專(zhuān)利名稱(chēng)：直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)，尤其是稀土盤(pán)式直流電機(jī)。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種直流電機(jī)，包括前端蓋、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、后端蓋、碳刷盒罩、碳刷盒、風(fēng)葉、后罩殼，前端蓋和后端蓋的內(nèi)壁均貼有磁鋼作為定子，轉(zhuǎn)軸為中部具有燕尾槽的分體式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子由數(shù)量為N片的呈人字形的銅片和兩個(gè)銅片之間裝有一疊硅鋼片組成，轉(zhuǎn)子鑲嵌在轉(zhuǎn)軸的燕尾槽中，組成上述轉(zhuǎn)子的銅片的數(shù)量N＝PYk±1，其中P為電機(jī)定子磁路的磁路極數(shù)、Yk為每個(gè)定子的磁路極中容納的銅片數(shù)；每片銅片的外端兩側(cè)均開(kāi)設(shè)有凹槽，并有兩頭帶卡箍的短路片將各銅片的外端卡結(jié)在一起，后罩殼中裝有風(fēng)葉。定子中每相鄰兩塊N-S極相對(duì)的磁鋼構(gòu)成一個(gè)磁路極，Yk為整流片數(shù)，即每個(gè)磁路極中的電機(jī)轉(zhuǎn)子匝數(shù)，也即每個(gè)磁路極中容納的銅片的數(shù)量。
上述磁鋼為五邊形，僅保留最小的整流區(qū)，以至外端聯(lián)接線(xiàn)上也部分割切磁力線(xiàn)，以保證產(chǎn)生電壓或力矩最大，轉(zhuǎn)速下降，上述碳刷盒裝于后端蓋的內(nèi)孔中，碳刷盒的內(nèi)部裝有八只電刷，外側(cè)面裝有四個(gè)優(yōu)質(zhì)銅制成的接線(xiàn)座。
上述碳刷盒安裝在機(jī)殼上，碳刷盒的數(shù)量為八個(gè)，每個(gè)碳刷盒的內(nèi)部裝有一只碳刷并與接線(xiàn)座連接，此時(shí)碳刷就在轉(zhuǎn)子外圓上旋轉(zhuǎn)，外圓和碳刷就組成換向器。
上述前端蓋和后端蓋內(nèi)壁貼有磁鋼，數(shù)量均為八塊，組成四對(duì)極，即P＝4。
上述銅片的數(shù)量為127片，所述銅片在燕尾槽和轉(zhuǎn)子外圓周邊銅片直接接觸處的表面上覆蓋有絕緣薄膜。
上述碳刷有效部分為一楔形，非有效部分端中心為圓柱形，目的是在圓柱形中心部分開(kāi)一個(gè)孔，再在該內(nèi)孔內(nèi)埋壓碳刷導(dǎo)線(xiàn)為連接導(dǎo)線(xiàn)。這樣保證碳刷導(dǎo)線(xiàn)與碳刷接觸牢靠。
本發(fā)明中組成轉(zhuǎn)子繞組的銅片的數(shù)量N片，在滿(mǎn)足電機(jī)使用最高電壓的要求后，并要求每個(gè)磁路極跑完Yk個(gè)銅片的距離后，必需在第一個(gè)銅片的前一片或后一片，這樣既接線(xiàn)圓滿(mǎn)，又可產(chǎn)生最大的電勢(shì)或力矩，因?yàn)檫@種電機(jī)是按單波設(shè)計(jì)的電機(jī)。每片銅片的外端與左右相鄰兩銅片外端必須絕緣，并使兩頭帶卡箍的短路片將各銅片的外端按接線(xiàn)的規(guī)定牢固卡結(jié)在一起，組成轉(zhuǎn)子繞組，可以防止電機(jī)起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)或負(fù)荷很大時(shí)產(chǎn)生的高溫，而導(dǎo)致焊錫熔化短接片脫落，也就是防止電機(jī)燒壞；加裝風(fēng)葉可以有效降溫，磁鋼采用五邊形，不僅可以適應(yīng)電機(jī)繞組所呈放射狀，而且可以充分利用定子的空向，從而提高穿過(guò)轉(zhuǎn)子繞組的磁通量和產(chǎn)生更大的扭矩，另外銅片的兩個(gè)有效邊位于兩個(gè)磁極之間，一個(gè)有效邊位于N極的某點(diǎn)，則另一個(gè)有效邊就位于S極的某相應(yīng)點(diǎn)，兩個(gè)有效邊間的距離剛好是一個(gè)極距，此時(shí)銅片上兩個(gè)有效邊上的力就是代數(shù)和，綜合轉(zhuǎn)子上繞組可產(chǎn)生最大的力矩；碳刷盒上安裝四個(gè)接線(xiàn)座，每個(gè)接線(xiàn)座連接兩個(gè)碳刷，則其上通過(guò)的電流較小，產(chǎn)生的熱量也較小，對(duì)碳刷影響較小，且碳刷采用特殊的形狀和內(nèi)孔緊壓碳刷導(dǎo)線(xiàn)，可防止在碳刷磨損的情況下，因電機(jī)繼續(xù)工作而使碳刷鉚結(jié)點(diǎn)的鐵圈與繞組平面繼續(xù)摩擦，產(chǎn)生較大的火花，甚至劃傷銅片，燒壞電機(jī)；銅片在關(guān)鍵的地方覆蓋薄膜，可進(jìn)一步加強(qiáng)絕緣作用防止火花產(chǎn)生，致使電機(jī)更安全可靠的工作；碳刷盒也可改裝在在機(jī)殼的表面，即利用銅片的外端的短接片作為整流子換向器，這樣與其相接觸的碳刷接觸面可加大，通過(guò)碳刷的電流密度就小，產(chǎn)生的熱量也少，可延長(zhǎng)碳刷的壽命，但外圓一定要加工精度要求。本發(fā)明直流牽引電機(jī)，具有功率大，重量輕，體積小，效率高，使用壽命長(zhǎng)且性能穩(wěn)定。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1組成轉(zhuǎn)子的銅片安裝示意圖；圖4是圖3中單個(gè)銅片的制成圖；圖5是圖4中銅片的展開(kāi)圖；圖6是后端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是碳刷盒結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是碳刷的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是短路片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
機(jī)殼3的右端與后端蓋5連接，后端蓋5的內(nèi)壁也貼有八塊N極與S極交錯(cuò)的五邊形磁鋼9，和前端蓋1內(nèi)壁的磁鋼9位置一致，但前后端蓋1、5上磁鋼9的N-S極也互相錯(cuò)開(kāi)，即前端蓋1上N極對(duì)應(yīng)的后端蓋5必定為S極，致使N-S-N-S組成一對(duì)磁路極，因?yàn)楸景l(fā)明中前后端蓋1、5上的磁鋼9均為八塊，所以組成的磁路極數(shù)P＝4，達(dá)到磁源分布合理，磁路最短，具有較高的磁場(chǎng)作用。后端蓋5的中心內(nèi)孔中裝有碳刷盒7、外罩碳刷盒罩6，碳刷盒7的內(nèi)裝有八只有效部分為楔形、無(wú)效部分中心為圓柱體的碳刷71，在圓柱體中心打一內(nèi)孔711，內(nèi)孔711中緊壓和燒結(jié)碳刷導(dǎo)線(xiàn)；碳刷盒7的外側(cè)面裝有四個(gè)用紫銅板制成的接線(xiàn)座72，每個(gè)接線(xiàn)座72連接兩個(gè)碳刷71，四個(gè)接線(xiàn)座72分成兩組，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)引到后端蓋5上兩個(gè)銅螺釘再接上電源引線(xiàn)。碳刷盒7的出軸端安裝風(fēng)葉11，后罩殼8罩住風(fēng)葉11。圖4中，其中間有寬度為1.5-3mm的槽由銅片41厚度和沖模可能性決定，理論上越小越好。目的是為一個(gè)銅片41能分為兩邊即可。圖5表示銅片41從銅片41中心線(xiàn)分開(kāi)并彎折成人字形的展開(kāi)圖，由壓機(jī)壓成彎折的角度α＝45°21′，β＝22°40′，每個(gè)成形銅片41兩外端中心線(xiàn)相距位置近似為轉(zhuǎn)子4位置的四分之一，圖3是銅片41的安裝情況，各銅片41的表面覆有絕緣漆、在楔形槽和轉(zhuǎn)子外周邊銅片直接接觸處覆蓋薄膜12。
實(shí)施例二，如圖10所示，把碳刷盒7和碳刷71安裝在機(jī)殼3上，即選用組成轉(zhuǎn)子4的銅片41的外端作整流子(換向器)，那么每相鄰兩個(gè)短路片10中就必須再填充絕緣材料，并要求外圓就應(yīng)做成很圓，其他和實(shí)施例一一致。
端蓋上兩個(gè)銅螺釘接通電源后，電流通過(guò)電刷在轉(zhuǎn)子繞組里流通，在定子磁鋼作用下產(chǎn)生力矩開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，更改輸入電源正負(fù)極，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種直流電機(jī)，包括前端蓋(1)、轉(zhuǎn)軸(2)、機(jī)殼(3)、轉(zhuǎn)子(4)、后端蓋(5)、碳刷盒罩(6)、碳刷盒(7)、后罩殼(8)，前端蓋(1)和后端蓋(5)的內(nèi)壁均貼有磁鋼(9)作為定子，轉(zhuǎn)軸(2)為中部具有燕尾槽(21)的分體式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子(4)由數(shù)量為N片的呈人字形的銅片(41)和兩個(gè)銅片(41)之間裝有一疊硅鋼片(42)組成，轉(zhuǎn)子(4)鑲嵌在轉(zhuǎn)軸(2)的燕尾槽(21)中，其特征在于組成上述轉(zhuǎn)子(4)的銅片(41)的數(shù)量N＝PYk±1，其中P為電機(jī)定子磁路的磁路極數(shù)、Yk為每個(gè)定子的磁路極中容納的銅片(41)數(shù)，每片銅片(41)的外端兩側(cè)均開(kāi)設(shè)有凹槽(411)，并有兩頭帶卡箍的短路片(10)將各銅片(41)的外端卡結(jié)在一起，后罩殼中裝有風(fēng)葉(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)，其特征在于磁鋼(9)為五邊形，碳刷盒(7)裝于后端蓋(5)的內(nèi)孔(51)中，碳刷盒(7)的內(nèi)部裝有八只碳刷(71)、外側(cè)面裝有四個(gè)接線(xiàn)座(72)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)，其特征在于碳刷盒(7)安裝在機(jī)殼(3)上，碳刷盒(7)的數(shù)量為四個(gè)或八個(gè)，每個(gè)碳刷盒(7)的內(nèi)部裝有一只碳刷(71)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)，其特征在于銅片(41)的數(shù)量N＝127片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流電機(jī)，其特征在于前后端蓋(1、5)上貼有磁鋼(9)的數(shù)量均為八塊，組成四對(duì)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的直流電機(jī)，其特征在于銅片(41)在燕尾槽(21)和轉(zhuǎn)子外圓周邊銅片直接接觸處的表面上覆蓋有絕緣薄膜(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的直流電機(jī)，其特征在于碳刷(71)接線(xiàn)的一端在中心處為圓形狀，在其圓的部分開(kāi)設(shè)有內(nèi)孔(711)，該內(nèi)孔(711)中燒結(jié)有導(dǎo)線(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流電機(jī)，包括前端蓋、轉(zhuǎn)軸、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、后端蓋、炭刷盒罩、炭刷盒、后罩殼，前后端蓋的內(nèi)壁均貼有磁鋼作為定子，轉(zhuǎn)軸為中部具有燕尾槽的分體式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子由數(shù)量為N片的呈人字形的銅片和兩個(gè)銅片之間裝有一疊硅鋼片組成，轉(zhuǎn)子鑲嵌在轉(zhuǎn)軸的燕尾槽中，組成上述轉(zhuǎn)子的銅片的數(shù)量N＝PY
文檔編號(hào)H02K13/04GK1416203SQ02138240
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者陳理璧, 邵明華 申請(qǐng)人:陳理璧, 邵明華