專利名稱：永磁直流無刷電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動機制造技術(shù)領(lǐng)域，是一種在轉(zhuǎn)子總成中采用高強度磁性材料制作的永磁直流無刷電動機。
背景技術(shù)：
電動機是人類最偉大的發(fā)明之一，它是靠電流經(jīng)過線圈繞組產(chǎn)生磁場驅(qū)動力矩而轉(zhuǎn)動的動力機械。但是不同場合、不同用途對電動機的型式、功率要求都各不相同，因此就有名目繁多的各種電動機發(fā)明。若以輸入的電源分類，有交流、直流之分，交流中又可分單相、三相；以輸入的額定電壓分，有高壓、低壓；以體積和功率大小分，有大功率、中小型和微電機；以用途分有普通型、步進(jìn)型、分馬力、伺服型、防爆型、潛水型；以控制方式分有恒速型和變頻調(diào)速型，若以電流輸入的方式分，有無刷和有刷之分；以制作轉(zhuǎn)子的材料分，有勵磁材料和永磁材料之分。訖今為止，目前尚沒有一種電動機是綜合具有上述各種性能的產(chǎn)品。根據(jù)查新資料表明，國內(nèi)還沒有較大功率的永磁直流無刷電動機，國外也僅有用在汽車起動上的無刷電機則是小功率直流電機，尚沒有真正意義上應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的永磁直流無刷電機問世。因此業(yè)內(nèi)人士都企盼能用于化工、家電、船舶、汽車、航天、電動車輛等場合的功率相對較大的低電壓直流無刷電機問，并要求它結(jié)構(gòu)更加簡單，重量更輕，無級調(diào)速、無換向火花和有過載保護(hù)裝置。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種采用永磁材料制作的沒有電刷的直流電動機，它具有效率高，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速范圍廣，無換向火花，設(shè)計功率相對較大、體積小巧，重量輕，制作材料省的優(yōu)點。
本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種永磁直流無刷電動機，由電動機主體、驅(qū)動與調(diào)速裝置、專用接插件三部分組成。其特征在于所述的電動機主體由定子總成、轉(zhuǎn)子總成、軸承、風(fēng)葉、端蓋、風(fēng)罩組成；所述驅(qū)動與調(diào)速裝置包括驅(qū)動控制器、調(diào)速電位器和倒順開關(guān)；所述專用接插件包括多芯插座和多孔插腳。所述定子總成包括外殼、機座和安裝腳孔、外殼內(nèi)壁嵌有繞組，并在內(nèi)部設(shè)有可相對其軸向轉(zhuǎn)動的永磁式轉(zhuǎn)子總成。所述轉(zhuǎn)子總成包括轉(zhuǎn)子本體和設(shè)在中心的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端通過軸承I而設(shè)在端蓋中央，轉(zhuǎn)子軸的輸出端則穿過軸承II設(shè)置在外殼封閉端面的中央；上述的轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)軸伸出端蓋外，并在伸出的外面一段軸上固定有一冷卻用的風(fēng)葉，風(fēng)葉外部罩有一個與端蓋相固定的風(fēng)罩，這樣可以有效地防止電動機長時間運轉(zhuǎn)而過熱，使電機能夠連續(xù)工作。為了能自動調(diào)節(jié)軸承與端蓋之間的配合間隙，上述的軸承I與端蓋里面之間設(shè)置了一個波形墊片。上述的端蓋里面中央設(shè)有一個軸承座，所述軸承I便容置定位于該軸承座內(nèi)，所述的外殼封閉端部里面中央也設(shè)有一個軸承座，所述軸承II便容置定位于該軸承座內(nèi)。采用上述方式可以將軸承I和軸承II更穩(wěn)定地固定在外殼內(nèi)。上述定子總成的外殼設(shè)置有可供電機豎式或臥式固定的安裝腳孔。
所述的驅(qū)動控制器內(nèi)設(shè)置有電子元件和線路板組成的自動換向、無級調(diào)速及制動電路組件，并附帶設(shè)有調(diào)速電位器；所述專用接插件包括多芯插座和多孔插頭，它們分別與電源、調(diào)速電位器、倒順開關(guān)和電機繞組的電連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于由于該電機轉(zhuǎn)子采用高強度的永磁體材料，無須對轉(zhuǎn)子進(jìn)行勵磁，因而也就省卻了電刷和換向片，為一種無電刷的直流電機，實現(xiàn)了將直流電機在較大功率場合的應(yīng)用。因此該電動機就不需另外設(shè)置換向器，故也就不會有傳統(tǒng)的電機在換向時產(chǎn)生的火花。還由于采用了無刷電機的變頻調(diào)速原理，實現(xiàn)無級調(diào)速，這樣隨著負(fù)載的加大，該電機在額定功率范圍內(nèi)都能保持較硬的轉(zhuǎn)矩；同時因采用了永磁式轉(zhuǎn)子總成，定子繞組系數(shù)高，設(shè)計緊密，故電機的效率相對提高；由于采用電子調(diào)速、制動，因此不但可以省卻機械制動機構(gòu)，也降低了噪聲和機械能耗，因而使整個電機的體積減小，重量減輕，結(jié)構(gòu)簡化。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)拆分圖；
圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3是本實用新型的驅(qū)動控制器與電機主體的電連接關(guān)系示意圖(注DC表示直流電源插頭，虛線框內(nèi)為接插件的孔、芯平面布置示意圖)；圖中各部名稱及標(biāo)記1.外殼2.機座與安裝腳孔、3.繞組、4.軸承I、5.轉(zhuǎn)子、6.轉(zhuǎn)軸、7.軸承II、8.波形墊片、9.端蓋、10.風(fēng)葉、11.風(fēng)罩、12.驅(qū)動控制器、13.調(diào)速電位器、14.多孔插座、15.多芯插頭、16.軸承座I、17.軸承座II、18.倒順開關(guān)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1～圖3所示。它由外殼1、機座與安裝腳孔2和在外殼1內(nèi)部嵌設(shè)的繞組3構(gòu)成定子總成；在外殼1的一個端面用螺釘固定有一端蓋9，當(dāng)然也可以采用其它方式將端蓋9固定在定子總成的外殼1的端面上，如用螺栓、螺桿連接方式或者焊接方式。所述的端蓋9里面具有一個軸承座16；定子總成內(nèi)具有一個可相對定子總成軸向轉(zhuǎn)動的永磁式轉(zhuǎn)子總成。所述轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)子5本體是用高強度永磁材料制成，中心設(shè)有轉(zhuǎn)軸6，轉(zhuǎn)軸6的一端軸上具有一個凸肩，軸承I通過該凸肩固定在這段軸上，并容置定位于端蓋9里面的軸承座16內(nèi)；在軸承I與端蓋9里面之間還設(shè)置有一波形墊片8，作用是調(diào)節(jié)端蓋9與軸承I之間的間隙；轉(zhuǎn)軸6的一端穿過上述端蓋9并伸出端蓋9外面，在這一段軸上固定有一個風(fēng)葉10，風(fēng)葉10的外部設(shè)有一個與端蓋9通過螺釘相固定的風(fēng)罩11；永磁式轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)軸6的輸出端一段軸上也具有一個凸肩，軸承II通過該凸肩固定在這段轉(zhuǎn)軸6上并容置定位于外殼1封閉端面的軸承座17內(nèi)。
使用該電動機時，只需將該直流無刷電動機的定子總成外殼1的側(cè)面引出的與繞組3相連接的導(dǎo)線分別組裝成多孔插頭15，對應(yīng)插入從調(diào)速控制器12引出的導(dǎo)線組裝成的多芯插座14電連接；從調(diào)速控制器12引出的電源線插頭，將其插入低于60V的直流電源插座上。附帶的調(diào)速電位器13上也有一束導(dǎo)線引出并組裝成一個多孔插頭，插入驅(qū)動控制器12上的另一個多芯插座電連接，從而形成整個驅(qū)動電路和控制電路，而倒順開關(guān)18則直接插入另一個多芯插座，通過調(diào)節(jié)調(diào)速電位器13和倒順開關(guān)18，達(dá)到無級調(diào)速、制動和正反轉(zhuǎn)的目的。
權(quán)利要求1.一種永磁直流無刷電動機，由電動機主體、驅(qū)動與調(diào)速裝置、專用接插件三部分組成，所述電動機主體包括有定子總成、轉(zhuǎn)子總成、軸承I(4)、軸承II(7)、端蓋(9)、風(fēng)葉(9)和風(fēng)罩(10)，其特征是電動機主體的一端固定有端蓋(9)，在定子總成的內(nèi)部設(shè)有可相對其軸向轉(zhuǎn)動的永磁式轉(zhuǎn)子總成，包括永磁式轉(zhuǎn)子(5)本體和中心的轉(zhuǎn)軸(6)，轉(zhuǎn)軸(6)穿過軸承I(4)而設(shè)在端蓋(9)上，轉(zhuǎn)軸(6)伸出端蓋(9)外的一段上固定有一風(fēng)葉(10)，在風(fēng)葉(10)的外部設(shè)有一個與端蓋(9)相固定的風(fēng)罩(11)；所述驅(qū)動與調(diào)速裝置由驅(qū)動控制器(12)、調(diào)速電位器(13)、倒順開關(guān)(18)組成，它們通過導(dǎo)線連接成專用接插件，分別與電機的定子繞組(3)、直流電源、調(diào)速電位器(13)和倒順開關(guān)(18)形成電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電動機，其特征是所述的定子總成包括外殼(1)、機座與安裝腳孔(2)和在外殼(1)內(nèi)所設(shè)置的至少一對以上的繞組(3)，繞組(3)的導(dǎo)線從一側(cè)引出通過連接導(dǎo)線與驅(qū)動控制器(12)、電源相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電動機，其特征是所述的轉(zhuǎn)子總成包括由高強度永磁體制成的轉(zhuǎn)子(5)本體和轉(zhuǎn)軸(6)，轉(zhuǎn)軸(6)的兩端分別設(shè)有凸肩，軸承I(4)和軸承II(7)分別套在兩個凸肩上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁直流無刷電動機，其特征是所述的定子總成外殼(1)下部設(shè)置有可供電機豎式或臥式固定用的機座與安裝腳孔(2)。
5.如權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電動機，其特征是所述的端蓋(9)里面設(shè)有一個軸承座(16)，所述定子總成的封閉端也設(shè)有一個軸承座(17)，所述的軸承I(4)和軸承II(7)就分別容置定位于這兩個軸承座內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電動機，其特征是所述的驅(qū)動控制器(12)為一盒體，內(nèi)設(shè)電子元件和線路板，在一側(cè)設(shè)有調(diào)速電位器(13)的旋鈕。
7.如權(quán)利要求1所述的永磁直流無刷電動機，其特征是所述的專用接插件包括導(dǎo)線連接成的多芯插座(14)和多孔插頭(15)，還包括一個直接插入多芯插座(14)即可使用的倒順開關(guān)(18)。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁直流無刷電動機的制造技術(shù)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它由電動機主體、驅(qū)動與調(diào)速裝置和專用接插件三部分組成。由定子總成、轉(zhuǎn)子總成、軸承、端蓋、風(fēng)葉、風(fēng)罩構(gòu)成電動機主體，在定子總成內(nèi)部設(shè)有高強度永磁材料制成的轉(zhuǎn)子總成，由驅(qū)動控制器、調(diào)速電位器組成驅(qū)動與調(diào)速裝置，實現(xiàn)電子換向、無級調(diào)速和制動。本實用新型還具有效率高、調(diào)速范圍廣、無換向火花、體積小、重量輕、噪聲小、無待機損耗等優(yōu)點。
文檔編號H02K11/00GK2819613SQ200520042429
公開日2006年9月20日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者任奕彪, 任亦云 申請人:寧波眾邦電機科技有限公司