专利名称：一体化起动磁电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于永磁电机技术领域。
背景技术：
小型汽油机(如摩托车发动机)的起动和供电，一般是各自独立的，即用永磁直流电机驱动曲轴转动，从而使发动机工作，由另一永磁发电机向发动机供电，满足发动机点火、照明、充电等需要。为了降低成本，简化结构，近年来又出现了具有起动和发电两种功能的电机，起动磁电机，这种电机的碳刷经碳刷架安装在转子壳体上，转子壳体由紧固螺母固定在曲轴上，曲轴上套有轴承，轴承安装在箱体上的轴承座上。转子壳体是一金属件，也是一导体，碳刷之间由导体(转子壳体)连接在一起，作短路连接使用，换向器安装在定子上，换向器的部分换向片接起动绕组，其余换向片接地。这样结构的起动磁电机在工作时，几十安培的大电流的经过是电源EC正极—定子绕组—换向片—碳刷—转子壳体—曲轴—轴承—轴承座—箱体—电源EC负极，当大电流经过一转动的轴承会产生电火花。这样轴承会被电烧蚀，缩短轴承使用寿命，轴承座同时也会被损坏导致发动机损坏。另外起动电机在起动过程中碳刷磨损后的碳粉末沉积在换向片间容易形成短路，烧坏电机，这种电机的可靠性差，寿命短不易推广。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有起动磁电机存在的不足。设计一种一体化起动磁电机，它不仅具有起动和发电两种功能，还能有效避免换向器上的换向片之间短路，烧坏电机。曲轴上的轴承及箱体上的轴承座，不被起动电机起动过程中几十安培的大电流电烧蚀，损坏发动机。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一体化起动磁电机，定子座(10)固定在箱体(11)上，铁芯(16)固定在定子座(10)上，铁芯(16)上有起动绕组A1、B1、C1、A2、B2、C2，发电绕组F，换向器(15)固定在铁芯(16)上，换向器(15)上有换向片(8)，转子壳体(3)通过铆钉(14)固定在轴套(1)上，曲轴(13)由发动机箱体(11)内，穿过轴承(12)，定子座(10)，铁芯(16)、换向器(15)，套在轴套(1)上一紧固螺母(2)将曲轴(13)轴套(1)固定成一整体，转子壳体(3)上安装有开关板(5)，绝缘板(4)，永磁体(9)，开关板(5)上安装有碳刷(7)，碳刷(7)之间有一导电环(18)作断路连接，碳刷(7)一端与换向片(8)紧靠，另一端与弹簧(6)紧靠，弹簧(6)另一端与开关板(5)固定相连，绝缘板(4)固定在转子壳体(3)和开关板(5)之间起碳刷(7)与转子壳体(3)的绝缘作用。风扇叶轮(17)安装在轴套(1)上正对换向器(15)上的换向片(8)。
本实用新型有益效果是，起动电机在起动过程中的大电流不经过箱体上的轴承座及轴承。电流的经过是，电源EC正极—定子绕组—换向片—碳刷—导电环—碳刷—换向片—铁芯—定子座—箱体—电源EC负极，这样避免了起动电机起动过程中大电流的经过造成箱体上的轴承座及轴承被电烧蚀损坏。
发动机工作时安装在轴套上的风扇叶轮旋转产生的风力扇去起动电机起动过程中碳刷磨损沉积在换向片之间的碳末粉，避免换向片之间的短路烧坏电机。发动机工作时，安装在转子壳体上的开关板，开关板上安装的碳刷，由于碳刷在旋转时离心力作用，根据设计碳刷的重量和弹簧的弹力，当在发动机处于适当的转速时解除碳刷对换向片的紧靠，达到碳刷和换向片分离，换向片和碳刷不易磨损从而提高电机使用寿命。
图1是本电机实施例装配结构示意图；图2是本电机一实施例开关板上碳刷、弹簧、导电环结构示意图；图3是本电机电绕组示意图；图4是本电机电连接结构示意图；图中1.轴套，2.紧固螺母，3.转子壳体，4.绝缘板，5.开关板， 6.弹簧，7.碳刷，8.换向片，9.永磁体， 10.定子座， 11.箱体， 12.轴承，13.曲轴， 14.铆钉， 15.换向器， 16.铁芯，17.风扇叶轮， 18.导电环， 19.轴承座， 20.导线，具体实施方式
参见图1、图2、图3、图4，一体化起动磁电机它的定子座(10)固定在箱体(11)上，铁芯(16)固定在定子座(10)上，铁芯(16)上有起动绕组A1、B1、C1、A2、B2、C2，发电机绕组F，换向器(15)固定在铁芯(16)上，换向器(15)上有换向片(8)，其中6片依次接起动绕组A1、B1、C1、A2、B2、C2的一端，其余换向片(8)经导线(20)接地，起动绕组A1、B1、C1、A2、B2、C2另一端接电源EC正极。转子壳体(3)通过铆钉(14)固定在轴套上，曲轴(13)由发动机箱体(11)内，穿过轴承(12)，定子座(10)，铁芯(16)，换向器(15)套在轴套(1)上，一紧固螺母(2)将曲轴(13)轴套(1)固定成一整体，转子壳体(3)上安装有开关板(5)，绝缘板(4)，永磁体(9)。开关板(5)上有碳刷(7)，碳刷(7)之间有一导电环(18)作短路电连接，碳刷(7)一端与换向片(8)紧靠，另一端与弹簧(6)紧靠，弹簧(6)的另一端与开关板(5)固定相连。绝缘板(4)固定在转子壳体(3)与开关板(5)之间起碳刷(7)和转子壳体(3)的绝缘作用，风扇叶轮(17)安装在轴套(1)上正对换向器(15)上的换向片(8)。
本电机工作过程参见图1、图2、图3、图4起动电机起动时电源EC正极经过开关K，接通，电源经定子绕组—换向片—碳刷—导电环—碳刷—换向片—铁芯—定子座—箱体—电源负极导通电机产生旋转磁场，使转子壳体(3)转动一个角度，于是碳刷(7)随转子壳体(3)同步转动，此时碳刷(7)又将起动绕组B1(或C1、A2、B2、C2、A1)接通，又产生一旋转磁场，使转子壳体(3)转动一角度。这一过程连续进行，就使转子壳体(3)连续转动；带动曲轴(1)转动，此起动电机在起动过程中的大电流经过方式不会电烧蚀轴承(12)和轴承座(19)，避免发动机损坏。当发动机工作时，发动机带动曲轴(13)和转子壳体(3)风扇叶轮(17)旋转，由风扇叶轮(17)扇出的风力，扇去起动电机起动过程中碳刷(7)磨损沉积在换向片(8)之间的碳末粉，避免换向片(8)之间短路。转子壳体(3)上安装有永磁体(9)，与发电绕组F互相作用感生出电势输出电力。由于安装在转子壳体(3)上的开关板(5)上的碳刷(7)由于离心力的作用，根据设计碳刷(7)的重量和弹簧(6)的弹力，在适当的转速(发动机怠速转动)解除碳刷(7)对换向片(8)的紧靠，达到碳刷(7)和换向片(8)的分离。
权利要求1.一体化起动磁电机，定子座(10)固定在箱体(11)上，铁芯(16)固定在定子座(10)上，铁芯(16)上有起动绕组A1、B1、C1、A2、B2、C2，发电绕组F，换向器(15)固定在铁芯(16)上，换向器(15)上有换向片(8)，转子壳体(3)通过铆钉(14)固定在轴套(1)上，曲轴(13)由发动机箱体(11)内，穿过轴承(12)，定子座(10)，铁芯(16)，换向器(15)，套在轴套(1)上一紧固螺母(2)将曲轴(13)轴套(1)固定成一整体，转子壳体(3)安装有开关板(5)，绝缘板(4)，永磁体(9)，开关板(5)上安装有碳刷(7)，碳刷(7)之间由一导电环(18)连接，碳刷(7)一端与换向片(8)紧靠，另一端与弹簧(6)紧靠，弹簧(6)另一端与开关板(5)固定连接，其特征是绝缘板(4)固定在转子壳体(3)和开关板(5)之间。风扇叶轮(17)安装在轴套(1)上。
2.根据权利要求书1所述，风扇叶轮(17)安装在轴套(1)上正对换向器(15)上的换向片(8)。
专利摘要一体化起动磁电机，适用于小型汽油机作起动和发电两用。该电机的转子壳体上安装有绝缘板、开关板、碳刷、碳刷与转子壳体绝缘，避免起动电机工作时电流的经过电烧蚀轴承及轴承座，发动机起动后，轴套上有一风扇叶轮，旋转时产生的风力，扇去起动电机起动过程中碳刷磨损沉积在换向片之间的碳粉末，防止片间短路。
文档编号H01R39/00GK2826806SQ20052012261
公开日2006年10月11日 申请日期2005年9月17日 优先权日2005年9月17日
发明者冯国雄 申请人:冯国雄