专利名称：永磁式无换向器直流电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机，特别涉及一种永磁式直流电动机。
背景技术：
传统的直流电动机带有引流用的电刷，接触火花较大，换向器与电刷的组成部分占用了机体内部太多的空间，因而使得结构复杂、维修不便。无刷直流电动机的电路庞杂、制造成本较高，而电磁式转子存在激磁损耗的缺点。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种永磁式无换向器直流电动机，它具有结构简单、维修方便的优点。本实用新型包括定子和转子，所述定子由机壳1、前端盖2、定子铁芯3、定子绕组4、后端盖5、接线盒6和底座19组成，所述转子由转轴7、转子铁心8、永久磁铁9、隔磁套10、风扇11和滚动轴承12组成，它还包括磁极传感器13，磁极传感器13套在转轴7的后端并通过引线16与定子绕组4相连接。本实用新型的磁极传感器13能直接检测出转子极性，而且能实现与转子无接触式；磁极传感器13不改变定子绕组4中原有的电流方向(除反转外)，没有抵制电流变化的电抗电动势；触点间并不是类似于电刷与换向器间的滑动式接触，因此既没有机械磨损，又不会因磨损积存的金属或碳的粉末造成电位差火花；转子旋转一周只接通三个元件，比同等容量的电动机接通元件的次数少得多，使装置更加经久耐用，产生有害火花的大小和出现几率大大减小；体积小巧，结构简单，维修更换方便；电路大大简化，制造成本也有所下降；转子的励磁来源于永久磁铁，不需要电流来励磁，所以转子上无激磁损耗，也就既无铜耗，又无铁，效率较传统直流电动机有大幅度的提高。本实用新型具有结构简单、体积小、成本低、效率高的优点。
图1为本实用新型的整体结构剖视图，图2为磁极传感器13的局部放大剖视图，图3为本实用新型的工作原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一参见图1和图2，本实施方式包括定子和转子，所述定子由机壳1、前端盖2、定子铁芯3、定子绕组4、后端盖5、接线盒6和底座19组成，定子铁芯3由许多高导磁率的金属片经过冲压叠制成形后，绝缘、铆固成圆筒状，并牢固地安装在机壳1的内表面，圆筒形定子铁芯3在内圆周上冲有很多的半闭口槽，定子绕组4有规律地安嵌在与其对应的半闭口槽内；所述转子由转轴7、转子铁心8、永久磁铁9、隔磁套10、风扇11和滚动轴承12组成，它还包括磁极传感器13，磁极传感器13套在转轴7的后端并通过引线16与定子绕组4相连接。所述磁极传感器13由传感装置14和传动装置15组成，传感装置14固定在磁极传感器13的内壁上并呈空间相隔120°分布，传动装置15位于磁极传感器13的中心处；所述传感装置14由触头14-1、绝缘架14-2、弹簧14-3、永磁铁14-4、铜片14-5、绝缘垫14-6和限位槽14-7组成，绝缘架14-2呈空间相隔120°固定在磁极传感器13的内壁上，触头14-1的上端插在绝缘架14-2的内部并通过引线16与定子绕组4相连，触头14-1的下端露在绝缘架14-2的外部，绝缘架14-2下端的中部径向开有圆柱形槽14-8，弹簧14-3的上端固定在圆柱形槽14-8内，弹簧14-3的下端固定在铜片14-5上，永磁铁14-4绝缘连接在铜片14-5的下面，绝缘垫14-6套在永磁铁14-4和铜片14-5连接处的外侧，永磁铁14-4的下部插入限位槽14-7的槽内；所述传动装置15由弧形永磁铁15-1和转盘15-2组成，弧形永磁铁15-1粘贴在转盘15-2的约1/3外圆上并与永磁铁14-4留有气隙17，转盘15-2套在转轴7的后端；所述机壳1的外表面上设有纵向环绕分布的散热筋18；所述前端盖2上设有环绕前端盖2端面的底座19；所述机壳1的前端面与前端盖2的内壁相吻合，机壳1的后端面与后端盖5的内壁相吻合；所述转子铁心8由片状高导磁率的金属体经冲剪叠压而成，永久磁铁9镶嵌在转子铁心8片状高导磁率的金属体之间，隔磁套10位于转子铁心8和永久磁铁9形成的内圆周上并固定在转轴7上；所述转子铁心8和永久磁铁9所构成的两个端面上对称安装有风扇11。
工作原理参见图3，定子绕组4的绕制和嵌线方式与三相电机的绕组绕制和嵌线方式基本相同，以二极三相绕组电机为例，其线圈分别是A-X、B-Y和C-Z，彼此相差120电角度。定子绕组4以星型接法相连接，其中中线接入电源一极，三条相线各接入磁极传感器13的一条引线16，磁极传感器13的剩余三条引线16相连接接入电源另一极。通入直流电，转子恰好位于线圈C-Z所建立磁场的中性区，处于将要导通线圈A-X的状态。此刻弧形永磁铁15-1靠近永磁铁14-4，根据同性磁极相斥原理，永磁铁14-4受到磁力，相对于弧形永磁铁15-1作径向运动，并接通两个触头14-1，线圈A-X被导通，同时建立起一个恒定的感应磁场；永久磁铁9在这个磁场中受到电磁力，使转子受到电磁转矩的作用沿顺时针方向转动，转过120°机械角之后，到达线圈A-X所建立的磁场的中性区，电磁转矩暂时消失。同理，电源电流方向不变，电流通过线圈B-Y，形成一个感应磁场支持转子沿顺时针方向继续旋转。由此可以说明，定子绕组4内产生了变化的相差120电角度的感应电势。
权利要求1.永磁式无换向器直流电动机，它包括定子和转子，所述定子由机壳(1)、前端盖(2)、定子铁芯(3)、定子绕组(4)、后端盖(5)、接线盒(6)和底座(19)组成，所述转子由转轴(7)、转子铁心(8)、永久磁铁(9)、隔磁套(10)、风扇(11)和滚动轴承(12)组成，其特征在于它还包括磁极传感器(13)，磁极传感器(13)套在转轴(7)的后端并通过引线(16)与定子绕组(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的永磁式无换向器直流电动机，其特征在于磁极传感器(13)由传感装置(14)和传动装置(15)组成，传感装置(14)固定在磁极传感器(13)的内壁上并呈空间相隔120°分布，传动装置(15)位于磁极传感器(13)的中心处。
3.根据权利要求2所述的永磁式无换向器直流电动机，其特征在于传感装置(14)由触头(14-1)、绝缘架(14-2)、弹簧(14-3)、永磁铁(14-4)、铜片(14-5)、绝缘垫(14-6)和限位槽(14-7)组成，绝缘架(14-2)呈空间相隔120°固定在磁极传感器(13)的内壁上，触头(14-1)的上端插在绝缘架(14-2)的内部并通过引线(16)与定子绕组(4)相连接，触头(14-1)的下端露在绝缘架(14-2)的外部，绝缘架(14-2)下端的中部径向开有圆柱形槽(14-8)，弹簧(14-3)的上端固定在圆柱形槽(14-8)内，弹簧(14-3)的下端固定在铜片(14-5)上，永磁铁(14-4)绝缘连接在铜片(14-5)的下面，绝缘垫(14-6)套在永磁铁(14-4)和铜片(14-5)连接处的外侧，永磁铁(14-4)的下部插入限位槽(14-7)的槽内。
4.根据权利要求2所述的永磁式无换向器直流电动机，其特征在于传动装置(15)由弧形永磁铁(15-1)和转盘(15-2)组成，弧形永磁铁(15-1)粘贴在转盘(15-2)的1/3外圆上并与永磁铁(14-4)留有气隙(17)，转盘(15-2)套在转轴(7)的后端。
5.根据权利要求1所述的永磁式无换向器直流电动机，其特征在于机壳(1)的外表面上设有纵向环绕分布的散热筋(18)。
6.根据权利要求1或5所述的永磁式无换向器直流电动机，其特征在于机壳(1)的前端面与前端盖(2)的内壁相吻合，机壳(1)的后端面与后端盖(5)的内壁相吻合。
7.根据权利要求1所述的永磁式无换向器直流电动机，其特征在于前端盖(2)上设有环绕前端盖2端面的底座(19)。
8.根据权利要求1所述的永磁式无换向器直流电动机，其特征在于转子铁心(8)由片状高导磁率的金属体经冲剪叠压而成，永久磁铁(9)镶嵌在转子铁心(8)片状高导磁率的金属体之间，隔磁套(10)位于转子铁心(8)和永久磁铁(9)形成的内圆周上并固定在转轴(7)上。
9.根据权利要求1所述的永磁式无换向器直流电动机，其特征在于转子铁心(8)与永久磁铁(9)所构成的两个端面上对称安装有风扇(11)。
专利摘要永磁式无换向器直流电动机，涉及一种电机。本实用新型包括定子和转子，所述定子由机壳(1)、前端盖(2)、定子铁芯(3)、定子绕组(4)、后端盖(5)和接线盒(6)组成，所述转子由转轴(7)、转子铁心(8)、永久磁铁(9)、隔磁套(10)、风扇(11)和滚动轴承(12)组成，它还包括磁极传感器(13)，磁极传感器(13)套在转轴(7)的后端并通过引线(16)与定子绕组(4)相连。本实用新型的磁极传感器(13)能直接检测出转子极性，实现与转子无接触式；磁极传感器(13)不改变定子绕组(4)中原有的电流方向，没有抵制电流变化的电抗电动势；转子的励磁来源于永久磁铁，不需要电流来励磁，效率有大幅度提高。本实用新型具有结构简单、体积小、成本低、效率高的优点。
文档编号H02K29/06GK2701160SQ20042001889
公开日2005年5月18日 申请日期2004年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者秋东日 申请人:秋东日