径向叠加磁路永磁直流电动机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及永磁直流电动机领域，具体涉及一种径向叠加磁路永磁直流电动机。
【背景技术】
[0002]现有的永磁直流电动机大致分为两大类，一类是永磁定子、电磁转子，主要用传统的转向器、电刷进行控制运转，俗称永磁有刷直流电动机;另一类是电磁定子、永磁转子，主要用位置传感器、控制驱动电路进行控制运转，俗称永磁无刷直流电动机。永磁直流电动机广泛应用于各种便携式电子设备或器具中，如录音机、V⑶机、汽车、摩托车、船舶、航空、精密机床、银行点钞机等行业。以上两类永磁直流电动机有一共同点:定子和转子两部分只能其中一部分利用永久磁铁所提供的永磁能。经长期技术进步，现有的永磁直流电动机在综合性能及效率上仍保持在一个值，一直得不到提高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于突破现有技术的约束，提供一种具有超高效率、低功耗和优越的综合性能的径向叠加磁路永磁直流电动机。
[0004]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0005]径向叠加磁路永磁直流电动机，包括定子和安装于定子内的转子，所述转子包括用于驱动转轴转动的转子永磁瓦;所述定子包括定子铁芯叠片、绕制在定子铁芯叠片上的绕组，绕组通电后，在定子铁芯叠片上形成凸极电磁场;定子还包括定子磁铁和对定子磁铁的永久磁力线进行传导的导磁机构，定子磁铁的永久磁力线至少经导磁机构、定子铁芯叠片的凸极形成半开放磁回路，使得绕组通电后，此半开放磁场回路与定子铁芯的凸极电磁场产生叠加强化，作用于转子永磁瓦驱动转轴转动，推动转子连续输出高于单纯电磁场推动转子的扭矩动能。采用本结构的永磁直流电动机，其定子和转子部分均可利用永久磁铁所提供的永磁能，且电磁场的叠加使得永磁直流电动机的效率得到大大提高、能耗大大降低，综合性能大大提尚。
[0006]作为优选，定子和转子均有N个且串接在转轴上，其中N为大于等于2的自然数，以提高永磁直流电动机运行的平稳性;相邻两个转子上的凸极分布位置相互错开工作角度，以避免凸极式电机启动死点的问题。
[0007]相邻两个转子上的凸极之间如果不相互错开工作角度，会出现力矩不能互补、工作时换向器产生火花等问题，在研究过程中发现，要避免上述问题的出现，相邻两个转子之间错开的工作角度的大小与转子个数有关，即相邻两个转子上的凸极分布位置相互错开I/N极间距。
[0008]定子、转子均有多个且多个定子、多个转子为模块化多单元组合结构。将多个定子和多个转子模块化设置，其便于安装，在大批量生产过程中，其优势尤为突出。
[0009]作为优选，所述导磁机构为机壳。机壳即对定子进行固定，也起到导磁作用，可简化永磁直流电动机的结构。
[0010]定子磁铁和定子铁芯叠片位于导磁机壳内，其稳定性不强，铁芯固定卡弧设置在导磁机壳的内径面上，对其进行初步固定，铁芯固定卡弧内设置卡弧固定楔块，螺钉对卡弧固定楔块进行固定时，卡弧固定楔块所产生的内涨力可有效的将导磁机壳、定子磁铁、铁芯固定卡弧、卡弧固定楔块和定子铁芯叠片固定为一个整体，有效的增强其结构的稳定性，可靠性能增强。
[0011 ]利用电流方向控制系统对绕组的电流方向进行控制，以达到对轴转向控制，所述电流方向控制系统包括外置式多路换向器。
[0012]进一步的，所述多路换向器包括输入环A和与输入环A同轴的输入环B，所述输入环A、输入环B上分别设置有换向片A、换向片B，所述换向片A、换向片B相向交错设置，所述换向片A和换向片B之间设置有过渡片，所述换向片A、换向片B上连接有输入碳刷和用于与绕组相连的输出碳刷。本方案的多路换向器有别于现有的换向器结构，其为外置式，使控制运行更加可靠，维护方便，成本低廉。现有的换向器为内置结构，其与定子、转子为一体，换向器为易损件，当换向器损坏时，相当于整个直流电动机损坏;采用本方案的换向器结构，其为外置式，当换向器损坏时，可替换新的换向器，便于电机的修护，在一定程度上起到节约成本的作用。
[0013]换向器对绕组电路方向进行控制，其套接在转轴的尾端，在输入环A和输入环B内设置有轴固定件，利用轴固定件将换向器套接在转轴上，增强结构的稳定性。
[0014]还包括固定在端盖止口上的电刷支架，所述电刷支架与调速机构相连。电刷支架用于固定电刷，其固定在电动机端盖止口上，可绕该止口轴线廻转，利用调速机构对电刷支架进行控制，使得电刷支架与调速机构实现联动以调整电刷换相角，提高运行效率。
[0015]本实用新型与现有技术相比，至少具有如下的优点和有益效果:
[0016]1、本实用新型的定子磁铁的永久磁力线经导磁机壳与定子铁芯叠片形成的永磁回路与定子铁芯叠片内的电磁回路进行叠加后产生更强的定子凸极磁场作用于转子永磁场产生的动能远大于单纯的电磁相互作用产生的动能输出，其具有超高效率、低功耗、恒扭矩输出和优越的综合性能。
[0017]2、本实用新型的转子有多个且相邻两个转子之间相互错开工作角度，使得转子的运转特征更平稳，增强整个永磁直流电动机运行的稳定性，增强整机性能。
[0018]3、短薄型定子、转子的模块化多单元结构使永磁材料元件的制造与性能更加优化、生产成本更加优化，生产成本更加合理。
[0019]4、本实用新型的换向器为外置式，其使整个永磁直流电动机控制运行简单可靠，维护方便，成本低廉且在一定程度上节约成本。
【附图说明】
[0020]此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
[0021]图1为本实用新型结构不意图。
[0022]图2中图2-1是图1中Kl-Kl剖视图、图2-2是图1中K2-K2剖视图以及图2-3是图1中K3-K3剖视图。
[0023]图3是图2中磁路运行示意图，其中，图3-1是图1中Kl-Kl中转子处于换向过渡状态，图3-2是图1中K2-K2中转子处于换向状态，图3-3是图1中K3-K3中转子处于换向完成状
??τ O
[0024]图4是本实用新型中多路换向器的结构示意图。
[0025]附图中标记及对应的零部件名称:
[0026]1、导磁机壳;2、定子磁铁;3、铁芯固定卡弧;4、卡弧固定楔块;5、机壳定位圈;6、定子铁芯叠片;7、绕组;8、转子永磁瓦;9、转子体；10、转轴；11、转子定位套；12、多路换向器；12-1、输入环Α; 12-2、输入环B; 12-3、换向片Α; 12-4、换向片B; 12-5、过渡片；12-6、轴固定件;13、电刷支架;14、输入碳刷;15、输出碳刷;16、换向器外罩。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例
[0028]如图1所示的一种径向叠加磁路永磁直流电动机，包括定子和转子，转子位于定子内可相对定子转动，所述定子包括定子铁芯叠片6、定子磁铁2、导磁机构和绕制在定子铁芯叠片6上的绕组7 ；定子磁铁2的永久磁力线至少经导磁机构、定子铁芯叠片6的凸极形成半开放磁回路;所述转子包括用于驱动转轴10转动的转子永磁瓦8。
[0029]半开放磁回路的路径经定子磁