專利名稱：一種內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在技術(shù)上有重大突破的高效電機，屬于永磁無刷電機領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的永磁無鐵心無刷電機(含本發(fā)明人原申請的實用新型“一種高效率高比能疊式永磁無鐵芯無刷電機”，專利號為00228874.5)，由于自身結(jié)構(gòu)上的原因，都被做成了外轉(zhuǎn)子，定子在電機內(nèi)部，定子上的繞組要通過它的空心軸饋電。定子空心軸的外露端被固定在基座上作支點，不旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)子通過軸承支承在定子上。這樣的外轉(zhuǎn)子電機在不少場合是很有用的。
為了和普通電機一樣通過轉(zhuǎn)軸輸出功率，這樣的永磁無鐵心無刷電機就必須在外轉(zhuǎn)子的另一側(cè)附加一段軸，和定子的空心軸同心。因而這種電機的軸是由通過轉(zhuǎn)子殼體和軸承等零部件連接的兩段軸組成的，定子的空心軸固定，轉(zhuǎn)子上附加的輸出軸旋轉(zhuǎn)，兩者必須嚴格同心，導致結(jié)構(gòu)復雜、工藝要求高，電機軸強度較低，抗沖擊、抗震動性能差。另外，由于電機外殼轉(zhuǎn)動，安全性不好，也難以符合傳統(tǒng)電機的基座標準。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機，永磁體和繞組都分別做成了標準的盤片，沿軸向依次逐個疊加，其間靠相應的墊環(huán)保證其合理間隙，盤片的數(shù)目可以根據(jù)需要決定，只需保證永磁體盤片比繞組盤片數(shù)目多一。永磁體盤片和轉(zhuǎn)子軸以鍵或花鍵連結(jié)，是轉(zhuǎn)子的一部分；繞組盤片和定子(殼體)相連，是定子的一部分。電流通過殼體上的接線端子引入或引出，無需換向器，而轉(zhuǎn)子上只有永磁體盤片，沒有電流通過，置于電機的內(nèi)部，從而實現(xiàn)了“內(nèi)轉(zhuǎn)子”。
本發(fā)明從根本上解決了一般外轉(zhuǎn)子式永磁無鐵心無刷電機的結(jié)構(gòu)局限，實現(xiàn)了永磁無鐵心無刷電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子化，與傳統(tǒng)電機實現(xiàn)了真正意義上的兼容。
由于本發(fā)明的內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機體積小、重量輕、效率高、功率密度高，并且實現(xiàn)了與傳統(tǒng)電機的兼容，因此便于推廣應用，替代傳統(tǒng)電機可以達到顯著的節(jié)能節(jié)材效果。在許多領(lǐng)域，特別是航空、航天、軍事、精密機床以及電動車輛等方面都有重要的用途。


圖1定子繞組盤片及繞組示意2轉(zhuǎn)子永磁體盤片及磁極分布(兩面磁極)圖3內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機的縱剖面示意圖(以3片轉(zhuǎn)子永磁體盤片配兩片定子繞組盤片為例)圖中1 轉(zhuǎn)子軸2 轉(zhuǎn)子盤片定位板(2件)3 屏蔽板(2件)4 轉(zhuǎn)子永磁體盤片(3件)5 轉(zhuǎn)子盤片墊鐵環(huán)(2件)6 轉(zhuǎn)子軸向定位環(huán)7 軸承組件(2組，包括軸承、油封、軸承蓋及調(diào)整墊片等零件)8 端蓋(2件)9 穿釘組件(若干組)10 定子繞組墊環(huán)I(2件)11 定子繞組盤片(2件)12 定子繞組墊環(huán)II13 接線端子14 控制器具體實施方式
圖1表示了定子繞組盤片及繞組的結(jié)構(gòu)特征，圖2表示了轉(zhuǎn)子永磁體盤片及磁極分布(兩面磁極)。下面以圖3所示的具有3片轉(zhuǎn)子永磁體盤片和兩片定子繞組盤片的內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機為例來說明具體實施方式
。
該電機的裝配順序是(圖示為由左至右，實際可為“由下而上”)1、首先將軸承組件7安裝在帶有支腿的端蓋8上；2、將軸承組件7和端蓋8的合件置于安裝器具上；3、將轉(zhuǎn)子軸1裝到軸承組件7和端蓋8的合件上。轉(zhuǎn)子軸為階梯軸，其最大直徑段的左端面和軸承內(nèi)圈相抵；4、在轉(zhuǎn)子軸1上依次裝配轉(zhuǎn)子盤片定位板2——屏蔽板3轉(zhuǎn)子永磁體盤片4——轉(zhuǎn)子盤片墊鐵環(huán)5；5、在端蓋7上依次裝配定子繞組墊環(huán)I10——定子繞組盤片11，(裝配工具保障各件的孔相互對準，下同)；6、在轉(zhuǎn)子軸上再依次裝配轉(zhuǎn)子永磁體盤片4——轉(zhuǎn)子盤片墊鐵環(huán)5；7、在端蓋7上再依次裝配定子繞組墊環(huán)II12——定子繞組盤片11；8、在轉(zhuǎn)子軸上再依次裝配轉(zhuǎn)子永磁體盤片4——屏蔽板3——轉(zhuǎn)子盤片定位板2——轉(zhuǎn)子軸向定位環(huán)6。
9、在端蓋7上再次裝配定子繞組墊環(huán)I1010、蓋上軸承組件7和端蓋8的合件，用穿釘組件緊固。
11、裝配接線端子13；12、裝配控制器14。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機，其特征在于其轉(zhuǎn)子和定子均不使用硅鋼片，轉(zhuǎn)子置于電機的內(nèi)部，由兩個或兩個以上以鍵或花鍵與電機軸連接的永磁體盤片和若干墊鐵環(huán)、軸向定位環(huán)疊加而成；其定子是由一個或一個以上繞組盤片和若干墊環(huán)以及端蓋組成，轉(zhuǎn)子上的永磁體盤片和定子上的繞組盤片之間的軸向間隙由這些環(huán)來保證。
2.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機，其特征在于繞組盤片11和永磁體盤片4被做成“標件”，根據(jù)需要可以增加數(shù)目，軸向疊加，以增加功率。
3.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機，其特征在于當作為電動機使用時，通過控制器可以進行開環(huán)或閉環(huán)無級變頻調(diào)速。
4.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機，其特征在于當作為發(fā)電機使用時，免去控制器14，電能直接由設置在電機定子外部的接線端子13輸出，可以是單相，也可以是三相。
全文摘要
本發(fā)明是一種內(nèi)轉(zhuǎn)子疊式永磁無鐵心無刷電機，屬于永磁無刷電機領(lǐng)域。原有的永磁無鐵心無刷電機為外轉(zhuǎn)子式，因而，工藝要求高、安全性不好且難以符合電機基座標準。本發(fā)明把永磁體盤片和轉(zhuǎn)子軸以鍵或花鍵連結(jié)，作為轉(zhuǎn)子；繞組盤片和殼體相連，作為定子。電流通過殼體上的接線端子引入或引出，無需換向器，從而實現(xiàn)了“內(nèi)轉(zhuǎn)子化”。該機便于推廣應用，替代傳統(tǒng)電機可以達到顯著的節(jié)能節(jié)材效果。在許多領(lǐng)域，特別是航空、航天、軍事、精密機床以及電動車輛等方面都有重要的用途。
文檔編號H02K15/03GK101034833SQ200610167959
公開日2007年9月12日 申請日期2006年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月23日
發(fā)明者張習斌, 郭棟梁, 胡廣生, 任洪常 申請人:張習斌, 任洪常