專利名稱：永磁式無換向器直流電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種永磁式無換向器直流電機，屬直流電機領域。
背景技術：
交流電機結構簡單，維修方便，但由于其調(diào)速性差，啟動力矩小使其應用范圍受到了限制。直流電機調(diào)速性好，起動力矩大，但由于其帶有換向器，從而使其在容量和轉速上受到了限制，既很難造出大容量和高轉速的直流電機。
專利號為01259327.3的《用交流電機基本結構改制成的無換向器直流電機》的技術方案實現(xiàn)了制造大容量無換向器直流電機的設想，但由于我國是永磁稀土材料的資源大國，如果制造永磁式無換向器直流電機，不但利用了我國的資源優(yōu)勢，也可節(jié)約能源，同時永磁式電機也是電機發(fā)展的趨勢。利用本實用新型可實現(xiàn)用制造交流電機的工藝和設備制造出結構簡單的永磁式無換向器直流電機。
(三)實用新型內(nèi)容本實用新型涉及一種永磁式無換向器直流電機。其技術方案為本實用新型所提出的永磁式無換向器直流電機是由定子和轉子兩部分構成，定子磁極鐵芯為兩段具有一定厚度的空心圓盤鐵芯，并有比其內(nèi)徑大的、外徑與其相同的筒形磁軛將磁極鐵芯同軸緊密聯(lián)結，磁軛可全部由軸向磁化的筒形永磁體構成，也可部分磁軛由軸向磁化的筒形永磁體構成，其余部分磁軛由筒形鐵芯構成，定子磁極鐵芯和磁軛中非永磁體部分可由整塊硅鋼構成，也可由硅鋼片構成。在定子磁極鐵芯和定子磁軛的外圓周上套有隔磁襯筒，在轉子的軸上緊固隔磁襯筒，轉子鐵芯也相應為兩段空心圓盤，轉子鐵芯緊固在隔磁襯筒上，與定子磁極鐵芯同軸且位置相對應，其外徑稍小于定子磁極鐵芯內(nèi)徑，在周邊沿軸向開有屏蔽孔，由外徑比其小的內(nèi)徑與其相同的筒形鐵芯沿軸向同軸緊密聯(lián)結。這樣在轉子空心圓盤鐵芯和定子磁極鐵芯之間形成了磁隙，轉子空心圓盤鐵芯被定子磁極磁化為相異的磁極，并在轉子磁極鐵芯和定子空心圓盤鐵芯之間形成輻射狀磁場，定子磁極鐵芯、磁隙、轉子鐵芯、定子磁軛構成閉合的磁路。在轉子空心圓盤鐵芯的外圓周上沿軸向安裝電樞線圈的一個有效邊，電樞線圈的另一軸向邊固定在轉子空心圓盤鐵芯的軸向屏蔽孔內(nèi)，不受磁場作用，電樞線圈沿徑向的兩個邊不受磁場作用，其處于鐵芯內(nèi)部的部分由于鐵芯的磁屏蔽作用也使其不受磁場的作用。當給電樞線圈通電時，轉子同一空心圓盤鐵芯上的電樞線圈中處于磁場作用下的有效邊電流方向一致，轉子不同空心圓盤鐵芯上的電樞線圈中處于磁場作用下的有效邊電流方向相反，在安培力的作用下，轉子即可轉動，從而實現(xiàn)了永磁式無換向器直流電機的這一構想。同現(xiàn)有的直流電機相比，本實用新型所提出的永磁式無換向器直流電機具有結構簡單、運行可靠、造價低、容量大、無電磁干擾等優(yōu)點。


附圖為定子磁極鐵芯為兩段時的無換向器直流電機沿軸向的剖視圖其中圖中1為轉子軸承，2為轉子轉軸，3為轉子空心圓盤鐵芯，4為轉子隔磁襯筒，5為定子磁極鐵芯，6為轉子電樞線圈，7為定子隔磁襯筒，8為軸向磁化的筒形永磁體，9為定子磁軛鐵芯，10為筒形轉子鐵芯，11為轉子空心圓盤鐵芯，12為轉子電樞線圈，13為定子磁極鐵芯14為定子機座，15為定子端蓋，I為電樞線圈中的電流方向。
具體實施方式
在本實施例中，定子磁極鐵芯為兩段，如附圖所示，定子磁極鐵芯5和13是具有一定厚度的空心圓盤，由比其內(nèi)徑大的外徑與其相同的軸向磁化的筒形永磁體8和筒形磁軛鐵芯9將定子磁極鐵芯5和13緊密聯(lián)結，在定子磁極鐵芯和定子磁軛的外圓周套有隔磁襯筒7。在轉子軸2上緊固轉子隔磁襯筒4，轉子鐵芯也相應為兩段空心圓盤3和11并與定子磁極鐵芯同軸且位置相對應，其外徑稍小于定子磁極鐵芯內(nèi)徑，由外徑比其小的內(nèi)徑與其相同的筒形鐵芯10沿軸向同軸緊密聯(lián)結。這樣在轉子空心圓盤鐵芯3、11和定子磁極鐵芯5、13之間形成了環(huán)形磁隙，轉子空心圓盤3和11被定子磁極鐵芯5和13磁化為相異的磁極并形成輻射狀磁場，由定子磁極鐵芯、磁隙、轉子鐵芯、定子磁軛構成閉合磁路，如附圖所示。在轉子圓盤鐵芯3和11的外圓周上沿軸向安裝電樞線圈6和12的一個有效邊，電樞線圈6和12的另一軸向邊固定在轉子空心圓盤鐵芯的軸向屏蔽孔內(nèi)，不受磁場作用，電樞線圈6和12沿徑向的兩個邊不受磁場作用，處于轉子鐵芯內(nèi)部的部分由于鐵芯的磁屏蔽的作用，也不受磁場的作用。當給電樞線圈6和12按附圖所示的方向通電時，同一電樞線圈中處于磁場作用下的有效邊電流方向一致，在安培力的作用下，轉子即可發(fā)生如附圖所示的轉動。
在本實施例中，可將轉軸2和轉子隔磁襯筒4制成一體，并由隔磁材料制成。
在本實施例中，可只將轉子空心圓盤鐵芯3和11中的一個安裝電樞線圈，另一個只用于形成閉合磁路，這樣可以簡化機械結構。
權利要求一種永磁式無換向器直流電機，它由定子和轉子兩部分組成，定子磁極鐵芯為二段具有一定厚度的空心圓盤，轉子鐵芯也相應為兩段空心圓盤，并與定子磁極鐵芯同軸且位置相對，轉子空心圓盤鐵芯由外徑比其小的筒形鐵芯沿軸向緊密聯(lián)結，轉子空心圓盤鐵芯在外圓周上沿軸向安裝電樞線圈的一個有效邊，其特征是定子磁極鐵芯由比其內(nèi)徑大的筒形磁軛將定子磁極鐵芯沿軸向緊密聯(lián)結，這筒形磁軛可全部由軸向磁化的筒形永磁體構成，也可部分磁軛由軸向磁化的筒形永磁體構成，其余部分定子磁軛由筒形鐵芯構成，定子磁極鐵芯和磁軛中非永磁體部分可由整塊硅鋼構成，也可由硅鋼片構成，轉子鐵芯緊固在隔磁襯筒上，隔磁襯筒緊固在轉子的軸上，也可將轉子鐵芯直接安裝在由隔磁材料制成的轉子軸上，電樞線圈的另一軸向邊固定在轉子空心圓盤鐵芯的軸向屏蔽孔內(nèi)，與轉子同軸的定子鐵芯外圓周套有隔磁襯筒。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁式無換向器直流電機方案，屬于直流電機領域。用本方案制造的直流電機無換向器，它是采用軸向磁化的永磁體和隔磁技術及磁屏敝技術制造而成，它具有起動力矩大、調(diào)速性好、噪音小、無電磁干擾、節(jié)電等優(yōu)點，主要用做電動汽車、家用電器電機(可替代變頻家電)和大型設備電機。
文檔編號H02K1/28GK2571050SQ0225377
公開日2003年9月3日 申請日期2002年9月12日 優(yōu)先權日2002年9月12日
發(fā)明者楊永林 申請人:郭明輝