专利名称：电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机，特别是涉及电动机的转子结构。
背景技术：
屏蔽线圈型单相感应电动机的构造是由定子形成转动磁场，单相定子线圈和屏蔽线圈的另一相被安装在相对于定子线圈转动一定空间角度的位置，以便椭圆形转动磁场使感应转子转动。从而产生转动力。
虽然屏蔽线圈型单相感应电动机效率低，但是其优点是制造成本低，而且，广泛应用于轻负载的场合，例如用于电冰箱中的风扇电机或民用电风扇等。
但是，常用的屏蔽线圈型单相感应电动机存在着以下缺陷即，尽管其优点是制造成本低的电动机，但其屏蔽线圈导致电动机的效率降低。此外，由于驱动感应电动机的驱动力不均匀，会发生振动并伴随着产生噪音。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种电动机，其中设置附加的永磁转子，将其设置在定子和转子之间，因此提高了电动机的效率，减小了振动和噪音。
为了达到本发明的上述目的，并且获得其它优点，如下所述，提供的电动机包括定子，具有多个第一线圈，在定子内侧形成转子的接收部分，并且产生转动磁场，还有多个与第一线圈成对设置的第二线圈，由第一线圈的磁场感应产生感应磁场；由中空的永久磁铁形成的第一转子，安装在转子的接收部分中，由定子中的第一线圈和第二线圈形成的磁场使第一转子转动；和第二转子，具有转动轴，所述转动轴固定地安装在第二转子的中央，并且将第二转子安装在第一转子内侧，以便由第一转子带动第二转子转动。
为达到上述目的，提供的电动机包括定子，其具有多个产生转动磁场的第一线圈，还具有多个与第一线圈成对设置的第二线圈，第二线圈由第一线圈的磁场感应以产生感应磁场；由中空的永久磁铁形成的第一转子，其封闭定子的外圆周，由定子的第一线圈和第二线圈产生的磁场使第一转子转动；第二转子，具有转动轴，所述转动轴固定地安装在第二转子的中央，并且将第二转子安装在第一转子的外圆周，以便由第一转子带动第二转子转动。
为达到上述目的，提供的电动机包括形成转动磁场的第一线圈；由第一线圈的磁场感应以形成转动磁场的第二线圈；定子，具有缠绕着第一线圈的多个第一线圈缠绕部分，和缠绕着第二线圈的多个第二线圈缠绕部分，并具有转子接收部分；第一转子，容纳在转子接收部分中，并且由第一线圈和第二线圈形成的磁场进行转动，由圆柱形永久磁铁形成第一转子；第二转子，插入第一转子内，在第二转子中固定转动轴，由第二转子带动转动轴转动。
下面通过参照附图详细描述本发明，可以更加清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点。
附图的作用是为了进一步理解本发明，而且，附图结合在本发明的说明书中，构成本发明的说明书中的一部分，附图和对于附图的描述用于说明本发明的实施例，以便更清楚地解释本发明的构思。
在附图中
图1是按照本发明的第一实施例的电动机的剖视图；图2A是沿着图1中线II-II所示的剖视图；图2B是在图2A中第一转子支撑元件和电动机的第一转子的另一个实例的剖视图；图3是图2A中所示电动机变型的剖视图；图4是按照本发明的第二实施例的电动机的剖视图；图5是按照本发明的第三实施例的电动机的剖视图；图6是按照本发明电动机的电路连接图；图7是施加到本发明的电动机上的电压波形曲线图；图8是表示本发明的电动机的NTC的电阻特征的曲线图。
具体实施例方式
下面参照附图，详细描述本发明的优选实施例。
本发明第一实施例的电动机包括具有多个第一线圈24和在第一线圈24内侧形成的转子容纳部分S的定子20，用于产生旋转磁场；多个与第一线圈24成对设置的第二线圈25，用于由第一线圈24的磁场感应产生感应磁场；第一转子50，由中空的永久磁铁构成，其被安装在转子容纳部分S内，并且在定子20的第一线圈24和第二线圈25形成的磁场作用下转动；第二转子30，具有固定地安装在第二线圈25中央的转动轴40，并且被安装在第一转子50的内侧，以便由第一转子50带动其转动。
在第二转子30的中央，具有压力配合并且固定的用于向外侧传递转动作用力的转动轴40，以插入方式固定由导电材料例如铝制成的导体杆33，使导体杆33穿过模铸的多个导体杆插入孔33a，所述导体杆插入孔33a沿径向围绕位于中央的转动轴40形成。作为第二转子30，可以采用所谓鼠笼式感应转子。
一对端部环34被安装在第二转子30的上侧和下侧，以便将导体杆33固定在第二转子30上。
第一转子50形成圆柱形状或者中空形状，具有内部空间S，第二转子30插入内部空间S，用永久磁性材料整体构成第一转子50。
如图1和2A所示，第一转子50可以围绕第二转子30的外圆周自由转动，第一转子50被固定地安装在第一转子支撑元件51上，在所述支撑元件51上具有插入孔52a，转动轴40可转动地插入插入孔52a内，以便防止第一转子50沿着转动轴40的长度方向移动。第一转子支撑元件51与第二转子30之间设有一定距离，因而避免在第二转子30和第一转子支撑元件51之间产生干涉。
安装的第一转子支撑元件51在第二转子30的一侧具有杯子的形状，转动轴40可转动地插入其中，因此第一转子50在定子20产生的转动磁场的作用下可以自由转动，如图2A所示。此外，为了降低制造成本，第一转子支撑元件51和第一转子50可以由成为一体的磁性材料制成，在第一转子支撑元件51中形成的插入孔52a的内表面设有烧结轴承，以便可转动地支撑转动轴40，如图2B所示。
为了避免第一转子50沿着转动轴40的长度方向移动，如图3所示，也可以从第二转子30的外圆周表面，或者最好从端部环34，设置沿着转动轴40的径向方向伸出的一对导向装置53。
为了降低由于第一转子50和第二转子30相互接触产生的摩擦损失，最好在第一转子50的内圆周表面和第二转子30的外圆周表面之一或两者上涂覆润滑材料。
定子20具有固定部分21，所述固定部分21固定地安装在壳体10内，所述壳体10包括带有开口的圆柱形的主体11和用于覆盖开口的盖装置12。定子20由多个叠置在一起的定子芯构成。轴承13和14安装在壳主体11和盖装置12上，以便可转动地支撑转动轴40。
定子20包括缠绕着第一线圈24的第一线圈缠绕部分24a和缠绕着第二线圈25的第二线圈缠绕部分25a。使第一线圈缠绕部分24a围绕中心的转动轴40沿径向设置，并且包括多个第一定子齿26，所述第一定子齿26从固定部分21向转子接收部分S延伸。
第一定子齿26具有一对伸出部分27，所述伸出部分27从面向转子接收部分S的端部沿转动轴40(或第一转子50)的圆周方向伸出。
为了转动第一转子50，第二线圈缠绕部分25a从第一线圈24所在的位置、以相对于转动轴40转动方向R的一定角度延伸设置，并在该对伸出部分27之间的转动轴40的转动方向R一侧的伸出部分27处形成。特别是，如图1所示，对于具有第二线圈缠绕部分25a的伸出部分27，在第一定子齿26的一侧形成有槽23，在所述槽23的附近形成第二线圈缠绕部分25a。
第一线圈缠绕部分24a和第二线圈缠绕部分25a，或者第一线圈24和第二线圈25成对设置。按照需要的电动机的特性，成对设置的第一线圈缠绕部分24a和第二线圈缠绕部分25a，或者第一线圈24和第二线圈25的数量可以是一对或多对。在本发明的第一实施例中设置有两对，在本发明的第二实施例中设置了一对，如图4所示。按照图4所示的本发明的第二实施例中的电动机，除了第一线圈缠绕部分24a和第二线圈缠绕部分25a的数量不同外，具有和本发明的第一实施例相同的结构。特别是，如果要设置一对或两对第一线圈24和第二线圈25，应当围绕转动轴40中心对称设置。
在本发明的电动机中，定子可以有多种改进的结构，如图5所示，按照本发明的第三实施例的电动机包括具有一对定子臂210的定子200，所述定子臂210具有第一线圈缠绕部分24a，第一线圈24缠绕在第一线圈缠绕部分24a上，转子接收表面24b位于第一线圈缠绕部分24a的一侧，并且形成具有一对分开空间G的转子接收部分S；和一对第二线圈缠绕部分25a，第二线圈25缠绕在该对第二线圈缠绕部分25a上。
按照本发明的第三实施例的电动机除定子200以外，具有和第一实施例相同的结构。绕线管24c被安装在第一线圈缠绕部分24a上，第一线圈24缠绕在绕线管24c上。
为了固定壳体(未示出)或类似物，以便容纳第一转子50和第二转子30，由多个定子芯通过铆接等(未示出)穿过通孔211形成定子200，并且围绕转子接收部分S设置配合孔221，在配合孔221内插入配合元件，例如螺栓(未示出)。
在定子20和第一转子50之间形成空气间隙。为了改善电动机的特性，在定子20的形成转子接收部分S的内圆周表面形成具有扩大空气间隙的部分28。如图1、4、5所示，空气间隙扩大部分28最好在缠绕第二线圈25的第二线圈缠绕部分25a附近形成。
如图6所示，第一线圈24连接到外部电源60，通过电源60的端子61和62提供电能。单相民用电能可以作为外部电源60。第一线圈24的连接包括四个绕组M1、M2、M3、M4，如图6所示。
在图7中，使用的电压相对于时间t形成了具有一定周期的波形。对第一转子50产生的问题是由第一线圈24产生的转动磁场可以使转动轴40反向转动，按照施加到第一线圈24上的电压大小和相位第二线圈25朝向反方向产生作用(如图7中所示，在电压为负值(-)的区域内第一转子50向相反方向转动)。
为了解决这个问题，本发明的电动机包括电压下降装置65，所述电压下降装置65连接在第一线圈24和外部电源60之间，以便如果施加的外部电源60的电压大于初绐时预定的电压则使施加的电压下降，和使处在正常工作状况下的施加电压通过而不产生电压降。电压下降装置65可以是电阻装置，例如具有负温度系数(NEGATIVETEMPERATURE COEFFICIENT)的装置(NTC)，其电阻值R和温度T成反比例。
图8的曲线图表示按照本发明NTC的时间T的电动机的电阻R和电压V的特性。
本发明的电动机具有针对施加电压大小的允许运行的范围，例如最小允许电压和最大允许电压。通过控制电压下降装置65，可以调节允许运行的范围。
在本发明优选的实施例中，定子20位于第一转子50和第二转子30外侧的位置，但是，定子20可以被安装在内侧，而第二转子30可以被安装在外侧。
换句话说，第二转子30可以形成为圆柱形，定子20的第一线圈缠绕部分24a和第二线圈缠绕部分25a可以在定子20的外侧形成。第一转子50可以被安装在第二转子30和定子20之间，其结构和本发明的第一实施例和第二实施例中的电动机的结构相同。
下面将详细描述构成本发明的电动机的运行过程和效果。
首先，将外部电源60施加到第一线圈24，使得电动机运行。然后，第一线圈24按照顺序M1、M2、M3、M4依次产生转动磁场。而后，在第二线圈25中产生由第一线圈24感应出的感应转动磁场，第二线圈25被定位于基于第一线圈24和转动轴40、在转动方向R上转动一定角度的位置。
借助第一线圈24和第二线圈25形成的转动磁场和接收在转子接收部分S中的第一转子50的磁通量之间的相互作用使转子50转动。
此时，初始施加电压的相位可以形成反向转动磁场，如果电压的数值大于允许的电压，第一转子50被驱动，沿着反向转动。但是，由于电压下降装置65使初始施加的电压下降，因此即使产生反向转动磁场，由于电压值被减小，转子50立即朝向前方向转动。
特别是，如果NTC被用于作为电压下降装置65，当外界电压被施加到NTC上时，NTC被加热。然后随着NTC的温度升高，NTC的电阻值下降，而后随着时间推移，NTC使大部分施加的电压通过。
同时，随着第一转子50的转动，由第一转子50的磁性再产生出转动磁场，产生的转动磁场按照电磁感应在设置在第二转子30中的导体杆33a中产生感应，由此转动第二转子30，结果是，通过压力配合安装在第二转子30中的转动轴40被转动，由此产生转动作用力。按照这种情况，负载例如风扇等连接到转动轴40上，从而使转动作用力向外传递。
如上所述，本发明的电动机具有下列优点。
例如，通过在现有的定子和转子之间设置具有中空空间的永久磁铁的附加转子，能够以简单的结构和低生产成本提供高效率的电动机。
此外，由于包含了电压下降装置，电动机的运行范围可以自由调节，因此电动机的效率可以得到改善。
由于本发明在不脱离基本的发明构思的条件下可以多种形式实施，应当理解，除非另有特殊说明，本发明的内容并不限于前面所述的实施例，而本发明的构思和范围被限定在所附权利要求中。因此所有变化和改进都落入权利要求界定的范围之内，而且其等同物也包括在所附权利要求中。
权利要求
1.一种电动机，其包括定子，具有多个第一线圈，在定子内侧形成转子的接收部分，并且第一线圈产生转动磁场，还具有多个与第一线圈成对设置的第二线圈，第二线圈由第一线圈的磁场感应出感应磁场；由中空的永久磁铁形成的第一转子，安装在转子的接收部分内，由定子中的第一线圈和第二线圈产生的磁场使第一转子转动；第二转子，具有转动轴，所述转动轴固定地安装在第二转子的中央，并且将第二转子安装在第一转子内侧，以便由第一转子带动第二转子转动。
2.按照权利要求1所述的电动机，其特征在于定子包括多个向内伸出的第一缠绕部分，第一线圈缠绕在第一缠绕部分上；以及从每个第一缠绕部分的端部沿着第一转子的圆周方向伸出的一对伸出部分。
3.按照权利要求2所述的电动机，其特征在于第二线圈缠绕在该对伸出部分的一个上。
4.按照权利要求3所述的电动机，其特征在于第二线圈缠绕在沿着转动轴转动方向伸出的伸出部分上。
5.按照权利要求1～4之一所述的电动机，其特征在于设有一对第一线圈和第二线圈。
6.按照权利要求1～4之一所述的电动机，其特征在于设有两对第一线圈和第二线圈。
7.按照权利要求1所述的电动机，其特征在于定子包括一对定子臂，定子臂具有第一线圈缠绕部分，第一线圈缠绕在第一线圈缠绕部分上，在第一线圈的缠绕部分的一侧形成转子接收表面，并且形成具有分开空间的转子接收部分；和缠绕第二线圈的一对第二线圈缠绕部分。
8.按照权利要求7所述的电动机，其特征在于沿着第二转子的转动方向，在分开空间的附近，第二线圈缠绕部分以转动轴为中心对称设置。
9.按照权利要求1或7所述的电动机，其特征在于第二线圈缠绕在第二线圈缠绕部分上，第二线圈缠绕部分从第一线圈缠绕部分延伸，并且位于沿着转动轴的转动方向从第一线圈缠绕部分转动的位置。
10.按照权利要求3、7或9所述的电动机，其特征在于定子接收部分包括在第二线圈缠绕部分附近，在第一转子和定子之间形成的具有扩大的空气间隙的空气间隙扩大部分。
11.按照权利要求1或7所述的电动机，其特征在于第二转子包括转子芯，所述转子芯具有固定地安装在其中央的转动轴；和多个导体杆，沿着转动轴的长度方向、围绕转动轴的中央径向分布插入转子芯。
12.按照权利要求1或7所述的电动机，其特征在于第一转子固定到第一转子支撑元件上，转动轴可转动地插入第一转子支撑元件中。
13.按照权利要求12所述的电动机，其特征在于第一转子支撑元件具有杯子形状。
14.按照权利要求12所述的电动机，其特征在于第一转子和第一转子支撑元件是磁性材料制成的一个整体部件。
15.按照权利要求14所述的电动机，其特征在于转动轴可转动地插入插入孔中的内表面，在插入孔的内表面设置烧结轴承。
16.按照权利要求1或7所述的电动机，其特征在于第二转子包括一对导向装置，所述导向装置沿着转动轴的径向方向从第二转子伸出，以便防止第一转子沿着转动轴的长度方向产生移动。
17.按照权利要求16所述的电动机，其特征在于第一转子的内表面或第二转子的外表面涂覆有润滑材料。
18.按照权利要求1或7所述的电动机，其特征在于第一线圈直接连接到民用电源。
19.按照权利要求1或7所述的电动机，其特征在于还包括在外部电源和第一线圈之间连接的电压下降装置，以便当电压大于初始预定电压时，使电压下降，并且在正常驱动电压时，所有施加的电压都能通过。
20.按照权利要求1或7所述的电动机，其特征在于还包括在外部电源和第一线圈之间连接的电阻装置，其具有与电阻装置的温度成反比例的电阻值。
21.按照权利要求20所述的电动机，其特征在于电阻装置是具有负温度系数(NTC)的装置。
22.按照权利要求1所述的电动机，其特征在于电动机是屏蔽线圈型单相感应电动机。
23.按照权利要求1所述的电动机，其特征在于包括壳体，定子固定地安装在壳体内侧。
24.一种电动机，其包括定子，具有多个产生转动磁场的第一线圈，和多个与第一线圈成对设置的第二线圈，第二线圈由第一线圈的磁场感应产生感应磁场；由中空的永久磁铁形成第一转子，封闭定子的外圆周，由定子的第一线圈和第二线圈产生的磁场使第一转子转动；第二转子，具有转动轴，所述转动轴固定地安装在第二转子的中央，并且将第二转子安装在第一转子的外圆周，以便由第一转子带动第二转子转动。
25.一种电动机，其包括形成转动磁场的第一线圈；由第一线圈的磁场感应以形成感应转动磁场的第二线圈；定子，具有多个第一线圈缠绕部分，第一线圈缠绕在第一线圈缠绕部分上，还有缠绕着第二线圈的多个第二线圈缠绕部分，以及转子接收部分；第一转子，容纳在转子接收部分内，并且由第一线圈和第二线圈形成的磁场产生转动，由圆柱形永久磁铁形成第一转子；第二转子，插入第一转子内，在第二转子中固定转动轴，由第二转子带动转动轴转动。
26.按照权利要求25所述的电动机，其特征在于第一线圈缠绕部分朝向转子接收部分伸出，并且包括一对伸出部分，所述伸出部分沿转子接收部分的圆周方向从第一线圈缠绕部分的端部延伸，从而形成转子接收部分。
27.按照权利要求26所述的电动机，其特征在于第二线圈缠绕部分在位于沿转动轴转动方向的该对伸出部分中的那个伸出部分处形成。
28.按照权利要求25所述的电动机，其特征在于设置一对第一线圈缠绕部分或两对第一线圈缠绕部分。
29.按照权利要求25所述的电动机，其特征在于电动机是鼠笼式电动机。
30.按照权利要求25所述的电动机，其特征在于定子包括在第二线圈缠绕部分附近，在第一转子和定子之间形成具有扩大空气间隙的空气间隙扩大部分。
31.按照权利要求25所述的电动机，其特征在于第一转子固定到第一转子支撑元件上，转动轴可转动地插入在第一转子支撑元件中形成的插入孔内。
32.按照权利要求25所述的电动机，其特征在于第二转子包括一对沿着转动轴的径向，从第二转子伸出的导向装置，以便避免第一转子沿转动轴的长度方向移动。
33.按照权利要求25所述的电动机，其特征在于第一线圈连接民用电源。
34.按照权利要求25所述的电动机，其特征在于还包括在外部电源和第一线圈之间连接的电压下降装置，如果施加的外部电源的电压大于初始预定电压，电压下降装置使电压下降，并且使驱动电动机的所有正常的施加电压都能通过。
35.按照权利要求34所述的电动机，其特征在于电压下降装置是电阻装置，其具有与温度成反比例的电阻。
36.按照权利要求35所述的电动机，其特征在于电阻装置是具有负温度系数(NTC)的装置。
全文摘要
一种电动机，其包括定子，具有多个第一线圈，在定子内侧形成转子的接收部分，并且产生转动磁场，还具有多个与第一线圈成对设置的第二线圈，由第一线圈的磁场感应产生感应磁场；由中空的永久磁铁形成的第一转子，安装在转子的接收部分中，由定子中的第一线圈和第二线圈产生的磁场使第一转子转动；和第二转子，具有转动轴，所述转动轴固定地安装在第二转子的中央，并且将第二转子安装在第一转子内侧，以便由第一转子带动第二转子转动。
文档编号H02K5/24GK1492564SQ0313096
公开日2004年4月28日 申请日期2003年5月8日 优先权日2002年10月26日
发明者韩承道, 赵官烈, 申铉定 申请人:Lg电子株式会社