专利名称：电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机，确切地说是一种通过平面型电磁极来实现极小气 隙的电机。
背景技术：
电机是工业生产与日常生活中极其常用的部件，它所消耗的电能在总能源 消耗中所占比重极大，以创新技术制造出的节能、省材的电机具有很高的经济 价值。而且，体型小、扭矩大、效率高的电机作为核心部件也为更高端机电产 品的制造提供基础。电机的效率很大程度上取决于电磁极表面的磁场强度，降低气隙是最有效 的增加磁场强度的方法。然而，由于传统电机定转子是圆面与圆面的结合，现 有的加工工艺很难将两个圆面之间的间隙做到很小，使气隙的降低受到很大的 限制， 一般多在数百微米以上，为了达到所要求的功率不得不采用更大的电流， 使用更多的材料，具有更大的体积与重量。另一方面，采用传统制造技术也无 法将电磁极的尺寸做得很小，不利于电磁极表面磁场强度的提高。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种可减小定子和转子之间气隙而提 高磁场强度，而电流热损耗(铜损)与涡流损耗(铁损)等能源损耗都能被保 持在较低的水平的电机。为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案一种电机，包括定子、转子，所述电机具有多片中空盘形的定子和盘形的 转子，多片定子和转子交替排列形成叠片式结构，转子套在转子轴上，转子轴从定子中心孔穿过，定子与外壳固定连接，同一定子或转子的同一侧面上的所 有电磁极的表面均处于同一平面上，呈平面型排列，每个定子上相同位置上的 绕组在同一位置引出抽头，定子两侧布置有相同绕组，定子的多个抽头依次连 接，在各转子两侧表面埋设有闭合导体环。优选的，所述定子绕组直接嵌在定子侧表面上，转子导体环直接埋入转子 侧表面上。优选的，在定子表面上设有线槽，所述线槽为由定子两侧表面开始向内延 伸、轴向不连通的半透式槽，每个半透式槽形成一个闭合环槽，每个闭合环槽 内缠绕一个定子绕组。优选的，在定子表面上设有线槽，所述线槽为由定子两侧表面开始向内延 伸、两侧线槽不连通的半透式槽，所述半透式槽沿定子半径方向为通槽，沿轴 向则不连通，在所述的每两个半透式槽内缠绕一个定子绕组。优选的，在转子上布设线槽，转子的导体环埋置于所述线槽内。优选的，在所述定子之间置入将定子彼此隔开的间隔器。优选的，该间隔器的厚度为转子的厚度加15-150|im。 优选的，所述转子活动地套在转子轴上而不完全固定在转子轴上。 本发明的有益效果为此发明涉及的电机的定子与转子呈平面型结构，将 传统电机定转子圆面对圆面的方式改成平面对平面的方式，采用平面工艺可以 做到使平面与平面间间隙很小，即定转子气隙很小，能够以较小的总电流就获 得足够的电磁极表面磁场强度，达到设计所要求的功率，而电流热损耗(铜损) 与涡流损耗(铁损)等能源损耗都能被保持在较低的水平，并减少原材料的使 用，产品小巧轻便。
图1是实施例电机整体结构示意图； 图2是转子结构示意图；图3是一种绕线的定子的主视图； 图4是另一种绕线定子的主视图； 图5是图4的侧视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。参照图l， 一种高磁密度电机，包括多片定子1和转子2，所述定子l为 中空盘形，转子2为盘形，多片定子1和转子2交替排列形成叠片式结构，转 子2套设在转子轴3上而不完全固定在转子轴3上，转子轴3从定子1中心孔 穿过，定子l则与外壳固定连接。在定子1两侧表面上镶嵌有多个与定子平面平行的定子绕组4，如图3所 示的闭合环状的绕组，各定子1相同位置上的定子绕组4在同一位置引出抽头 以使各定子产生的磁场保持相互同步，各抽头依次连接，可以串联也可以并联。 参照图2，在各转子2两侧表面直接镶嵌进闭合导体环，或者在转子2两侧面 布设线槽5，将导体环放在线槽5内。同一定子或转子的同一侧面上的所有电 磁极的表面均处于同一平面上，呈平面型排列。实施例2:参照图3，也可以在定子1上两侧表面布设线槽，所述线槽是 由定子1两侧表面开始向内延伸、两侧线槽不连通的半透式槽6，采用沿转子 轴向不连通的半透式槽6以有利于磁力线的闭合。每个半透式槽6形成一个闭 合环槽，每个闭合环槽内缠绕一个定子绕组4。可直接利用工艺将导体环镶嵌在转子2内，也可在转子上布设线槽，将导 体环放在线槽中。实施例3:参照图4、图5，上述实施例2的半透式槽沿定子半径方向不是通槽。本 实施例所述半透式槽沿定子1半径方向可为通槽，在这样的每两个半透式槽6 内缠绕一个定子绕组4。对于转子2，可直接利用工艺将导体环镶嵌在转子2内，也可在转子2上 布设线槽，将导体环放在线槽中。本发明盘状的定子1与转子2交替排列以获得较大的总扭矩和总功率。该发明原理与现有技术均为通过定子电流产生旋转或脉动磁场，通过电磁 感应在转子中产生感应电流，从而驱动转子转动。其结构不同于传统电机，此 发明电机定子线圈产生一个轴向的旋转或脉动磁场，在转子导体环上感应出电 流，具有感应电流的转子导体环在定子产生的磁场中受到垂直轴向的力，驱动 转子转动。本发明定子1和转子2呈平面对平面，气隙就是两个平面之间的间距，平 面与平面之间的间隙可以加工到很小，如下列加工工艺可实现通过机械化学 平面化工艺在其表面达到极高的平整度，包括机械化学平面化、光学刻蚀、等 离子刻蚀、金属表面淀积等多种工艺手段在软磁体表面形成高磁密度电磁极。 采用机械化学平面化的方法利用机械摩擦在物体表面形成原子级的位错缺陷 以降低化学反应阈值，再通过抛光液中的化学反应物与表面原子形成可溶性的 生成物溶解于抛光液中而被冲洗走，从而获得极高的表面平整度与光洁度来大 大降低气隙宽度，达到高磁密度。在微小气隙宽度条件下，为避免磁回路中磁 场强度的饱和，电磁极有必要微细化。方法是根据不同型号产品的具体性能要 求，利用精密机械加工、光学刻蚀、等离子刻蚀、金属表面淀积等多种工艺手 段的组合来制作微小电磁极，以实现明显较大的总扭矩和能源效率。由上可知， 这种平面结构可保证先进的平面加工工艺的实施，从而可以实现减小定转子气 隙的目的。定转子间的间距本结构使定转子之间气隙极小，所以为了防止转子由安装 误差导致与定子之间产生摩擦，故转子2活动套设在转子轴3上，使转子2能沿转子轴3向作轻微的自由窜动以便自动调节。为了保证定子l之间形成一个稳定的间隙，在定子之间置入间隔器7 (市场有售)保证定子1和转子2之间适当而稳定的气隙宽度，避免定子1与转子 2间产生过大的摩擦力影响电机效率。间隔器7的厚度最好为转子2的厚度加 15-150,。上述电机定转子安装顺序为放一片定子，在转子轴上套一片转子，再放 一片定子，再套一片转子，依次将多片定转子交替放入，并在两片定子之间置 入间隔器。本发明电机借助于大幅降低的气隙宽度，能够以较小的总电流就获得足够 的电磁极表面磁场强度，达到设计所要求的功率。而电流热损耗(铜损)与涡 流损耗(铁损)等能源损耗都能被保持在较低的水平。该发明与传统技术相比具有以下优点1、 可大幅度降低气隙宽度，提高磁场强度；2、 明显改善的能源效率；3、 节省铜、铁等原材料；4、 产品拥有较大的总输出扭矩；5、 产品体积紧凑，重量轻巧。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种电机，包括定子、转子，其特征在于，所述电机具有多片中空盘形的定子和盘形的转子，多片定子和转子交替排列形成叠片式结构，转子套在转子轴上，转子轴从定子中心孔穿过，定子与外壳固定连接，同一定子或转子的同一侧面上的所有电磁极的表面均处于同一平面上，呈平面型排列，每个定子上相同位置上的绕组在同一位置引出抽头，定子两侧布置有相同绕组，定子的多个抽头依次连接，在各转子两侧表面埋设有闭合导体环。
2、 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子绕组直 接嵌在定子侧表面上，转子导体环直接埋入转子侧表面上。
3、 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，在定子表面上设 有线槽，所述线槽为由定子两侧表面开始向内延伸、轴向不连通的半 透式槽，每个半透式槽形成一个闭合环槽，每个闭合环槽内缠绕一个 定子绕组。
4、 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，在定子表面上设 有线槽，所述线槽为由定子两侧表面开始向内延伸、两侧线槽不连通 的半透式槽，所述半透式槽沿定子半径方向为通槽，沿轴向则不连通， 在所述的每两个半透式槽内缠绕一个定子绕组。
5、 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，在转子上布设线 槽，转子的导体环埋置于所述线槽内。
6、 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，在所述定子之间 置入将定子彼此隔开的间隔器。
7、 根据权利要求6所述的电机，其特征在于，该间隔器的厚度 为转子的厚度加15-150|im。
8、 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子活动地 套在转子轴上而不完全固定在转子轴上。
全文摘要
一种电机，包括定子、转子，所述电机具有多片中空盘形的定子和盘形的转子，多片定子和转子交替排列形成叠片式结构，转子套在转子轴上，转子轴从定子中心孔穿过，定子与外壳固定连接，同一定子或转子的同一侧面上的所有电磁极的表面均处于同一平面上，呈平面型排列，每个定子上相同位置上的绕组在同一位置引出抽头，定子两侧布置有相同绕组，定子的多个抽头依次连接，在各转子两侧表面埋设有闭合导体环。定子与转子两侧表面上的电磁极均呈平面型排列，能采用平面工艺加工制造，使定子电磁极与转子电磁极间的气隙极小，从而能以较小总电流获得足够的电磁极表面磁场强度，达到所要求的总输出扭矩和功率，电流热损耗与涡流损耗等能源损耗都较低。
文档编号H02K1/16GK101552496SQ200910136028
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者峥 邹 申请人:韩世兰;邹 峥