專利名稱：永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，特別涉及一種永磁式直流電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)帶有引流用的電刷，接觸火花較大，換向器與電刷的組成部分占用了機(jī)體內(nèi)部太多的空間，因而使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修不便。無刷直流電動(dòng)機(jī)的電路龐雜、制造成本較高，而電磁式轉(zhuǎn)子存在激磁損耗的缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子由機(jī)殼1、前端蓋2、定子鐵芯3、定子繞組4、后端蓋5、接線盒6和底座19組成，所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸7、轉(zhuǎn)子鐵心8、永久磁鐵9、隔磁套10、風(fēng)扇11和滾動(dòng)軸承12組成，它還包括磁極傳感器13，磁極傳感器13套在轉(zhuǎn)軸7的后端并通過引線16與定子繞組4相連接。本實(shí)用新型的磁極傳感器13能直接檢測(cè)出轉(zhuǎn)子極性，而且能實(shí)現(xiàn)與轉(zhuǎn)子無接觸式；磁極傳感器13不改變定子繞組4中原有的電流方向(除反轉(zhuǎn)外)，沒有抵制電流變化的電抗電動(dòng)勢(shì)；觸點(diǎn)間并不是類似于電刷與換向器間的滑動(dòng)式接觸，因此既沒有機(jī)械磨損，又不會(huì)因磨損積存的金屬或碳的粉末造成電位差火花；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周只接通三個(gè)元件，比同等容量的電動(dòng)機(jī)接通元件的次數(shù)少得多，使裝置更加經(jīng)久耐用，產(chǎn)生有害火花的大小和出現(xiàn)幾率大大減??；體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修更換方便；電路大大簡(jiǎn)化，制造成本也有所下降；轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁來源于永久磁鐵，不需要電流來勵(lì)磁，所以轉(zhuǎn)子上無激磁損耗，也就既無銅耗，又無鐵，效率較傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)有大幅度的提高。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)剖視圖，圖2為磁極傳感器13的局部放大剖視圖，圖3為本實(shí)用新型的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一參見圖1和圖2，本實(shí)施方式包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子由機(jī)殼1、前端蓋2、定子鐵芯3、定子繞組4、后端蓋5、接線盒6和底座19組成，定子鐵芯3由許多高導(dǎo)磁率的金屬片經(jīng)過沖壓疊制成形后，絕緣、鉚固成圓筒狀，并牢固地安裝在機(jī)殼1的內(nèi)表面，圓筒形定子鐵芯3在內(nèi)圓周上沖有很多的半閉口槽，定子繞組4有規(guī)律地安嵌在與其對(duì)應(yīng)的半閉口槽內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸7、轉(zhuǎn)子鐵心8、永久磁鐵9、隔磁套10、風(fēng)扇11和滾動(dòng)軸承12組成，它還包括磁極傳感器13，磁極傳感器13套在轉(zhuǎn)軸7的后端并通過引線16與定子繞組4相連接。所述磁極傳感器13由傳感裝置14和傳動(dòng)裝置15組成，傳感裝置14固定在磁極傳感器13的內(nèi)壁上并呈空間相隔120°分布，傳動(dòng)裝置15位于磁極傳感器13的中心處；所述傳感裝置14由觸頭14-1、絕緣架14-2、彈簧14-3、永磁鐵14-4、銅片14-5、絕緣墊14-6和限位槽14-7組成，絕緣架14-2呈空間相隔120°固定在磁極傳感器13的內(nèi)壁上，觸頭14-1的上端插在絕緣架14-2的內(nèi)部并通過引線16與定子繞組4相連，觸頭14-1的下端露在絕緣架14-2的外部，絕緣架14-2下端的中部徑向開有圓柱形槽14-8，彈簧14-3的上端固定在圓柱形槽14-8內(nèi)，彈簧14-3的下端固定在銅片14-5上，永磁鐵14-4絕緣連接在銅片14-5的下面，絕緣墊14-6套在永磁鐵14-4和銅片14-5連接處的外側(cè)，永磁鐵14-4的下部插入限位槽14-7的槽內(nèi)；所述傳動(dòng)裝置15由弧形永磁鐵15-1和轉(zhuǎn)盤15-2組成，弧形永磁鐵15-1粘貼在轉(zhuǎn)盤15-2的約1/3外圓上并與永磁鐵14-4留有氣隙17，轉(zhuǎn)盤15-2套在轉(zhuǎn)軸7的后端；所述機(jī)殼1的外表面上設(shè)有縱向環(huán)繞分布的散熱筋18；所述前端蓋2上設(shè)有環(huán)繞前端蓋2端面的底座19；所述機(jī)殼1的前端面與前端蓋2的內(nèi)壁相吻合，機(jī)殼1的后端面與后端蓋5的內(nèi)壁相吻合；所述轉(zhuǎn)子鐵心8由片狀高導(dǎo)磁率的金屬體經(jīng)沖剪疊壓而成，永久磁鐵9鑲嵌在轉(zhuǎn)子鐵心8片狀高導(dǎo)磁率的金屬體之間，隔磁套10位于轉(zhuǎn)子鐵心8和永久磁鐵9形成的內(nèi)圓周上并固定在轉(zhuǎn)軸7上；所述轉(zhuǎn)子鐵心8和永久磁鐵9所構(gòu)成的兩個(gè)端面上對(duì)稱安裝有風(fēng)扇11。
工作原理參見圖3，定子繞組4的繞制和嵌線方式與三相電機(jī)的繞組繞制和嵌線方式基本相同，以二極三相繞組電機(jī)為例，其線圈分別是A-X、B-Y和C-Z，彼此相差120電角度。定子繞組4以星型接法相連接，其中中線接入電源一極，三條相線各接入磁極傳感器13的一條引線16，磁極傳感器13的剩余三條引線16相連接接入電源另一極。通入直流電，轉(zhuǎn)子恰好位于線圈C-Z所建立磁場(chǎng)的中性區(qū)，處于將要導(dǎo)通線圈A-X的狀態(tài)。此刻弧形永磁鐵15-1靠近永磁鐵14-4，根據(jù)同性磁極相斥原理，永磁鐵14-4受到磁力，相對(duì)于弧形永磁鐵15-1作徑向運(yùn)動(dòng)，并接通兩個(gè)觸頭14-1，線圈A-X被導(dǎo)通，同時(shí)建立起一個(gè)恒定的感應(yīng)磁場(chǎng)；永久磁鐵9在這個(gè)磁場(chǎng)中受到電磁力，使轉(zhuǎn)子受到電磁轉(zhuǎn)矩的作用沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過120°機(jī)械角之后，到達(dá)線圈A-X所建立的磁場(chǎng)的中性區(qū)，電磁轉(zhuǎn)矩暫時(shí)消失。同理，電源電流方向不變，電流通過線圈B-Y，形成一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)支持轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。由此可以說明，定子繞組4內(nèi)產(chǎn)生了變化的相差120電角度的感應(yīng)電勢(shì)。
權(quán)利要求1.永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，它包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子由機(jī)殼(1)、前端蓋(2)、定子鐵芯(3)、定子繞組(4)、后端蓋(5)、接線盒(6)和底座(19)組成，所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸(7)、轉(zhuǎn)子鐵心(8)、永久磁鐵(9)、隔磁套(10)、風(fēng)扇(11)和滾動(dòng)軸承(12)組成，其特征在于它還包括磁極傳感器(13)，磁極傳感器(13)套在轉(zhuǎn)軸(7)的后端并通過引線(16)與定子繞組(4)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于磁極傳感器(13)由傳感裝置(14)和傳動(dòng)裝置(15)組成，傳感裝置(14)固定在磁極傳感器(13)的內(nèi)壁上并呈空間相隔120°分布，傳動(dòng)裝置(15)位于磁極傳感器(13)的中心處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于傳感裝置(14)由觸頭(14-1)、絕緣架(14-2)、彈簧(14-3)、永磁鐵(14-4)、銅片(14-5)、絕緣墊(14-6)和限位槽(14-7)組成，絕緣架(14-2)呈空間相隔120°固定在磁極傳感器(13)的內(nèi)壁上，觸頭(14-1)的上端插在絕緣架(14-2)的內(nèi)部并通過引線(16)與定子繞組(4)相連接，觸頭(14-1)的下端露在絕緣架(14-2)的外部，絕緣架(14-2)下端的中部徑向開有圓柱形槽(14-8)，彈簧(14-3)的上端固定在圓柱形槽(14-8)內(nèi)，彈簧(14-3)的下端固定在銅片(14-5)上，永磁鐵(14-4)絕緣連接在銅片(14-5)的下面，絕緣墊(14-6)套在永磁鐵(14-4)和銅片(14-5)連接處的外側(cè)，永磁鐵(14-4)的下部插入限位槽(14-7)的槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于傳動(dòng)裝置(15)由弧形永磁鐵(15-1)和轉(zhuǎn)盤(15-2)組成，弧形永磁鐵(15-1)粘貼在轉(zhuǎn)盤(15-2)的1/3外圓上并與永磁鐵(14-4)留有氣隙(17)，轉(zhuǎn)盤(15-2)套在轉(zhuǎn)軸(7)的后端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于機(jī)殼(1)的外表面上設(shè)有縱向環(huán)繞分布的散熱筋(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于機(jī)殼(1)的前端面與前端蓋(2)的內(nèi)壁相吻合，機(jī)殼(1)的后端面與后端蓋(5)的內(nèi)壁相吻合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于前端蓋(2)上設(shè)有環(huán)繞前端蓋2端面的底座(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子鐵心(8)由片狀高導(dǎo)磁率的金屬體經(jīng)沖剪疊壓而成，永久磁鐵(9)鑲嵌在轉(zhuǎn)子鐵心(8)片狀高導(dǎo)磁率的金屬體之間，隔磁套(10)位于轉(zhuǎn)子鐵心(8)和永久磁鐵(9)形成的內(nèi)圓周上并固定在轉(zhuǎn)軸(7)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子鐵心(8)與永久磁鐵(9)所構(gòu)成的兩個(gè)端面上對(duì)稱安裝有風(fēng)扇(11)。
專利摘要永磁式無換向器直流電動(dòng)機(jī)，涉及一種電機(jī)。本實(shí)用新型包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子由機(jī)殼(1)、前端蓋(2)、定子鐵芯(3)、定子繞組(4)、后端蓋(5)和接線盒(6)組成，所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸(7)、轉(zhuǎn)子鐵心(8)、永久磁鐵(9)、隔磁套(10)、風(fēng)扇(11)和滾動(dòng)軸承(12)組成，它還包括磁極傳感器(13)，磁極傳感器(13)套在轉(zhuǎn)軸(7)的后端并通過引線(16)與定子繞組(4)相連。本實(shí)用新型的磁極傳感器(13)能直接檢測(cè)出轉(zhuǎn)子極性，實(shí)現(xiàn)與轉(zhuǎn)子無接觸式；磁極傳感器(13)不改變定子繞組(4)中原有的電流方向，沒有抵制電流變化的電抗電動(dòng)勢(shì)；轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁來源于永久磁鐵，不需要電流來勵(lì)磁，效率有大幅度提高。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K29/06GK2701160SQ20042001889
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者秋東日 申請(qǐng)人:秋東日