和熱損耗。
[0004]本發明解決技術問題採用如下技術方案:一種直流電機,包括上殼體、上軸承、上磁鐵固定件、上磁鐵、PCB板、下磁鐵、下磁鐵固定件、下軸承、下殼體和轉軸；
[0005]所述上殼體上開設有第二沉孔，所述第二沉孔的底壁上開設有第一通孔；
[0006]所述下殼體上開設有第四沉孔；且固定於所述上殼體；
[0007]所述上磁鐵固定於所述上磁鐵固定件上，所述下磁鐵固定於所述下磁鐵固定件上;
[0008]所述定子固定於所述上殼體和下殼體內；
[0009]所述轉軸依次穿過所述上軸承、上磁鐵固定件、上磁鐵、PCB板、下磁鐵、下磁鐵固定件和下軸承，且其上端穿過所述上殼體的第一通孔，並通過上軸承支撐於所述上殼體上，且所述上軸承位於所述第二沉孔內；其下端通過下軸承支撐於所述下殼體內，所述下軸承位於所述第四沉孔內；
[0010]所述上磁鐵固定件和下磁鐵固定件固定於所述轉軸上；
[0011 ] 所述上磁鐵和下磁鐵的磁極為軸向磁極，且所述上磁鐵和下磁鐵相對的磁極的極性相反；
[0012]所述PCB板上布置多條銅線，當對所述銅線通電時，其能夠產生磁場，所述磁場能與所述上磁鐵和下磁鐵之間的磁力線相互作用，時所述上磁鐵和下磁鐵轉動。
[0013]可選的，所述上磁鐵固定件、轉軸和下磁鐵固定件通過導磁材料製備。
[0014]可選的，所述上磁鐵固定件、下磁鐵固定件、上軸承、上殼體、下軸承和下殼體採用導磁材料製備。
[0015]可選的，所述PCB板為多個，所述多個PCB板平行設置，且均位於所述上磁鐵和下磁鐵之間。
[0016]可選的，所述PCB板上包括第一接線端和第二接線端，所述第一接線端和第二接線端分別於所述多條銅線電路連接。
[0017]本發明具有如下有益效果:本發明的直流電機，以所述上磁鐵靠近所述下磁鐵的磁極為N極，所述下磁鐵靠近所述上磁鐵的磁極為S極為例，本發明的直流電機的磁路為從下磁鐵的N級出發，通過下磁鐵固定件、下軸承、下殼體、上殼體、上軸承、上磁鐵固定件、上磁鐵的S極、上磁鐵的N極回到下磁鐵的S極，完成磁路循環；當所述轉軸可以導磁時，所述磁路也可以為:從下磁鐵的N級出發，通過下磁鐵固定件、轉軸、上磁鐵固定件、上磁鐵的S極、上磁鐵的N極回到下磁鐵的S極，完成磁路循環；當對所述PCB板上的銅線通電後，所述銅線產生磁場，所述磁場與所述上磁鐵和下磁鐵之間的磁場相互作用，使得所述上磁鐵固定件和下磁鐵固定件轉動，從而使得所述直流電機轉動，可見本發明的結構中，並不包括繞組，避免了磁損耗和熱損耗，效率較高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的直流電機的結構示意圖；
[0019]圖2為本發明的直流電機的爆炸結構示意圖；
[0020]圖3為本發明的直流電機的爆炸結構另一角度的示意圖；
[0021]圖4為本發明的上磁鐵(或下磁鐵)的結構示意圖；
[0022]圖中標記示意為:1_上殼體；2_上軸承；3_上磁鐵固定件；4_上磁鐵；5_PCB板；6-下磁鐵；7_下磁鐵固定件；8_下軸承；9_下殼體；10_轉軸。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明的技術方案作進一步闡述。
[0024]實施例1
[0025]本實施例提供了一種直流電機，包括上殼體1、上軸承2、上磁鐵固定件3、上磁鐵4、PCB板5、下磁鐵6、下磁鐵固定件7、下軸承8、下殼體9和轉軸10。
[0026]所上殼體I採用導磁材料製備，比如鐵或者鋼；所述上殼體I內開設有第一沉孔，所述第一沉孔的底壁上開設有第二沉孔，所述第二沉孔用作所述上軸承2的軸承座；在所述第二沉孔的底壁上開設有第一通孔，所述第一通孔與所述第二沉孔的軸心線重合；所述下殼體9也採用導磁材料製備，比如鐵或者鋼，所述下殼體9內開設有第三沉孔，所述第三沉孔與所述第一沉孔相配合，以將所述PCB板5固定於所述上殼體I和下殼體2之間；所述第三沉孔的底壁上開設有第四沉孔，所述第四沉孔作為所述下軸承8的軸承座；所述上殼體I與所述下殼體9相固定。
[0027]所述上磁鐵4為中心具有通孔的環形磁鐵，且所述上磁鐵4的磁極為軸向磁極，所述下磁鐵5與所述上磁鐵4的結構相同，所述上磁鐵4固定於所述上磁鐵固定件3內，所述下磁鐵6固定於所述下磁鐵固定件7內；所述上磁鐵固定件3和所述下磁鐵固定件7均採用導磁材料製備，例如鐵或者鋼，所述上磁鐵固定件3上開設有用於固定所述上磁鐵4的槽，且所述上磁鐵固定件3的中心開設有第二通孔，所述第二通孔與所述上磁鐵固定件的軸心線重合，所述轉軸可以穿過所述第二通孔，並將所述上磁鐵固定件3固定於所述轉軸上，所述上磁鐵4固定於所述槽內；所述下磁鐵固定件7與所述上磁鐵固定件3的結構相同，在此不再一一贅述。
[0028]所述轉軸10的下端通過所述下軸承8可轉動地設置於所述下殼體9的軸承座內，所述轉軸10的上端通過所述上軸承2可轉動地設置於所述上殼體I的軸承座內，且從所述上殼體I的第一通孔伸出。
[0029]所述PCB板固定於上殼體I和下殼體9上，且位於所述上殼體I的第一沉孔和下殼體9的第三沉孔內。
[0030]所述上磁鐵固定件3和下磁鐵固定件7固定於所述轉軸10上，用於帶動所述轉軸10轉動，且使得所述上磁鐵4和下磁鐵6相對設置；並使得所述上磁鐵4和下磁鐵6相對的磁極的極性相反。
[0031]所述PCB板5的中部開設有第三通孔，所述轉軸10穿過所述第三通孔，且所述PCB板5位於所述上磁鐵4和下磁鐵6之間。
[0032]所述上軸承2、下軸承8和轉軸10均採用導磁材料製備，優選可以採用鐵質材料製備，例如鐵或者鋼等。
[0033]所述PCB板上沿所述轉軸的徑向布置多條銅線。
[0034]本發明的直流電機，以所述上磁鐵4靠近所述下磁鐵6的磁極為N極，所述下磁鐵6靠近所述上磁鐵4的磁極為S極為例，本發明的直流電機的磁路為從下磁鐵6的N級出發，通過下磁鐵固定件7、下軸承8、下殼體9、上殼體1、上軸承2、上磁鐵固定件3、上磁鐵4的S極、上磁鐵4的N極回到下磁鐵6的S極，完成磁路循環；當所述轉軸可以導磁時，所述磁路也可以為:從下磁鐵6的N級出發，通過下磁鐵固定件7、轉軸10、上磁鐵固定件3、上磁鐵4的S極、上磁鐵4的N極回到下磁鐵6的S極，完成磁路循環；當對所述PCB板5上的銅線通電後，所述銅線產生磁場，所述磁場與所述上磁鐵4和下磁鐵6之間的磁場相互作用，使得所述上磁鐵固定件3和下磁鐵固定件7轉動，從而使得所述直流電機轉動，可見本發明的結構中，並不包括繞組，避免了磁損耗和熱損耗，效率較高。
[0035]本實施例中，為提高所述直流電機的輸出的扭矩，所述PCB板5可以為多個，所述多個PCB板5平行設置於所述上磁鐵4和下磁鐵6之間，且所述多個PCB板5之間可以相固定，以通過所述多個PCB板5使得輸入電流增大，從而增大所述直流電機的輸出扭矩。
[0036]本實施例中，為提高所述直流電機的散熱性能，所述上殼體I和下殼體9的外部設置有多個散熱翅片，以對所述PCB板所產生的熱量進行有效散發。
[0037]本實施例中，為進一步提高所述直流電機的輸出扭矩和方便對所述直流電機進行調速，所述上磁鐵4和下磁鐵6均包括多個扇形永磁體，所述永磁體的磁極為軸向磁極，所述多個扇形永磁體沿環向陣列，組成所述環形上磁鐵4或下磁鐵6，所述多個永磁體的磁極圍繞著該陣列呈交替極性，在相同位置上，所述上磁鐵4和下磁鐵6中永磁體的極性相反；採用該交替極性的永磁體的設置可以與所述PCB板的形狀設計相配合，提高電機的轉速和扭矩。
[0038]更進一步，為配合所述上磁鐵4和下磁鐵6，所述PCB板5包括與所述扇形永磁體個數相同的扇塊電路板，所述每一個扇塊扇塊電路板上均包括接線端子，所述接線端子的個數因所述直流電機的電相的個數，例如，當所述直流電機的電相的個數為3個時，所述接線端子的數量為6個；所述PCB板上開設置有連接相鄰的扇塊電路板的電路，以將所述多個扇塊電路板之間電連接；
[0039]所述每一個扇塊電路板具體的結構以及所述相鄰扇塊電路板的結構也可以參照中國發明專利公開文件CN102292897A所描述的結構。
[0040]本發明的直流電機是一種直流低電壓、低速大扭矩的高效電機，可以智控，壽命長久耐用，製造成本和維護成本低，且其還具有以下優點:
[0041]1、將傳統電機的徑向磁力線布置改為軸向磁力線結構；
[0042]2、其體積、重量只有傳統電機的1/4或者1/5 ；
[0043]3、高效率，平均達到93%以上(由於沒有定子的鐵才磁損和熱損耗)
[0044]4、製造成本和維護成本低；
[0045]5、可以手動或者程序化的控制，適於智能控制，可以在0-10000轉的範圍內方便調速。
[0046]以上實施例的先後順序僅為便於描述，不代表實施例的優劣。
[0047]最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種直流電機，其特徵在於，包括上殼體、上軸承、上磁鐵固定件、上磁鐵、PCB板、下磁鐵、下磁鐵固定件、下軸承、下殼體和轉軸； 所述上殼體上開設有第二沉孔，所述第二沉孔的底壁上開設有第一通孔； 所述下殼體上開設有第四沉孔；且固定於所述上殼體； 所述上磁鐵固定於所述上磁鐵固定件上，所述下磁鐵固定於所述下磁鐵固定件上； 所述定子固定於所述上殼體和下殼體內； 所述轉軸依次穿過所述上軸承、上磁鐵固定件、上磁鐵、PCB板、下磁鐵、下磁鐵固定件和下軸承，且其上端穿過所述上殼體的第一通孔，並通過上軸承支撐於所述上殼體上，且所述上軸承位於所述第二沉孔內；其下端通過下軸承支撐於所述下殼體內，所述下軸承位於所述第四沉孔內； 所述上磁鐵固定件和下磁鐵固定件固定於所述轉軸上； 所述上磁鐵和下磁鐵的磁極為軸向磁極，且所述上磁鐵和下磁鐵相對的磁極的極性相反； 所述PCB板上布置多條銅線，當對所述銅線通電時，其能夠產生磁場，所述磁場能與所述上磁鐵和下磁鐵之間的磁力線相互作用，時所述上磁鐵和下磁鐵轉動。
2.根據權利要求1所述的直流電機，其特徵在於，所述上磁鐵固定件、轉軸和下磁鐵固定件通過導磁材料製備。
3.根據權利要求1所述的直流電機，其特徵在於，所述上磁鐵固定件、下磁鐵固定件、上軸承、上殼體、下軸承和下殼體採用導磁材料製備。
4.根據權利要求1所述的直流電機，其特徵在於，所述PCB板為多個，所述多個PCB板平行設置，且均位於所述上磁鐵和下磁鐵之間。
5.根據權利要求1或4所述的直流電機，其特徵在於，所述PCB板上包括第一接線端和第二接線端，所述第一接線端和第二接線端分別於所述多條銅線電路連接。
【文檔編號】H02N11/00GK104467542SQ201410767317
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】劉輝, 周勁松, 黃克光, 王躍平 申請人:劉輝