無鐵芯內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組直流電動機轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]無鐵芯內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組直流電動機轉(zhuǎn)子屬于電機領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]實用新型ZL 2014 2 0418646.7無鐵芯鼠籠式內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組發(fā)電機轉(zhuǎn)子。該實用新型的一端是通過絕緣層連接兩個分離的通過絕緣層和隔磁層聯(lián)接金屬條上端板的內(nèi)和外鼠籠的上端圓環(huán)的帶有空心轉(zhuǎn)軸的輸入端圓盤。在輸入端圓盤的空心轉(zhuǎn)軸上有軸承和導(dǎo)電滑環(huán)；另一端上的軸承與內(nèi)定子磁極圓柱體相聯(lián)。轉(zhuǎn)子的另一端是通過絕緣層連接兩個分離的通過絕緣層和隔磁層聯(lián)接金屬條下端板的內(nèi)和外鼠籠的下端圓環(huán)的帶有空心轉(zhuǎn)軸的底部圓盤。底部圓盤空心轉(zhuǎn)軸上有軸承，其空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)孔與內(nèi)定子磁極圓柱體之間有空隙。內(nèi)和外鼠籠金屬條傳遞扭矩固定繞組導(dǎo)線。內(nèi)繞組和外繞組的導(dǎo)線為徑向分布變截面導(dǎo)線。內(nèi)側(cè)接線端子和外側(cè)接線端子上分別有連接各繞組導(dǎo)線對應(yīng)位置的均壓線。繞組為對稱繞組。該實用新型繞組數(shù)與槽數(shù)相等，在低轉(zhuǎn)速時也能工作?？辙D(zhuǎn)時無內(nèi)部環(huán)流，發(fā)電成本低。無鐵芯，金屬條之間有空隙，發(fā)熱少，散熱好，體積小，重量輕。該實用新型沒有給出作為直流電動機轉(zhuǎn)子使用時轉(zhuǎn)子的接線方式。本實用新型的要解決的問題就是依據(jù)無鐵芯鼠籠式內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，通過采用電刷換向式直流電動機轉(zhuǎn)子或無刷式直流電動機轉(zhuǎn)子，使無鐵芯內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組的轉(zhuǎn)子成為無鐵芯內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組的直流電動機轉(zhuǎn)子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]無鐵芯內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組電刷換向式直流電動機轉(zhuǎn)子。
[0004]當電動機的結(jié)構(gòu)尺寸較小，功率較小時，采用電刷換向式直流電動機轉(zhuǎn)子。
[0005]每個繞組的兩端分別連接到在內(nèi)側(cè)和外側(cè)各自獨立的導(dǎo)電環(huán)上。在定子的每個N極磁極區(qū)域和S極磁極區(qū)域內(nèi)各有均勻徑向分布的數(shù)目相同的繞組。將在每個N極區(qū)內(nèi)的對應(yīng)位置的繞組的導(dǎo)電環(huán)相并聯(lián)連接；將在每個S極區(qū)內(nèi)的對應(yīng)位置的繞組的導(dǎo)電環(huán)相并聯(lián)連接。電刷換向式直流電動機轉(zhuǎn)子在N極區(qū)的繞組的電流由外側(cè)進入內(nèi)側(cè)流出；電刷換向式直流電動機轉(zhuǎn)子在S極區(qū)的繞組的電流由內(nèi)側(cè)流入外惻流出。電刷分別固定在其中的一組相鄰的定子磁極N極區(qū)和S極區(qū)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，安裝在轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)電環(huán)在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時依次與電刷接觸使繞組導(dǎo)通電流。電刷的導(dǎo)線與電機的接線盒的接線柱相連。
[0006]無鐵芯內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組無刷式直流電動機轉(zhuǎn)子
[0007]在結(jié)構(gòu)尺寸允許的情況下，采用無鐵芯內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組無刷式直流電動機轉(zhuǎn)子。在定子的每個N極磁極區(qū)域和S極磁極區(qū)域內(nèi)各有均勻徑向分布的數(shù)目相同的繞組。在每個N極區(qū)內(nèi)的繞組數(shù)與每個S極區(qū)內(nèi)的繞組數(shù)相同。將在每個N極區(qū)內(nèi)的對應(yīng)位置的繞組相并聯(lián)連接；將在每個S極區(qū)內(nèi)的對應(yīng)位置的繞組的相并聯(lián)連接。在對應(yīng)N極磁極的相同位置的繞組的其中一個繞組上安裝有一個霍爾傳感器；在對應(yīng)S極磁極的相同位置的繞組的其中一個繞組上安裝有一個霍爾傳感器，霍爾傳感器的總數(shù)等于相鄰的磁極內(nèi)對應(yīng)的繞組數(shù)目之和。通過安裝在繞組上的霍爾傳感器的工作狀態(tài)來確定該繞組的電流方向。當繞組在N極磁極區(qū)域內(nèi)運動時，安裝在該繞組上的霍爾傳感器發(fā)出信號，使轉(zhuǎn)子上與該繞組位置相對應(yīng)的繞組的電流由轉(zhuǎn)子的外側(cè)流入內(nèi)側(cè)流出；當繞組在S極磁極區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)動時，安裝在該繞組上的霍爾傳感器發(fā)出信號，使轉(zhuǎn)子上與該繞組位置相對應(yīng)的繞組的電流由轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)流入外側(cè)流出。將電動機轉(zhuǎn)子上對應(yīng)位置的繞組的內(nèi)側(cè)接線端連接；將電動機轉(zhuǎn)子上對應(yīng)位置的繞組的外側(cè)接線端連接，組成電動機轉(zhuǎn)子繞組的其中一相。這樣電動機轉(zhuǎn)子的繞組的相數(shù)與對應(yīng)于N極或S極磁極區(qū)內(nèi)的繞組數(shù)目相同。
[0008]無鐵芯內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向分布繞組直流電動機轉(zhuǎn)子的正反向轉(zhuǎn)動
[0009]電源的陽極通過開關(guān)Vl與電動機的陽極接線端連，與電動機的陽極接線端連接的開關(guān)V2的另一端與電源的陰極連接，電源的陽極通過開關(guān)V3與電動機的陰極接線端連，與電動機的陰極接線端連接的開關(guān)V4的另一端與電源的陰極連接。當Vl和V4閉合，同時V2和V3斷開時，電動機轉(zhuǎn)子正向轉(zhuǎn)動；當Vl和V4斷開，同時V2和V3閉合時，電動機轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動。電動機轉(zhuǎn)子的正反向轉(zhuǎn)動信號控制開關(guān)VI，V2, V3，V4的工作狀態(tài)。
[0010]本實用新型的特點是:電動機轉(zhuǎn)子的產(chǎn)生力矩是個每個繞組產(chǎn)生的力矩的標量的代數(shù)和，工作力矩大。電樞感抗小，時間常數(shù)小，有利于控制電路的設(shè)計，具有優(yōu)異的控制性能。非工作段繞組導(dǎo)線短，體積小，重量輕，熱源少，通風散熱性能好。具有較硬的機械特性。具有更低的溫升和更寬廣的轉(zhuǎn)速范圍。
【附圖說明】
[0011]圖1是電動機轉(zhuǎn)子工作原理示意圖。
[0012]圖2是電刷式直流電動機的接線示意圖。
[0013]圖3是電刷式直流電動機的電刷結(jié)構(gòu)示意意圖。
[0014]圖4是無刷式直流電動機的接線示意圖。
[0015]圖5是直流電動機的正反向轉(zhuǎn)動接線示意圖。
[0016]1.霍爾傳感器HA，2.霍爾傳感器HB，3.霍爾傳感器HC，4.霍爾傳感器HD，5.霍爾傳感器HE，6.霍爾傳感器HF，7.繞組一，8.繞組二，9.繞組三，10.N極磁極，11.繞組四，12.繞組五，13.繞組六，14.S極磁極，15.固定在N極磁極區(qū)的外側(cè)的電刷，16.固定在N極磁極區(qū)的內(nèi)側(cè)的電刷，17.固定在S極磁極區(qū)的內(nèi)側(cè)的電刷.18.固定在S極磁極區(qū)的外側(cè)的電刷，19.換向電路電源，20.開關(guān)VI，21.換向電路導(dǎo)線，22.開關(guān)V2，23.電動機，24.開關(guān)V3，25.開關(guān)V4，26.無刷繞組一的外側(cè)端連線，27.無刷繞組二的外側(cè)端連線，28.無刷繞組三的外側(cè)端連線，29.無刷繞組四的外側(cè)端連線，30.無刷繞組五的外側(cè)端連線，31.無刷繞組六的外側(cè)端連線,32.導(dǎo)電滑環(huán)，33.繞組一的電流換向組合開關(guān)K1，34.繞組二的電流換向組合開關(guān)K2，35.繞組三的電流換向組合開關(guān)Κ3，36.繞組六的開關(guān)D6，37.繞組六的開關(guān)A6，38.繞組六的開關(guān)B6，39.繞組六的開關(guān)C6，40.繞組五的開關(guān)D5，41.繞組五的開關(guān)A5，42.繞組五的開關(guān)B5，43.繞組五的開關(guān)C5，44.繞組四的開關(guān)D4，45.繞組四的開關(guān)A4，46.繞組四的開關(guān)B4，47.繞組四的開關(guān)C4，48.繞組三的開關(guān)D3，49.繞組三的開關(guān)A3, 50.繞組三的開關(guān)C3，51.繞組三的開關(guān)B3，52.繞組二的開關(guān)D2，53.繞組二的開關(guān)A2，54.繞組二的開關(guān)C2，55.繞組二的開關(guān)B2，56.繞組一的開關(guān)D1，57.繞組一的開關(guān)Al，58.繞組一的開關(guān)Cl, 59.繞組一的開關(guān)BI, 60.無刷電流輸入端總線,61.無刷電流輸出端總線，62.無刷繞組一的內(nèi)側(cè)端連線，63.無刷繞組二的內(nèi)側(cè)端連線，64.無刷繞組三的內(nèi)側(cè)端連線，65.無刷繞組四的內(nèi)側(cè)端連線，66.無刷繞組五的內(nèi)側(cè)端連線，67.無刷繞組六的內(nèi)側(cè)端連線，68.繞組四的電流換向組合開關(guān)K4，69.繞組五的電流換向組合開關(guān)Κ5，70.繞組六的電流換向組合開關(guān)Κ6，71.電刷繞組一的外側(cè)端連線，72.電刷繞組二的外側(cè)端連線，73.電刷繞組三的外側(cè)端連線.74.電刷繞組四的外側(cè)端連線，75.電刷繞組五的外側(cè)端連線，76.電刷繞組六的外側(cè)端連線，77.電刷電流輸入總線，78.電刷換向直流電動機的接線盒，79.固定在磁極區(qū)的內(nèi)側(cè)的電刷，80.內(nèi)側(cè)的電刷滾輪，81.內(nèi)側(cè)的電刷滾輪銷軸，82.內(nèi)側(cè)繞組擋環(huán)，83.內(nèi)側(cè)繞組軸套，84.電刷繞組一的內(nèi)側(cè)端連線，85.電刷繞組二的內(nèi)側(cè)端連線，86.電刷繞組三的內(nèi)側(cè)端連線，87.電刷繞組四的內(nèi)側(cè)端連線，88.電刷繞組五的內(nèi)側(cè)端連線,89.電刷繞組六的內(nèi)側(cè)端連線，90.電刷電流輸出總線，91.外側(cè)繞組軸套，92.外側(cè)繞組擋環(huán)，93.外側(cè)的電刷滾輪銷軸，94.外側(cè)的電刷滾輪，95.固定在磁極區(qū)的外側(cè)的電刷，96.無刷直流電動機的接線盒。
【具體實施方式】
[0017]在圖1和圖4中，在相鄰的N極磁極10和S極磁極14的磁極區(qū)域內(nèi)所對應(yīng)的繞組一 7，繞組二 8，繞組三9，繞組四11，繞組五12，繞組六13，上分別安裝與繞組相對應(yīng)的霍爾傳感器HA I，霍爾傳感器HB