專利名稱：電磁發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對直流永磁電動機的改進電動機是能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)換機器。在目前產(chǎn)業(yè)中使用的各類電動機中，直流永磁電動機以其不必制作工藝復雜的繞線定子、結構簡單和通過改變電源電壓容易實現(xiàn)調(diào)速等優(yōu)點得到了廣泛的應用?，F(xiàn)時的直流永磁電動機普遍都是使用環(huán)形永久磁鐵作為定子，轉(zhuǎn)子鐵芯由三翼式的硅鋼片疊成后固定在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子鐵芯的每個翼上繞線圈構成。一般而言，使用定子的永久磁鐵磁通量越大，電動機的效率應越高。但由于轉(zhuǎn)子硅鋼片鐵芯的存在，如果大幅度地提高定子的磁通量，將會導致硅鋼片鐵芯的磁飽和，使電動機的效率明顯下降。隨著永磁材料生產(chǎn)技術的發(fā)展，現(xiàn)在制造高磁能積的永磁材料在產(chǎn)業(yè)上已經(jīng)成熟。例如以鋁鎳鈷為原料在磁場中進行熱處理，制造出剩磁通密度超過2T、最大磁能積超過70kJ/M3各向異性永久磁鐵已成為穩(wěn)定的技術。因此，如何利用強力永久磁鐵制成節(jié)能高效率的直流永磁發(fā)動機，是該產(chǎn)業(yè)部門技術人員努力的方向。
本實用新型的目的是設計一種電磁發(fā)動機，以克服目前直流永磁電動機因轉(zhuǎn)子硅鋼片鐵芯的存在可能導致飽和而不能使用強力永久磁鐵的缺點，使轉(zhuǎn)換效率明顯提高。
本實用新型的目的是這樣達到的一種電磁發(fā)動機，主要包括軸、機殼、換向器，本實用新型的特征在于所述的一種電磁發(fā)動機的定子由至少一塊磁極互異且相向設置的強力永久磁鐵構成，轉(zhuǎn)子為裝置在軸上的置于磁極間的一個以上用非導磁材料作框架繞制的空心線圈。所述的強力永久磁鐵是至少能夠使常規(guī)磁性材料鐵心產(chǎn)生磁飽和的永久磁鐵。所述的空心線圈的橫截面可以是圓形或矩形。
采取以上措施的本實用新型，能夠采用強力永久磁鐵作為定子，由于轉(zhuǎn)子沒有磁性材料，所以避免了因使用強力永久磁鐵帶來的磁飽和問題。本實用型可以依據(jù)使用電源電壓和所需功率設定轉(zhuǎn)子的參數(shù)后，單方向地增大定子的磁通量，從而提高電動機的電能與機械能的轉(zhuǎn)換效率，具有明顯的節(jié)能效果。
下面再結合附圖對本實用新型作進一步的詳述附

圖1是本實用新型的結構剖視圖；附圖2是本產(chǎn)用新型的實施例的結構軸側圖。
參考以上附圖。機殼(6)由非導磁材料做成包置強力環(huán)形永久磁鐵(9)和(9’)，強力環(huán)形永久磁鐵(9)相向兩個極性互異。本實用新型采用剩磁通密度超過1.8T，最大磁能積超過70KJ/M3作定子即可達到發(fā)明目的。軸(4)一般用鋼材做成，應較硬且光潔，兩端分別套入機殼軸襯和端蓋軸襯內(nèi)，在制作較大轉(zhuǎn)動力矩的發(fā)動機時，可加置滾珠軸承以減少摩擦。換向器(14)和(14’)一般用需磨銅片做成，通過墊片(17)與軸(4)絕緣?？招木€圈(8)具有用非磁性材料做成的上僥漆包線(10)的框架(20)，框架(20)可以是實心的，也可以是空心的，其橫截面可以是圓形，也可以是矩形?？蚣?20)質(zhì)心位置附近有方孔與軸(4)的中部相應方狀柱套入固連?？招木€圈(8)的線圈繞制可以軸(4)穿過部位為界分兩段同方向多層繞制，然后兩線圈的首尾相接，余下線端分別接換向器(14)和(14’)上，再將固定于機殼并與之絕緣的碳刷(15)和(15’)與換向器(14)和(14’)壓觸，即構成了一個電磁發(fā)動機。在碳刷(15)和(15’)兩端加上直流電壓，本實用新型即與常規(guī)直流永磁電動機相似，在安培力和空心線圈(8)兩端與強力永久磁鐵(9)和(9’)形成的磁偶共同作用下，作為轉(zhuǎn)子的空心線圈(8)即帶動軸(4)轉(zhuǎn)動。本實用新型由于不存在轉(zhuǎn)子鐵芯的磁飽和問題，因此當大幅度地提高定子的磁通量后，空心線圈電壓和電流固定的情況下，形成的安培力和磁偶相應增大，使轉(zhuǎn)換效率大幅度提高。附圖2給出了本實用新型單空心線圈(8)轉(zhuǎn)子實施例的軸側圖。機殼(6)用工程塑料做成，包置強力環(huán)形永久磁鐵(9)和(9’)，作為轉(zhuǎn)子的空心線圈(8)兩端與強力環(huán)形永久磁鐵(9)和(9’)形成較小的空隙。軸(4)連固有空心線圈(8)，兩端分別套入機殼軸襯(5)和端蓋球形軸襯(18)內(nèi)，端蓋(19)套入機殼(6)內(nèi)固定。空心線圈(8)的框架(20)用工程塑料做成，橫截面積為矩形。碳刷(15)和(15’)用石墨制成，平行地安裝在換向器(14)和(14’)兩側。兩個電刷架(2)套入碳刷(15)和(15’)依靠卡在端蓋(19)上的兩上小彈簧(3)的張力壓觸換向器(14)和(14’)。兩個強力環(huán)形永久磁鐵(9)和(9’)沿圓周方向不相接，留下很小的縫。本實施例的框架(20)橫截面為8厘米×2.5厘米的矩形，豎直截面為邊長2.5厘米的正方形?？招木€圈(8)用φ0.13高強度漆包線繞約8000圈，強力環(huán)形永久磁鐵(9)和(9’)的制磁通密度為2T，磁能積為75KJ/M3，外徑12厘米，內(nèi)徑4厘米。本實施例使用220V交流經(jīng)整流的直流電。輸出效率遠遠大于現(xiàn)有的70％，因而其節(jié)能效果較為明顯。如果希望進一步提高本實用新型的效率，可以進一步選用更大磁能積的強力永久磁鐵，當然同樣的磁能積永久磁鐵加大體積亦可達到目的。本實用新型還可采用多個空心線圈(8)組成轉(zhuǎn)子，這對于永久性動力設施或要求更大轉(zhuǎn)動力矩時是非?，F(xiàn)實的，實施可將多個空心線圈(8)并聯(lián)后接到換向器從而組成轉(zhuǎn)子，值得提出的是，如果使用脈沖電流于本實用新型時，可以不用碳刷(15)和(15’)、電刷架(2)，小彈簧(3)等相關電流換向附件，直接將脈沖電流輸入換向器(14)和(14’)組成回路即可使電磁發(fā)動機轉(zhuǎn)動，脈沖電流使用于直流永磁電動機目前已是應用比較普遍的技術。
權利要求1.一種電磁發(fā)動機，主要包括軸、機殼、換向器，本實用新型的特征在于所述的一種電磁發(fā)動機的定子由至少一塊磁極互異且相向設置的強力永久磁鐵構成，轉(zhuǎn)子為裝置在軸上的置于磁極間的一個以上用非導磁材料作框架繞制的空心線圈。
2.按權利要求1所述的一種電磁發(fā)動機，其特征為所述的強力永久磁鐵為至少能夠使常規(guī)磁性材料鐵心產(chǎn)生磁飽和的永久磁鐵。
3.按權利要求1所述的一種電磁發(fā)動機，其特征為空心線圈的橫截面可以是圓形或矩形。
專利摘要一種電磁發(fā)動機,主要包括軸、機殼、換向器,本實用新型的特征在于:定子同磁極互異且相設置的強力永久磁鐵構成,轉(zhuǎn)子為非導磁材料作框架繞制的空心線圈。本實用新型能采用強力永久磁鐵作定子,由于轉(zhuǎn)子設有磁性材料,所以避免了磁飽和問題,可以設定轉(zhuǎn)子的參數(shù)后,單方向地增大定子的磁通量,從而提高轉(zhuǎn)換效率,具有明顯的節(jié)能效果。
文檔編號H02K23/02GK2279743SQ9624086
公開日1998年4月22日 申請日期1996年9月20日 優(yōu)先權日1996年9月20日
發(fā)明者李揚遠 申請人:李揚遠