专利名称：直流电机的制作方法
技术领域：
本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种直流电机。
背景技术：
传统直流电机已从有刷向无刷迅速发展，现有无刷直流电机转子上放永久磁钢，定子上放多相绕组，电枢绕组经由驱动器接到直流电源上，根据转子位置检测信号以电子换向代替有刷直流电机的换向器和电刷，电枢各相逐次通电与转子磁极的主磁通相互作用产生转矩。此种电机具有体积小、重量轻、易调控、起动快、精度高、高效可靠等优越性能，近年来常用作高性能调速电机和伺服电机。
目前，在工业发达国家无刷直流电机的电子系统与电机本身的成本比约为1∶1，国内更高，高成本使其经济性有所下降，复杂的电子系统需要较高的制作工艺，尤其是正弦波直流无刷电机技术较难掌握，多相绕组结构不利于直流电机向高电压发展，各相绕组逐次通电会引起一定的转矩波动、电磁噪音和电磁干扰，传统有刷直流电机维护不便，换向器易磨损，现有直流电机这些不足之处有待改进。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种直流电机，以降低造价，简化工艺，减小体积重量，可避免电磁干扰、电磁噪音和转矩波动的产生，使直流电机可高电压运行。
为实现上述目的，本发明的技术方案在于采用一种直流电机，主要包括电枢和磁极，电枢绕组固定在电枢铁心上，与对应电枢绕组作用可产生有害电磁力的磁极磁场由电枢铁心上的永磁体反向磁场将其与对应电枢绕有害电磁力的磁极磁场由电枢铁心上的永磁体反向磁场将其与对应电枢绕组隔离，未隔离磁极磁场与电枢绕组相互作用，实现直流电能和机械能的相互转化。
所述的电枢绕组和提供反向磁场的永磁体固定在电枢铁心孔内。
所述的电枢绕组和提供反向磁场的永磁体由高电阻率薄壁圆筒固定在电枢铁心槽内。
所述的电枢铁心中附加高电阻率软磁体以减小铁损。
所述的提供反向磁场的永磁体背向绕组一侧附加非导磁材料以减小其所受去磁作用。
所述的磁极由圆筒形永磁体构成，同圆周磁极具有同径向磁场。
所述的磁极为圆弧形，磁极具有径向磁场。
所述的磁极为平板形，其磁向垂直于该平板面。
所述的直流电机其旋转电枢由滑环连通外电路。
所述的直流电机通过调压或调磁或改变载流绕组长度实现调速。
所述的直流电机以改变电流方向实现反转。
由于本发明采用局部隔离式磁路设计，无需设置换向器、转子位置检测系统和电子换向系统，因此工艺简化，用料减少，成本降低、耐用高效，免换向的特点使直流电机调速能力更强，各相绕组换流引起的噪音、电磁干扰和转矩波动能够避免，串联绕组有利于直流电机高电压运行。本产品是彻底的直流电机，发电用可减小电机体积重量，加强去磁电枢反应可使转速变化较大的直流发电机产生较稳定电压。
图1和图2为本发明的一种实施方式的结构示意图。
图3为图1和图2的工作原理图。
图4和图5为本发明的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施例方式实施例如图1和图2所示，该实施例中同向绕制的绕组1各段依次折绕在电枢铁心2内壁孔内，电枢铁心由硅钢片组成，高电阻率软磁体置于绕组外侧，与铁心绝缘的等长永磁片4和软磁片5前后左右相互交错排列挤入电枢绕组内外侧，沿同圆周排列的相邻永磁片磁向相反，沿轴向排列的相邻永磁片磁向相同，绕组内外侧的对应永磁片具有同径向磁场，与永磁片磁向相反的永磁筒6固定在转轴铁心7上，转轴8通过轴承装配在端盖9上。
本实施例中、绕组和提供反向磁场的永磁片可由高电阻薄壁圆筒固定在电枢铁心槽内，永磁筒也可由圆盘形硅钢片外周孔内固定若干个圆孤形永磁体代替。
本实施例的工作原理如图3所示，永磁磁极1，空气隙2、硅钢片3、绕组4、高电阻率软磁体5和转轴铁心6构成磁路，与对应电枢绕组作用将产生有害电磁力的永磁筒7磁场由电枢铁心孔内的永磁片反向磁场将其与对应绕组隔离，永磁筒的未隔离磁场与载流绕组之间的安培力产生所需转矩。
另一种实施方式实施例如图4和图5所示，同向绕制的电枢绕组1依次放在电枢铁心2外周孔内，电枢铁心由硅钢片组成，提供反向磁场的永磁条3由非导磁条4固定在需隔离绕组外侧，高电阻率软磁条5置于需隔离绕组内侧，永磁条与铁心相互绝缘，具有同径向磁场的永磁体6置于机壳内槽，机壳7通过端盖8装配在轴承上。
本实施例的工作原理与前实施例相同。
权利要求
1.一种直流电机，主要包括电枢和磁极，其特征在于电枢绕组固定在电枢铁心上，与对应电枢绕组作用可产生有害电磁力的磁极磁场由电枢铁心上的永磁体反向磁场将其与对应电枢绕组隔离，未隔离磁极磁场与电枢绕组作用，实现直流电能和机械能的相互转化。
2.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于所述的电枢绕组和提供反向磁场的永磁体固定在电枢铁心孔内。
3.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于所述的电枢绕组和提供反向磁场的永磁体由高电阻率薄壁圆筒固定在电枢铁心槽内。
4.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于所述的电枢铁心中附加高电阻率软磁体以减小铁损。
5.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于所述的提供反向磁场的永磁体背向绕组一侧附加非导磁材料以减小其所受去磁作用。
6.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于所述的磁极由圆筒形永磁体构成，同圆周磁极具有同径向磁场。
7.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于，所述的磁极为圆弧形，磁极具有径向磁场。
8.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于所述的磁极为平板形，其磁向垂直于该平板面。
全文摘要
本发明属于一种直流电机，主要包括电枢和磁极。电枢绕组固定在电枢铁心上，与对应电枢绕组作用可产生有害电磁力的磁极磁场由电枢铁心上的永磁体反向磁场将其与对应电枢绕组隔离，未隔离磁极磁场与电枢绕组作用，实现直流电能和机械能的相互转化。这种新型直流电机省去了传统直流电机的换向器、电子换向系统和转子位置检测系统，使工艺简化，结构紧凑，成本降低，调速能力更强，可避免各相绕组换流引起的噪音、电磁干扰、铁损和转矩波动、绕组的充分利用使直流电机可高电压运行，发电用可减小电机体积重量。本电机具有这些高效、环保、低成本的优点，有利于其在工业自动化、高速驱动、电动车辆、电动工具、家电和信息产品等更多领域大量应用。
文档编号H02K1/17GK1832304SQ20051001740
公开日2006年9月13日 申请日期2005年3月8日 优先权日2005年3月8日
发明者浮国正 申请人:浮国正