永磁碟式電機的製作方法

2023-05-29 07:25:36

專利名稱：永磁碟式電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及有機械換向器的盤式電樞電動機，尤其涉及定子為永久磁體的盤式電機的構成方法和裝置。
背景技術：
現有技術電機的定、轉子大都由鐵芯和線圈繞組構成，電機在運行時，存在著銅損和鐵損，其效率難以大幅度提高；對於現有技術的直流有刷電機，受其換向器結構限制，其軸向尺寸形狀難以做得很薄，使其在特殊場合的應用受到限制。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是為了避免上述現有技術的不足之處而提出一種永磁碟式電機的構成方法和裝置本實用新型的轉子、定子都設計成扁平的盤式形狀，定子內側粘固若干組片狀永磁體；轉子由絕緣材料成型為可內含多個繞組的盤狀體並固定在一根實心軸上；與現有技術顯著不同是本實用新型轉子、定子的磁場方向都與轉軸方向平行，而且在轉子的前或後設置有一個以上的定子。
本實用新型解決上述技術問題可以通過採用以下技術方案來實現。
加工製造永磁碟式電機，該電機包括轉軸和電源線，尤其是還包括至少一個盤形的轉子以及包括一個盤形定子的定子組和外殼；所述轉子上加工有至少三個線圈槽並固定有換向器；所述定子組包括第一定子，在第一定子的中心設置軸承；在第一定子的一面上設置偶數個片形永磁體，這些永磁體N極和S極交錯排列；在第一定子的另一面固定有電刷底座，電刷底座上連結電刷支架，電刷支架的末端連結電刷。
所述各線圈槽中置有盤形的線圈，各線圈的一個同名端相連接，各線圈另一個同名端分別連接換向器的各接線端子。
所述定子組還包括第二定子，在第二定子的中心也設置軸承；在第二定子的一面上也設置偶數個片形永磁體，這些永磁體N極和S極也交錯排列。所述兩定子的外緣與外殼的內壁緊密接觸。
所述各線圈封固在線圈槽內。
所述電刷支架上引出電源線。
所述外殼的中心設置軸承。
與現有技術相比較，本實用新型採用無鐵芯、樹脂成型的薄板狀剛體結構轉子，其軸向尺寸可以縮短到一般電動機的1/3到1/5。
本實用新型採用稀土永磁材料用較薄的磁體就能提供給盤式電機足夠的磁勢，具有大的轉矩體積比，是現有技術電機輸出轉矩的3-5倍。
由於電樞無鐵芯又採用了永磁激磁，所以無鐵損和激磁損耗，效率比有鐵芯電樞電機要高1.2倍以上。
本實用新型的線圈構造，能夠提高導線的佔空比，從而提高電動機功率。繞組兩端面直接與空氣接觸，有助於電樞散熱，使電機可承受較大的電負荷。


圖1是本實用新型永磁碟式電機最佳實施例定子的側視圖；圖2是最佳實施例定子上永磁體設置示意圖；圖3是最佳實施例轉子的主視圖；圖4是最佳實施例線圈示意圖；圖5是最佳實施例換向器示意圖；圖6是最佳實施例轉子側視圖。
圖7是本實用新型永磁碟式電機最佳實施例的裝配圖。
具體實施方式
下面結合本實用新型永磁碟式電機的各個附圖對本實用新型的最佳實施例做進一步詳盡的說明。由圖1～7可知加工製造永磁碟式電機，該電機的最佳實施例如圖7所示永磁碟式電機包括轉軸10和電源線120，尤其是還包括至少一個盤形的轉子60以及包括一個以上盤形定子的定子組和外殼31和32。
如圖3所示所述轉子60上加工有至少三個線圈槽61並固定有換向器80。
如圖2和圖7所示所述定子組包括定子42，定子42的中心設置軸承22；在定子42的一面上設置偶數個片形永磁體50，這些永磁體N極和S極交錯排列；在定子42的另一面固定電刷底座110，電刷底座110上連結電刷支架90，電刷支架90的末端連結電刷100；本實用新型僅設置定子42就能很好地工作。
若想使本實用新型更好地工作，如圖1和圖7所示所述定子組還包括定子41。定子41的中心也設置軸承21；在定子41的一面上也設置偶數個片形永磁體50，這些永磁體N極和S極也交錯排列。轉子60的前後各設置一定子，會大大提高本實用新型的性能。
所述定子41、42的外緣與外殼31和32的內壁緊密接觸；所述電刷支架90上引出電源線120；所述外殼31的中心設置軸承23。
如圖4所示所述各線圈槽61中置有盤形的線圈70。如圖5所示各線圈70的一個同名端相連接，各線圈70另一個同名端分別連接換向器80的各接線端子。
如圖6所示所述各線圈70封固在各線圈槽61內。
在本實用新型的另一個實施例中，轉子60是由絕緣材料先壓製成具有至少三個線圈槽61的盤式體，以自粘性漆包線繞製成的單個線圈70直接鑲嵌在盤式體的線圈槽61裡，然後裝入模具中，二次成型，做成一種以線圈70為鑲件的線圈樹脂複合體，是一種耐熱的，機械和電器性能均十分優異的整體。
本實用新型的電源線120接通直流電源之後，線圈70產生的磁場與永磁體50的磁場相互作用，電機的轉子60便旋轉起來。
實踐證明，本實用新型因為轉子無鐵芯，定子無繞組，銅損和鐵損都最小，效率比有鐵芯電樞電機要高1.2倍以上。
本實用新型採用無鐵芯、樹脂成型的薄板狀剛體結構轉子，其軸向尺寸可以縮短到一般電動機長度的1/3到1/5。
本實用新型採用稀土永磁材料用較薄的磁體就能提供給盤式電機足夠的磁勢，具有大的轉矩體積比，是傳統電機輸出轉矩的3-5倍。
本實用新型採用的稀土永磁體材料具有高磁密和高矯頑力的特點，前者使電機在控制時有良好的響應特性，後者使電機有較大的安匝數，能承受大電流衝擊，本實用新型的繞組兩端面直接與空氣接觸，有助於電樞散熱，使電機可承受較大的電負荷。電機的換向器引腳與印刷電路板上的換向器基壓制在一起，碳刷安裝在電機的內，可以方便地予以更換。
本實用新型重量輕、轉動慣量小，可靠性高，尤其適合在特定的場合應用。
權利要求1.一種永磁碟式電機，包括轉軸(10)和電源線(120)，其特徵在於還包括至少一個盤形的轉子(60)以及包括一個以上盤形定子的定子組和外殼(31)、(32)；所述轉子(60)上加工有至少三個線圈槽(61)並固定有換向器(80)；所述定子組包括定子(42)，定子(42)的中心設置軸承(22)；在定子(42)的一面上設置偶數個片形永磁體(50)，所述永磁體(50)N極和S極交錯排列；在定子(42)的另一面固定有電刷底座(110)，電刷底座(110)上連結電刷支架(90)，電刷支架(90)的末端連結電刷(100)。
2.據權利要求1所述的永磁碟式電機，其特徵在於所述各線圈槽(61)中置有盤形的線圈(70)，各線圈(70)的一個同名端相連接，各線圈(70)另一個同名端分別連接換向器(80)的各接線端子。
3.根據權利要求1所述的永磁碟式電機，其特徵在於所述定子組還包括定子(41)，定子(41)的中心設置軸承(21)；在定子(41)的一面上設置偶數個片形永磁體(50)，所述永磁體(50)N極和S極交錯排列；所述定子(41)、(42)的外緣與外殼(31)和(32)的內壁緊密接觸。
4.根據權利要求2所述的永磁碟式電機，其特徵在於所述各線圈(70)封固在線圈槽(61)內。
5.根據權利要求1所述的永磁碟式電機，其特徵在於所述電刷支架(90)上引出電源線(120)。
6.根據權利要求1所述的永磁碟式電機，其特徵在於所述外殼(31)的中心設置軸承(23)。
專利摘要永磁碟式電機，包括轉軸(10)和電源線(120)，尤其是還包括至少一個盤形的轉子(60)以及包括一個以上盤形定子的定子組；所述轉子(60)上加工有線圈槽(61)並固定有換向器(80)；所述定子組包括定子(42)，定子(42)的中心設置軸承(22)；在定子(42)的一面上設置偶數個片形永磁體(50)，所述永磁體(50)N極和S極交錯排列；在定子(42)的另一面固定連結電刷(100)；本實用新型盤式電機軸向尺寸可以縮短到一般電動機的1/3到1/5，轉矩體積比是現有技術電機輸出轉矩的3－5倍，效率比有鐵芯電樞電機要高1.2倍以上。
文檔編號H02K23/54GK2653772SQ03238349
公開日2004年11月3日 申請日期2003年9月19日 優先權日2003年9月19日
發明者胡廣生, 張習斌 申請人:胡廣生, 張習斌