專利名稱：互感電樞直流電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機裝置，尤其是一種互感電樞直流電動機。
背景技術：
通常的直流電動機和同步電機主要由磁極和電樞兩部分組成，磁極的極向是不變的，因此，磁極的磁場可用激磁電流來產生，也可用永久磁鐵來代替，用永久磁鐵做磁極的電機，稱為永磁電機，容量少的微型電機多做成永磁機，利用永久磁鐵的磁能代替外加激磁電流的電能，以此提高電機的效率。一般直流電動機在工作時，接上直流電源，勵磁繞組中將有激磁電流通過，在空間形成固定不動的磁場，或用永磁體代替勵磁繞組也可產生這一磁場。這時電樞繞組中也將有電樞電流通過，使各繞組元件導體在磁場中受到磁場力的作用，所有載流導體所受電磁力對轉軸產生的電磁轉矩都是同一方向其驅動轉子沿轉矩方向轉動，即利用帶電導體在磁場中受到力的作用，使電動機旋轉起來，電機的電樞與磁極各自只形成單一的相互對應的磁場。這種電機中，輸入磁極勵磁繞組的電能比電樞繞組的電能要小。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種可節約電能，提高電能利用率的直流電動機。這種電機采用一種分層的電樞結構，減小電樞鐵芯的總截面積，增大磁極的總截面積，使輸入電樞繞組的電能小于輸入勵磁繞組的電能，再用永磁體做磁極，省掉勵磁電能。這種互感電樞直流電動機主要由軸、碳刷、換向器、電樞、鐵芯、永磁極、機殼和端蓋等構成，電機的定子結構為每個電樞層對應一組磁極，每組磁極為兩個內弧面各為N、S極組成的一對永磁體，每組磁極也可做成四個或六個永磁體組成的層磁極，磁極固定于機殼上，每組磁極的N極、S極在徑向交錯排列，在軸向各層間同一排的磁極N極、S極也交錯排列；電機的轉子結構由偶數個電樞層串裝于軸上而成；電樞層由鐵芯與繞組構成，鐵芯由沖壓成型的矽鋼片疊合而成，鐵芯齒數大于或等于四齒，每齒繞上繞組后形成電樞層。本實用新型具有如下有益效果結構簡單、省電效果好。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的電樞層結構正視示意圖。
圖3是本實用新型的電樞層結構側視示意圖。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明的實質性內容作進一步詳細的描述。依附圖所示，這種互感電樞直流電動機，主要部分為、碳刷2、換向器3、永磁極6、機殼7、端蓋8等，碳刷2、換向器3組成換向系統，為機械換向系統，也可以做成電子換向系統，便成無刷機；軸1、電樞繞組4、電樞層鐵芯5、構成電機的轉子；永磁極6、機殼7、端蓋8組成電機的定子。電機的定子結構，是每個電樞層對應一組磁極6，每組磁極6為兩個(一對)永磁體，也可做成兩對、三對。磁極6固定于機殼上，每組磁極6的N極、S極的徑向排列是交錯排列，各層間在軸向同一排的N極、S極也交錯排列。電機的轉子結構為分層結構，可做成兩層、四層、六層……結構，電樞層串裝于軸上。電樞層由鐵芯5與繞組4構成，電樞層鐵芯5由沖壓成型的矽鋼片疊合而成，電樞層鐵芯5齒數大于或等于四齒，每齒繞上繞組，匝數為280匝，便形成電樞層。本實用新型電動機為大磁極電機，磁極6的高可參考通常永磁電機的方法來確定，磁極6總面積按電機功率及所選用的永磁材料來確定。磁極6的設置，磁極6的組數等于電樞的層數，磁極6的徑向與軸向均為N極、S極交錯排列，在徑向每組磁極6在電樞層所對的圓周上均布排列，在軸向，每排磁極直線排列，相鄰磁極不能形成交角。電機的電樞由偶數層電樞層組成，兩相鄰電樞層中心線的距離為兩磁極層中心線的距離；各電樞層的同一排凸極齒成直線排列，電樞各電樞層的齒均單獨繞上繞組，每齒繞線280匝，每排齒(軸向)相鄰的繞組其繞法是反向的，因此，該排齒的繞組有電流通過時，相鄰凸極齒的極性是反向的，每排齒的繞組串聯起來，導線接于換向器便成了轉子電樞。換向器的功能是保證每排電樞齒轉到某排磁極中心線時，能將輸入該繞組的電流改變方向，使凸極齒改變極性，由原來相吸變為相斥。電樞由兩電樞層構成，每個電樞層有4個凸極齒，每個凸極齒繞有繞組，反向串聯起來，整個電樞的繞組成為兩個串聯繞組，就是每兩排凸極齒的繞組串聯成一個串聯繞組，當電樞的電樞層很多時，這種聯接的繞組就需要很高的電壓，為了降低輸入電壓，可將各電樞層的同一排齒的繞組串聯，而不是將兩排齒繞組串聯，當電樞層還是4齒時，電樞就有4個繞組，而不是兩繞組，這樣，所需要輸入電壓值就降低了一半，但輸入電流強度值卻增加1倍。這樣的電樞結構在電機運行時各電樞層產生交變的、大小相等的、極性相反的電磁場，這種電磁場發生在軸向位置的各電樞層中彼此正對，直線排列的1排齒中，而在徑向園周排列的每組齒產生的電磁場，相鄰齒相差1個齒相位角。當接上直流電源后，磁極磁場的極性與電樞交變磁場的極性產生同性相斥和異性相吸的作用力，對轉軸軸心產生力矩，這些電磁力矩是同一方向的，這樣便帶動電動機的軸沿力矩方向轉動使電機工作，此外，多層組成的電樞自身也產生一種互感現象，使小電樞能在大磁極中運轉，實現了用永磁體的磁能代替大部分外加電能的目的，另外，這種結構也使電樞降低了電磁損耗、熱損耗。因此，這種電動機省電，適用范圍廣，節能、環保。
權利要求1.一種互感電樞直流電動機，主要由為軸(1)、碳刷(2)、換向器(3)、電樞繞組(4)、電樞層鐵芯(5)、磁極(6)、機殼(7)、端蓋(8)等構成，其特性在于電機的定子結構為每個電樞層對應一組磁極(6)，每組磁極(6)為兩個內弧面各為N、S極組成的一對永磁體，每組磁極(6)也可做成由四個或六個永磁體組成的層磁極，磁極(6)固定于機殼上，每組磁極(6)的N極、S極在徑向交錯排列，在軸向各層間同一排的磁極N極、S極也交錯排列，電機的轉子結構由偶數個電樞層串裝于軸上而成。
2.根據權利要求1所述的互感電樞直流電動機，其特性在于電樞層由鐵芯(5)與繞組(4)構成，鐵芯(5)由沖壓成型的矽鋼片疊合而成，鐵芯(5)齒數大于或等于四齒，每齒繞上繞組(4)后形成電樞層。
專利摘要本實用新型涉及一種電機裝置，尤其是一種互感電樞直流電動機。它主要由軸、碳刷、換向器、電樞、鐵芯、永磁極、機殼和端蓋等構成，電機的定子結構為每個電樞層對應一組磁極，每組磁極為兩個內弧面各為N、S極組成的一對永磁體，每組磁極也可做成由四個或六個永磁體組成的層磁極，磁極固定于機殼上，每組磁極的N極、S極在徑向交錯排列，在軸向各層間同一排的磁極N極、S極也交錯排列，電機的轉子結構由偶數個電樞層串裝于軸上而成。本實用新型具有如下有益效果結構簡單、省電效果好。
文檔編號H02K1/17GK2667779SQ20032012734
公開日2004年12月29日 申請日期2003年12月23日 優先權日2003年12月23日
發明者陳國嶸 申請人:陳國嶸