专利名称：互感电枢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装置，尤其是一种互感电枢直流电动机。
背景技术：
通常的直流电动机和同步电机主要由磁极和电枢两部分组成，磁极的极向是不变的，因此，磁极的磁场可用激磁电流来产生，也可用永久磁铁来代替，用永久磁铁做磁极的电机，称为永磁电机，容量少的微型电机多做成永磁机，利用永久磁铁的磁能代替外加激磁电流的电能，以此提高电机的效率。一般直流电动机在工作时，接上直流电源，励磁绕组中将有激磁电流通过，在空间形成固定不动的磁场，或用永磁体代替励磁绕组也可产生这一磁场。这时电枢绕组中也将有电枢电流通过，使各绕组元件导体在磁场中受到磁场力的作用，所有载流导体所受电磁力对转轴产生的电磁转矩都是同一方向其驱动转子沿转矩方向转动，即利用带电导体在磁场中受到力的作用，使电动机旋转起来，电机的电枢与磁极各自只形成单一的相互对应的磁场。这种电机中，输入磁极励磁绕组的电能比电枢绕组的电能要小。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可节约电能，提高电能利用率的直流电动机。这种电机采用一种分层的电枢结构，减小电枢铁芯的总截面积，增大磁极的总截面积，使输入电枢绕组的电能小于输入励磁绕组的电能，再用永磁体做磁极，省掉励磁电能。这种互感电枢直流电动机主要由轴、碳刷、换向器、电枢、铁芯、永磁极、机壳和端盖等构成，电机的定子结构为每个电枢层对应一组磁极，每组磁极为两个内弧面各为N、S极组成的一对永磁体，每组磁极也可做成四个或六个永磁体组成的层磁极，磁极固定于机壳上，每组磁极的N极、S极在径向交错排列，在轴向各层间同一排的磁极N极、S极也交错排列；电机的转子结构由偶数个电枢层串装于轴上而成；电枢层由铁芯与绕组构成，铁芯由冲压成型的矽钢片叠合而成，铁芯齿数大于或等于四齿，每齿绕上绕组后形成电枢层。本实用新型具有如下有益效果结构简单、省电效果好。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的电枢层结构正视示意图。
图3是本实用新型的电枢层结构侧视示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。依附图所示，这种互感电枢直流电动机，主要部分为、碳刷2、换向器3、永磁极6、机壳7、端盖8等，碳刷2、换向器3组成换向系统，为机械换向系统，也可以做成电子换向系统，便成无刷机；轴1、电枢绕组4、电枢层铁芯5、构成电机的转子；永磁极6、机壳7、端盖8组成电机的定子。电机的定子结构，是每个电枢层对应一组磁极6，每组磁极6为两个(一对)永磁体，也可做成两对、三对。磁极6固定于机壳上，每组磁极6的N极、S极的径向排列是交错排列，各层间在轴向同一排的N极、S极也交错排列。电机的转子结构为分层结构，可做成两层、四层、六层……结构，电枢层串装于轴上。电枢层由铁芯5与绕组4构成，电枢层铁芯5由冲压成型的矽钢片叠合而成，电枢层铁芯5齿数大于或等于四齿，每齿绕上绕组，匝数为280匝，便形成电枢层。本实用新型电动机为大磁极电机，磁极6的高可参考通常永磁电机的方法来确定，磁极6总面积按电机功率及所选用的永磁材料来确定。磁极6的设置，磁极6的组数等于电枢的层数，磁极6的径向与轴向均为N极、S极交错排列，在径向每组磁极6在电枢层所对的圆周上均布排列，在轴向，每排磁极直线排列，相邻磁极不能形成交角。电机的电枢由偶数层电枢层组成，两相邻电枢层中心线的距离为两磁极层中心线的距离；各电枢层的同一排凸极齿成直线排列，电枢各电枢层的齿均单独绕上绕组，每齿绕线280匝，每排齿(轴向)相邻的绕组其绕法是反向的，因此，该排齿的绕组有电流通过时，相邻凸极齿的极性是反向的，每排齿的绕组串联起来，导线接于换向器便成了转子电枢。换向器的功能是保证每排电枢齿转到某排磁极中心线时，能将输入该绕组的电流改变方向，使凸极齿改变极性，由原来相吸变为相斥。电枢由两电枢层构成，每个电枢层有4个凸极齿，每个凸极齿绕有绕组，反向串联起来，整个电枢的绕组成为两个串联绕组，就是每两排凸极齿的绕组串联成一个串联绕组，当电枢的电枢层很多时，这种联接的绕组就需要很高的电压，为了降低输入电压，可将各电枢层的同一排齿的绕组串联，而不是将两排齿绕组串联，当电枢层还是4齿时，电枢就有4个绕组，而不是两绕组，这样，所需要输入电压值就降低了一半，但输入电流强度值却增加1倍。这样的电枢结构在电机运行时各电枢层产生交变的、大小相等的、极性相反的电磁场，这种电磁场发生在轴向位置的各电枢层中彼此正对，直线排列的1排齿中，而在径向园周排列的每组齿产生的电磁场，相邻齿相差1个齿相位角。当接上直流电源后，磁极磁场的极性与电枢交变磁场的极性产生同性相斥和异性相吸的作用力，对转轴轴心产生力矩，这些电磁力矩是同一方向的，这样便带动电动机的轴沿力矩方向转动使电机工作，此外，多层组成的电枢自身也产生一种互感现象，使小电枢能在大磁极中运转，实现了用永磁体的磁能代替大部分外加电能的目的，另外，这种结构也使电枢降低了电磁损耗、热损耗。因此，这种电动机省电，适用范围广，节能、环保。
权利要求1.一种互感电枢直流电动机，主要由为轴(1)、碳刷(2)、换向器(3)、电枢绕组(4)、电枢层铁芯(5)、磁极(6)、机壳(7)、端盖(8)等构成，其特性在于电机的定子结构为每个电枢层对应一组磁极(6)，每组磁极(6)为两个内弧面各为N、S极组成的一对永磁体，每组磁极(6)也可做成由四个或六个永磁体组成的层磁极，磁极(6)固定于机壳上，每组磁极(6)的N极、S极在径向交错排列，在轴向各层间同一排的磁极N极、S极也交错排列，电机的转子结构由偶数个电枢层串装于轴上而成。
2.根据权利要求1所述的互感电枢直流电动机，其特性在于电枢层由铁芯(5)与绕组(4)构成，铁芯(5)由冲压成型的矽钢片叠合而成，铁芯(5)齿数大于或等于四齿，每齿绕上绕组(4)后形成电枢层。
专利摘要本实用新型涉及一种电机装置，尤其是一种互感电枢直流电动机。它主要由轴、碳刷、换向器、电枢、铁芯、永磁极、机壳和端盖等构成，电机的定子结构为每个电枢层对应一组磁极，每组磁极为两个内弧面各为N、S极组成的一对永磁体，每组磁极也可做成由四个或六个永磁体组成的层磁极，磁极固定于机壳上，每组磁极的N极、S极在径向交错排列，在轴向各层间同一排的磁极N极、S极也交错排列，电机的转子结构由偶数个电枢层串装于轴上而成。本实用新型具有如下有益效果结构简单、省电效果好。
文档编号H02K1/17GK2667779SQ20032012734
公开日2004年12月29日 申请日期2003年12月23日 优先权日2003年12月23日
发明者陈国嵘 申请人:陈国嵘