專利名稱：無級調(diào)速盤式永磁電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無級調(diào)速盤式永磁電機。
永磁電機一般設(shè)計為同心的轉(zhuǎn)子和定子，形成徑向氣隙，轉(zhuǎn)子與定子作相對運動，把電能轉(zhuǎn)變成機械能。但在一些應(yīng)用場合，如電動汽車中需要軸向尺寸小的電動來驅(qū)動車輪，故出現(xiàn)了盤式永磁電機。例如由中國專利CN1054151A公開了一種盤式永磁直流電機，在該電機中，永久磁鐵固裝在一個可轉(zhuǎn)動的鐵質(zhì)圓盤上，線圈固定在一個絕緣板上，數(shù)個裝有磁鐵的圓盤和裝有線圈的絕緣板軸向相間排列，形成軸向氣隙，除軸的兩端的鐵質(zhì)圓盤只內(nèi)側(cè)單面裝有磁鐵外，中間的鐵質(zhì)圓盤兩側(cè)均裝有磁鐵。直流電源通過軸端的換向器、電刷使線圈內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，絕緣板上的線圈穿過絕緣板其產(chǎn)生的磁場與兩側(cè)對應(yīng)磁鐵產(chǎn)生的磁場發(fā)生作用，推動裝有磁鐵的圓盤轉(zhuǎn)動。
這種盤式永磁電機具有結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省材料，轉(zhuǎn)矩大，效率高的優(yōu)點。但是，這種盤式永磁電機是有刷電機，調(diào)速困難，并由于有換向器，軸向尺寸不能足夠小，因此在需要調(diào)速的應(yīng)用場合，不能滿足使用要求。
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種轉(zhuǎn)矩大、效率高且結(jié)構(gòu)相對簡單的無級調(diào)速盤式永磁電機，以滿足調(diào)速應(yīng)用場合的要求。
根據(jù)本發(fā)明，該目的是這樣實現(xiàn)的，即設(shè)計了一種無級調(diào)速盤式永磁電機，它由機殼、軸承、定子、轉(zhuǎn)子、輸出軸組成，其特征在于定子由絕緣板及裝在絕緣板中的多個線圈組成，它被固定在機殼上；轉(zhuǎn)子由帶軸向外邊緣的鐵質(zhì)圓盤及固定在鐵質(zhì)圓盤上的多個相間排列的N極與S極永久磁塊組成，該轉(zhuǎn)子通過軸承安裝在輸出軸上，磁塊與線圈之間具有一個軸向小氣隙；該電機還具有一個無級調(diào)速部分，該無級調(diào)速部分由帶軸向外緣的調(diào)速鐵盤及固定在該鐵盤中的調(diào)速線圈組成，調(diào)速鐵盤剛性地固定在輸出軸上，其軸向外邊緣位于轉(zhuǎn)子軸向外邊緣的徑向外側(cè)，兩者之間具有一個徑向小氣隙；多個定子線圈經(jīng)串并聯(lián)后的兩個輸出端子經(jīng)機殼中的孔連接到接線盒中，調(diào)速線圈的兩個端子通過輸出軸中的槽與滑環(huán)相連接，碳刷及刷握裝在端蓋上，碳刷的連接線也通過機殼中的孔連接到接線盒中；輸出軸分別通過各軸承支承在機殼及端蓋中。
由于根據(jù)本發(fā)明的上述無級調(diào)速盤式永磁電機是無刷式永磁電機，它可由帶反電勢檢測及具有一定頻率交變電壓輸出的驅(qū)動電路驅(qū)動。由于具有上述以電磁離合器方式工作的無級調(diào)速部分，因此通過改變調(diào)速線圈的電流便可改變轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的無級調(diào)速盤式永磁電動機，不僅轉(zhuǎn)矩大，效率高，并且軸向尺寸小，能任意進行調(diào)速，特別適用于調(diào)速應(yīng)用場合，如電動汽車中車輪的驅(qū)動。
為了更好地理解本發(fā)明，以下將借助附圖中表示的實施例來詳細地說明本發(fā)明的無級調(diào)速盤式永磁電動機。附圖為

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無級調(diào)速盤式永磁電機的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中電機的定子裝配圖；圖3是圖2中的A-A剖面；圖4是圖1中電機的轉(zhuǎn)子裝配圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的無級調(diào)速盤式永磁電機的結(jié)構(gòu)圖。該電機具有徑向為圓形的外部機殼6a及端蓋6b。在機殼6a及端蓋6b封閉的內(nèi)空間中，自左至右布置著定子3，轉(zhuǎn)子4，無級調(diào)速部分5，滑環(huán)7a和碳刷/刷握7b。
定子3的結(jié)構(gòu)如圖2及圖3所示，其中在一塊圓形絕緣板，例如夾布膠木板3b中加工有依次相隔90°的四個圓形線圈孔。四個圓形線圈3a的外表面正好卡在絕緣板的線圈孔中并用膠粘住。這些線圈孔及線圈不一定為圓形，其數(shù)目也可不為四個，例如其形狀也可為三角形或橢圓形，數(shù)目也可為6個或8個等。這里每個線圈3a用ψ0.4-1mm的銅線三股并做一股繞制而成，每個線圈52匝，上下兩個線圈串聯(lián)，左右兩個線圈串聯(lián)，然后并聯(lián)。定子3借助多個螺絲8固定在機殼6a的臺6c上。
轉(zhuǎn)子4的結(jié)構(gòu)如圖4所示，它由帶軸向外邊緣4c的鐵質(zhì)圓盤4b及固定在鐵質(zhì)圓盤4b上的多個相間排列的N極與S極永久磁鐵塊4a組成，永久磁鐵塊4a可用膠粘在鐵質(zhì)圓盤4b上，也可用壓帶及螺絲(未示出)定在該鐵質(zhì)圓盤上。該轉(zhuǎn)子4通過中心軸承9b安裝在輸出軸1上，磁鐵塊4a與線圈3a之間具有一個軸向小氣隙。
該電機還具有一個無級調(diào)速部分5，該無級調(diào)速部分5如圖1中所示，由帶軸向外邊緣5c的調(diào)速鐵盤5a及固定在該鐵盤5a中的調(diào)速線圈5b組成。調(diào)速鐵盤5a剛性地固定在輸出軸1上，它的軸向外邊緣5c位于轉(zhuǎn)子軸向外邊緣4c的徑向外側(cè)，兩者之間具有一個徑向小氣隙。
調(diào)速線圈5a的兩個端子通過輸出軸1中的槽分別與各滑環(huán)7a相連接。碳刷/刷握7b裝在端蓋6b上，碳刷的連接線及定子線圈的連接線均通過機殼6a中的孔連接到接線盒中。
輸出軸1分別通過軸承9a及軸承9c支承在機殼6a及端蓋6b中。
本發(fā)明的無級調(diào)速盤式永磁電機是這樣工作的，即由一個帶反電勢檢測并具有一定頻率交變輸出的驅(qū)動電路對定子線圈3a供電，由此使轉(zhuǎn)子4通過軸承9b相對輸出軸1以一定速度，例如1500轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)動。調(diào)速線圈5b中將通過可調(diào)節(jié)的直流電流，當(dāng)調(diào)速線圈5b中無電流或通過很小電流時，調(diào)速鐵盤5a無磁場吸力或吸力很小，則不能使調(diào)速鐵盤外邊緣5c與轉(zhuǎn)子外邊緣4c彼此吸住，因此不足以帶動輸出軸1及負載轉(zhuǎn)動或輸出軸以很小速度轉(zhuǎn)動。隨著調(diào)速線圈5b中直流電流的增大，吸力將增大，輸出軸的轉(zhuǎn)速增大，由此可使轉(zhuǎn)速從零無級地調(diào)節(jié)到最大速度(例如1500轉(zhuǎn)/分)。
這種無級調(diào)速盤式永磁電機實際上軸向尺寸可作得很小，它們可裝在電動汽車輪心的外側(cè)，其輸出軸與輪心相連接，而機殼通過適當(dāng)?shù)倪B接裝置與車架相連接。當(dāng)然，本發(fā)明的無級調(diào)速盤式永磁電機的結(jié)構(gòu)并不限制在上述實施例上，在本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，它們可視具體的應(yīng)用以各種合適的方式實施。
權(quán)利要求
1.無級調(diào)速盤式永磁電機，它由機殼，軸承，定子，轉(zhuǎn)子，輸出軸組成，其特征在于定子(3)由絕緣板(3b)及裝在絕緣板(3b)中的多個線圈(3a)組成，它被固定在機殼(6a)上；轉(zhuǎn)子(4)由帶軸向外邊緣(4c)的鐵質(zhì)圓盤(4b)及固定在鐵質(zhì)圓盤(4b)上的多個相間排列的N極與S極永久磁塊(4a)組成，該轉(zhuǎn)子(4)通過軸承(9b)安裝在輸出軸(1)上，磁鐵塊(4a)與線圈(3a)之間具有一個軸向小氣隙；該電機還具有一個無級調(diào)速部分(5)，該無級調(diào)速部分(5)由帶軸向外緣(5c)的調(diào)速鐵盤(5a)及固定在該鐵盤中的調(diào)速線圈(5b)組成，調(diào)速鐵盤(5a)剛性地固定在輸出軸(1)上，其軸向外邊緣(5c)位于轉(zhuǎn)子軸向外邊緣(4c)的徑向外側(cè)，兩者中間具有一個徑向小氣隙；多個定子線圈(3a)經(jīng)串并聯(lián)后的兩個輸出端子經(jīng)機殼(6a)中的孔連接到接線盒(10)中，調(diào)速線圈(5a)的兩個端子通過輸出軸中的槽與兩滑環(huán)(7b)連接，碳刷及刷握(7b)裝在端蓋(6b)上，碳刷的連接線也通過機殼(6a)中的孔連接到接線盒(10)中；輸出軸(1)分別通過軸承(9a)及軸承(9c)支承在機殼(6a)及端蓋(6b)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無級調(diào)速盤式永磁電動機,它由機殼,軸承,定子,轉(zhuǎn)子,輸出軸組成,定子和轉(zhuǎn)子均為盤式結(jié)構(gòu)。該電機還具有一個無級調(diào)速部分,無級調(diào)速部分以電磁離合器方式與轉(zhuǎn)子相互作用,可達到調(diào)速的目的。本發(fā)明的優(yōu)點在于轉(zhuǎn)矩大,效率高,軸向尺寸小,能滿足調(diào)速驅(qū)動的要求,特別適用于電動汽車中車輪的驅(qū)動。
文檔編號H02K23/54GK1276645SQ9910791
公開日2000年12月13日 申請日期1999年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月2日
發(fā)明者陶國珍 申請人:陶國珍