專利名稱：一種圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)機(jī)，尤其涉及一種直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前采用的直流電動(dòng)機(jī)均需要通過(guò)換向裝置，才能夠維持轉(zhuǎn)子的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)通常采用電刷以機(jī)械的方式進(jìn)行換向，但這種方式存在著機(jī)械摩擦嚴(yán)重、噪聲火花大、壽命短等缺陷，同時(shí)制造成本高、維修困難，使其發(fā)展和使用受到了限制。為此，近年來(lái)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)得到了迅速發(fā)展，它是采用無(wú)刷的電子換相器進(jìn)行換向，這種方式雖然具有交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠、調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，但簡(jiǎn)單通上直流電是不能工作的，必須通過(guò)電子換相器才能運(yùn)行，但電子換相器的成本過(guò)高。此外，目前采用的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)其組成部件多，通常由電動(dòng)機(jī)本體(包括主定子和主轉(zhuǎn)子)、電子開(kāi)關(guān)線路(包括功率邏輯開(kāi)關(guān)和位置信號(hào)處理)和位置傳感器(包括傳感器定子和傳感器轉(zhuǎn)子)構(gòu)成，同樣存在制造成本高、裝配維修困難等缺陷，因而限制了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍。
此外，現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)子大部分都是圓柱體型的，轉(zhuǎn)子所受到的力是作用在圓柱體的外表面，所受的力矩小，因而轉(zhuǎn)矩也小，能耗較大。同時(shí)，定子線圈與磁力線的切割是有變化的，定子線圈上的磁通量也會(huì)產(chǎn)生變化，因而會(huì)感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)，電源端電壓為克服反電動(dòng)勢(shì)，起動(dòng)電流數(shù)倍于額定電流，浪費(fèi)了大量電能，也影響了設(shè)備的性能和運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無(wú)需換向裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、可降低制造成本和能耗、能夠提供單一轉(zhuǎn)軸輸出、負(fù)載能力強(qiáng)的圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提供的一種圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)座、端蓋、定子、轉(zhuǎn)子和輸出軸，所述端蓋設(shè)置在機(jī)座的兩端，所述定子包括定子鐵芯和定子繞組；所述定子鐵芯、轉(zhuǎn)子均為圓盤(pán)型，其中轉(zhuǎn)子為二個(gè)，至少其內(nèi)側(cè)面均為磁極相同的永磁體，兩個(gè)轉(zhuǎn)子分別豎直設(shè)置在機(jī)座內(nèi)，且其內(nèi)側(cè)面相對(duì)應(yīng)；所述定子還包括圓盤(pán)型的永磁定子體，該永磁定子體至少二個(gè)外側(cè)面為與轉(zhuǎn)子磁極極性相反的永磁體；所述定子鐵芯由獨(dú)立的左定子鐵芯和右定子鐵芯組成，永磁定子體通過(guò)介子呈間隙豎直設(shè)置在左定子鐵芯和右定子鐵芯之間且與其固定為一整體，所述定子繞組呈扇形均勻繞制在左、右定子鐵芯和永磁定子體組成的整體上而構(gòu)成整個(gè)定子，同一外側(cè)面的繞組線圈電流方向一致，左、右定子鐵芯的外側(cè)面繞組線圈電流方向相反；所述整個(gè)定子豎直固定在兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間，左、右定子鐵芯的外側(cè)面分別與兩個(gè)轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)面相對(duì)應(yīng)；所述輸出軸穿過(guò)整個(gè)定子且與兩個(gè)轉(zhuǎn)子緊固連接，其一端伸出端蓋外。
本實(shí)用新型的定子固定在兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間，兩個(gè)轉(zhuǎn)子和中間的永磁定子體構(gòu)成左右兩個(gè)工作磁路。磁力線從其中的N極穿過(guò)左或右定子鐵芯到達(dá)S極，繞組線圈與磁力線相互垂直，兩個(gè)磁路的磁力線方向相反。當(dāng)線圈通入同一直流電源后，在定子的同一側(cè)面其電流方向一致(流向定子圓心或由圓心流向外圓)，但左、右定子鐵芯的外側(cè)面繞組線圈電流方向相反。在左工作磁路中，根據(jù)左手定則，在左定子鐵芯側(cè)面沿圓周方向呈扇形分布的定子槽內(nèi)導(dǎo)體受到電磁力的作用，從而形成單方向的電磁轉(zhuǎn)矩。由于左定子鐵芯和永磁定子體固定不動(dòng)，因此左邊的轉(zhuǎn)子便受到其反作用力的作用，并形成轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)。同理，在右工作磁路中，右邊的轉(zhuǎn)子獲得與左邊的轉(zhuǎn)子相同方向的轉(zhuǎn)矩而實(shí)現(xiàn)同軸同方向的旋轉(zhuǎn)，在兩個(gè)轉(zhuǎn)子的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)單轉(zhuǎn)向的輸出。如需要反向運(yùn)行，只需改變電源正負(fù)極即可。本實(shí)用新型無(wú)需換向裝置便可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)、節(jié)省了成本。此外，轉(zhuǎn)子為圓盤(pán)型，半徑長(zhǎng)所受到的電磁力作用在轉(zhuǎn)子側(cè)圓面半徑上，力矩較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)矩大；同時(shí)，工作磁路是一個(gè)均勻磁場(chǎng)，左右定子線圈呈扇形排列，而且所有定子線圈的平面與磁力線相平行，定子線圈邊始終均勻垂直切割磁力線，磁力線始終從定子線圈平面旁邊的扇形鐵芯凸齒穿過(guò)，定子線圈內(nèi)很少有磁力線通過(guò)或磁通量基本上沒(méi)有變化，因此定子線圈基本上不會(huì)感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)。
為避免轉(zhuǎn)子以及永磁定子體與機(jī)座和端蓋之間的磁力作用，本實(shí)用新型所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子僅在內(nèi)側(cè)面具有相同的磁極；所述永磁定子體僅在外側(cè)面具有相同的磁極。
為實(shí)現(xiàn)定子線圈所具有的電流方向，本實(shí)用新型可采取如下具體措施所述左、右定子鐵芯在外側(cè)面沿圓周方向均由定子凸齒和定子槽呈扇形交替間隔構(gòu)成；所述定子槽上設(shè)置有內(nèi)層槽孔和中層槽孔；左定子鐵芯的定子凸齒上還設(shè)有內(nèi)層引線槽和中層引線槽，所述內(nèi)層引線槽和中層引線槽的位置分別與內(nèi)層槽孔和中層槽孔對(duì)應(yīng)，且均呈環(huán)形排列布置；所述永磁定子體上也具有與左、右定子鐵芯對(duì)應(yīng)的內(nèi)層槽孔和中層槽孔；所述定子繞組由長(zhǎng)繞組和短繞組構(gòu)成，長(zhǎng)繞組繞制在定子槽外邊沿和內(nèi)層槽孔之間，短繞組繞制在定子槽外邊沿和中層槽孔之間。本實(shí)用新型的定子繞組可以由一條導(dǎo)線繞成一個(gè)整體繞組，也可各自單獨(dú)繞成單獨(dú)繞組或多個(gè)單獨(dú)繞組。
以兩條導(dǎo)線繞制成兩個(gè)單獨(dú)的繞組為例，本實(shí)用新型所述定子繞組由二條導(dǎo)線繞制而成，其中一條導(dǎo)線依“定子槽外邊沿——左定子鐵芯的定子槽——內(nèi)層引線槽——穿過(guò)相鄰內(nèi)層槽孔——右定子鐵芯的定子槽——定子槽外邊沿”順序循環(huán)繞制成長(zhǎng)繞組；另一條導(dǎo)線依“定子槽外邊沿——左定子鐵芯的定子槽——中層引線槽——穿過(guò)相鄰中層槽孔——右定子鐵芯的定子槽——定子槽外邊沿”順序循環(huán)繞制成短繞組；所述導(dǎo)線在一個(gè)定子槽上的線圈至少有一匝或一匝以上。長(zhǎng)繞組和短繞組在一個(gè)定子槽上可以各自繞一匝，也可以繞多匝后經(jīng)引線槽去到相鄰的下一個(gè)定子槽，這樣導(dǎo)線從一個(gè)定子槽跳線去到相鄰的下一個(gè)定子槽時(shí)，只需一小段導(dǎo)線就可以了。
為穩(wěn)固定子的安裝，本實(shí)用新型所述左、右定子鐵芯在外邊沿通過(guò)凹凸槽結(jié)構(gòu)及固定螺絲與機(jī)座固定連接；所述永磁定子體通過(guò)螺栓與左、右定子鐵芯緊固在一起；左、右定子鐵芯和永磁定子體的中部均設(shè)有中心圓孔；所述輸出軸(5)穿過(guò)中心圓孔，其中一個(gè)轉(zhuǎn)子固定在輸出軸上，另一個(gè)轉(zhuǎn)子通過(guò)銷鍵、卡圈和固定螺帽與輸出軸緊固連接，其外側(cè)面上還設(shè)有裝卸拉環(huán)，以方便該轉(zhuǎn)子的裝卸；所述輸出軸與端蓋之間設(shè)有軸承，使得轉(zhuǎn)子和輸出軸可以支承安裝在端蓋上并做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)面以及永磁定子體外側(cè)面的中部，與由內(nèi)層槽孔組成的內(nèi)圓相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，均由無(wú)磁性的材料制成，也即永磁定子體的外側(cè)面磁體半徑相對(duì)應(yīng)地與轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)面的磁體半徑等長(zhǎng)，這樣能夠避免磁力對(duì)定子鐵芯的影響。
本實(shí)用新型具有以下有益效果(1)本實(shí)用新型無(wú)需換向裝置，簡(jiǎn)單通上直流電便可實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了制造成本，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，擴(kuò)大了推廣和使用范圍。
(2)轉(zhuǎn)子為圓盤(pán)型，所受到的力是作用在轉(zhuǎn)子的側(cè)面上，力矩較長(zhǎng)，因而增大了轉(zhuǎn)矩，有利于節(jié)能降耗。此外，兩個(gè)轉(zhuǎn)子同方向旋轉(zhuǎn)，負(fù)載能力更強(qiáng)。
(3)電機(jī)定子線圈基本上不會(huì)感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)，因此運(yùn)行時(shí)電源端電壓不用抵消反電動(dòng)勢(shì)，起動(dòng)電流基本上與運(yùn)行電流相等。與傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)相比，在相同的運(yùn)行電流下，本實(shí)用新型的電源電壓只需傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)電源電壓的幾份之一(起動(dòng)電流數(shù)倍于運(yùn)行電流)，節(jié)省了大量電能。
(4)由于定子線圈內(nèi)的磁通量基本上沒(méi)有變化，定子線圈基本上不會(huì)感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)渦流，因此定子可以由硅鋼板整塊鑄造，降低了制造難度，有利于進(jìn)一步降低制造成本。
下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是圖1的C-C剖視圖；圖5是圖1的D-D剖視圖；圖6是圖1所示實(shí)施例左定子鐵芯外側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖1所示實(shí)施例右定子鐵芯外側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖1所示實(shí)施例定子繞組在左定子鐵芯外側(cè)面上的繞制示意圖；圖9是圖1所示實(shí)施例定子繞組在右定子鐵芯外側(cè)面上的繞制示意圖；圖10是圖1所示實(shí)施例左、右定子鐵芯與永磁定子體的裝配示意圖(附線圈電流方向)；圖11是圖1所示實(shí)施例整個(gè)定子的結(jié)構(gòu)示意圖(附線圈電流方向)；圖12是圖1所示實(shí)施例的工作原理圖。
圖中機(jī)座1，端蓋2，N極轉(zhuǎn)子3、4，無(wú)磁區(qū)域S，輸出軸5，左定子鐵芯6a，右定子鐵芯6b，卡槽61，中心圓孔62，定子凸齒63，定子槽64，內(nèi)層槽孔65，中層槽孔66，內(nèi)層引線槽67，中層引線槽68，長(zhǎng)繞組7，長(zhǎng)繞組線頭71，長(zhǎng)繞組線尾72，短繞組8，短繞組線頭81，短繞組線尾82，凸塊9，S極永磁定子體10，裝卸拉環(huán)11，軸承12，固定螺絲13，軸承套14，軸承端蓋15，介子16，銷鍵17，卡圈18，固定螺帽19，螺栓20具體實(shí)施方式
圖1～圖12所示為本實(shí)用新型的實(shí)施例，包括機(jī)座1、端蓋2、定子、轉(zhuǎn)子3和4、輸出軸5，定子包括左定子鐵芯6a、右定子鐵芯6b、永磁定子體10和定子繞組。如圖1所示，端蓋2設(shè)置在機(jī)座1的兩端，左定子鐵芯6a、右定子鐵芯6b、永磁定子體10和轉(zhuǎn)子3、4均為圓盤(pán)型(見(jiàn)圖2、圖3、圖4和圖5)，其中轉(zhuǎn)子為二個(gè)永磁體且均為N極(或S極)轉(zhuǎn)子。為避免轉(zhuǎn)子與機(jī)座和端蓋之間的磁力作用，兩個(gè)轉(zhuǎn)子也可以僅在內(nèi)側(cè)面為N極(或S極)。兩個(gè)轉(zhuǎn)子分別豎直設(shè)置在機(jī)座1內(nèi)，且其內(nèi)側(cè)面相對(duì)應(yīng)。永磁定子體10在外側(cè)面為S極(或N極)，通過(guò)介子16呈間隙且豎直設(shè)置在左定子鐵芯6a和右定子鐵芯6b之間，并通過(guò)螺栓20與其固定為一整體，然后豎直固定在兩個(gè)轉(zhuǎn)子3、4之間，左、右定子鐵芯的外側(cè)面分別與兩個(gè)轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)面相對(duì)應(yīng)。左、右定子鐵芯6a、6b的結(jié)構(gòu)相同，如圖1和圖2所示，左、右定子鐵芯6a、6b的外邊沿均布有4個(gè)卡槽61及若干螺絲安裝孔，其中部以及永磁定子體10的中部均設(shè)有中心圓孔62，機(jī)座1的內(nèi)壁與卡槽61對(duì)應(yīng)設(shè)有4個(gè)凸塊9，凸塊9和卡槽61可相互嵌合，使得左、右定子鐵芯6a、6b在外邊沿能夠通過(guò)凹凸槽結(jié)構(gòu)及固定螺絲13與機(jī)座1固定連接。如圖1所示，輸出軸5穿過(guò)中心圓孔62，轉(zhuǎn)子4固定在輸出軸5上，轉(zhuǎn)子3通過(guò)銷鍵17(見(jiàn)圖1和圖3)、卡圈18和固定螺帽19與輸出軸5緊固連接。轉(zhuǎn)子3的外側(cè)面上還設(shè)有兩個(gè)裝卸拉環(huán)，以方便轉(zhuǎn)子3的裝卸。轉(zhuǎn)子3、4的內(nèi)側(cè)面以及永磁定子體10外側(cè)面的中部與由內(nèi)層槽孔組成的內(nèi)圓相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，均由無(wú)磁性的材料制成，即為無(wú)磁區(qū)域S，也即永磁定子體的外側(cè)面磁體半徑相對(duì)應(yīng)地與轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)面的磁體半徑等長(zhǎng)，這樣能夠避免磁力對(duì)定子鐵芯的影響。輸出軸5的一端伸出端蓋之外，輸出軸5與端蓋2之間通過(guò)軸承套14和軸承端蓋15安裝有軸承12，使得轉(zhuǎn)子3、4和輸出軸5可以支承安裝在端蓋2上并做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
如圖6、圖7、圖10和圖11所示，左、右定子鐵芯6a、6b在外側(cè)面沿圓周方向均由定子凸齒63和定子槽64呈扇形交替間隔構(gòu)成，可以由整塊硅鋼板鑄造而成。定子槽64上設(shè)置有內(nèi)層槽孔65和中層槽孔66；如圖6所示，左定子鐵芯6a的定子凸齒63上還設(shè)有內(nèi)層引線槽67和中層引線槽68，內(nèi)層引線槽67和中層引線槽68的位置分別與內(nèi)層槽孔65和中層槽孔66對(duì)應(yīng)，且均呈環(huán)形排列布置；永磁定子體10上也具有與左、右定子鐵芯6a、6b對(duì)應(yīng)的內(nèi)層槽孔65和中層槽孔66(見(jiàn)圖5)；定子繞組由長(zhǎng)繞組7和短繞組8構(gòu)成，長(zhǎng)繞組7繞制在定子槽外邊沿和內(nèi)層槽孔65之間，短繞組8繞制在定子槽外邊沿和中層槽孔66之間。當(dāng)定子鐵芯較大時(shí)，為使定子繞組分布得更加均勻合理，也可在每條定子槽上沿半徑方向設(shè)置多個(gè)中層槽孔，在左定子鐵芯6a的每條定子凸齒上沿半徑方向設(shè)置多個(gè)中層引線槽。
如圖8和圖9所示，定子繞組由二條導(dǎo)線繞制形成兩個(gè)單獨(dú)的繞組。其中一條導(dǎo)線從左定子鐵芯6a的外側(cè)面開(kāi)始，依“定子槽外邊沿——左定子鐵芯6a的定子槽64——內(nèi)層引線槽67——穿過(guò)相鄰內(nèi)層槽孔65——右定子鐵芯6b的定子槽64——定子槽外邊沿”順序循環(huán)均勻繞制，至右定子鐵芯6b的外側(cè)面結(jié)束而構(gòu)成長(zhǎng)繞組7。另一條導(dǎo)線從左定子鐵芯6a的外側(cè)面開(kāi)始，依“定子槽外邊沿——左定子鐵芯6a的定子槽64——中層引線槽68——穿過(guò)相鄰中層槽孔66——右定子鐵芯6b的定子槽64——定子槽外邊沿”順序循環(huán)繞制均勻繞制，至右定子鐵芯6b的外側(cè)面結(jié)束而構(gòu)成短繞組8。長(zhǎng)繞組7和短繞組8在定子鐵芯上則呈扇形繞制。導(dǎo)線在一個(gè)定子槽上的線圈可以如圖6和圖7繞一匝，也可以繞多匝。例如，若每個(gè)定子槽需要繞30匝線圈，在繞制過(guò)程中，只需在定子鐵芯左右側(cè)面相對(duì)應(yīng)的定子槽上先繞30匝線圈，再經(jīng)引線槽和槽孔去到下一個(gè)定子槽。這樣導(dǎo)線從一個(gè)定子槽跳線去到相鄰的下一個(gè)定子槽時(shí)，只需一小段導(dǎo)線就可以了。
本實(shí)施例的工作原理如圖12所示，兩個(gè)轉(zhuǎn)子3、4和中間的永磁定子體10構(gòu)成左、右兩個(gè)工作磁路。左工作磁路為磁力線從左N極轉(zhuǎn)子3-氣隙-左定子扇形凸齒-氣隙-左永磁定子S極。右工作磁路為磁力線從右N極轉(zhuǎn)子4--氣隙--右定子扇形凸齒--氣隙--右永磁定子S極。長(zhǎng)繞組7和短繞組8呈扇形均勻繞制在左、右定子鐵芯的定子槽內(nèi)，左、右側(cè)面定子槽內(nèi)的線圈有效工作邊分別與左右工作磁路的磁力線相互垂直，當(dāng)長(zhǎng)繞組線頭71和短繞組線頭81接直流電源正極，長(zhǎng)繞組線尾72和短繞組的線尾82接直流電源負(fù)極時(shí)，如圖8、圖9、圖11所示左側(cè)面定子槽內(nèi)線圈邊的電流方向I由外圓邊流向內(nèi)圓邊，右側(cè)面定子槽的線圈邊電流方向與左側(cè)面定子槽線圈邊的電流方向相反，由內(nèi)圓邊流向外圓邊。以定子上半部和下半部各一組線圈為例，在左工作磁路中，在左側(cè)面定子槽內(nèi)，其上半部導(dǎo)體和下半部導(dǎo)體分別同圖12的ab邊和a’b’邊所示，根據(jù)左手定則，在左側(cè)面定子槽內(nèi)的上半部導(dǎo)體ab邊和下半部導(dǎo)體a’b’邊分別受到電磁力F1和電磁力F2的作用，F(xiàn)1和F2大小相等，方向相反且處于同一平面上，從而形成轉(zhuǎn)矩。由于左定子鐵芯6a和永磁定子體固定不動(dòng)，因此與之相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子3便受到其反作用力的作用并形成轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)n方向的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。同理，在右工作磁路中，在右側(cè)面定子槽內(nèi)，其上半部和下半部導(dǎo)體分別同圖12的cd邊和c’d’邊所示，分別受到電磁力F3和電磁力F4的作用而形成轉(zhuǎn)矩，由于右定子鐵芯6b、永磁定子體10固定不動(dòng)，與之相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子4便獲得反向作用力，這個(gè)反向作用力與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向相同，因此兩個(gè)轉(zhuǎn)子3、4實(shí)現(xiàn)同軸同方向的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。如果需要反向運(yùn)行，將電源正負(fù)極反接即可。本實(shí)施例的運(yùn)行特點(diǎn)在于所有左、右側(cè)面定子槽內(nèi)線圈邊每分每秒都受到電磁力的作用，而且都能形成同一旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩。
權(quán)利要求1.一種圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)座(1)、端蓋(2)、定子、轉(zhuǎn)子(3、4)和輸出軸(5)，所述端蓋(2)設(shè)置在機(jī)座(1)的兩端，所述定子包括定子鐵芯和定子繞組；其特征在于所述定子鐵芯、轉(zhuǎn)子(3、4)均為圓盤(pán)型，其中轉(zhuǎn)子為二個(gè)，至少其內(nèi)側(cè)面均為磁極相同的永磁體，兩個(gè)轉(zhuǎn)子分別豎直設(shè)置在機(jī)座(1)內(nèi)，且其內(nèi)側(cè)面相對(duì)應(yīng)；所述定子還包括圓盤(pán)型的永磁定子體(10)，該永磁定子體(10)至少二個(gè)外側(cè)面為與轉(zhuǎn)子磁極極性相反的永磁體；所述定子鐵芯由獨(dú)立的左定子鐵芯(6a)和右定子鐵芯(6b)組成，永磁定子體(10)通過(guò)介子呈間隙豎直設(shè)置在左定子鐵芯(6a)和右定子鐵芯(6b)之間且與其固定為一整體，所述定子繞組(7、8)呈扇形均勻繞制在左、右定子鐵芯(6a、6b)和永磁定子體(10)組成的整體上而構(gòu)成整個(gè)定子，同一外側(cè)面的繞組線圈電流方向一致，左、右定子鐵芯(6a、6b)的外側(cè)面繞組線圈電流方向相反；所述整個(gè)定子豎直固定在兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間，左、右定子鐵芯(6a、6b)的外側(cè)面分別與兩個(gè)轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)面相對(duì)應(yīng)；所述輸出軸(5)穿過(guò)整個(gè)定子且與兩個(gè)轉(zhuǎn)子(3、4)緊固連接，其一端伸出端蓋(2)外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子僅在內(nèi)側(cè)面具有相同的磁極；所述永磁定子體(10)僅在外側(cè)面具有相同的磁極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述左、右定子鐵芯(6a、6b)在外側(cè)面沿圓周方向均由定子凸齒(63)和定子槽(64)呈扇形交替間隔構(gòu)成；所述定子槽(64)上設(shè)置有內(nèi)層槽孔(65)和中層槽孔(66)；左定子鐵芯(6a)的定子凸齒上還設(shè)有內(nèi)層引線槽(67)和中層引線槽(68)，所述內(nèi)層引線槽(67)和中層引線槽(68)的位置分別與內(nèi)層槽孔(65)和中層槽孔(66)對(duì)應(yīng)，且均呈環(huán)形排列布置；所述永磁定子體(10)上也具有與左、右定子鐵芯(6a、6b)對(duì)應(yīng)的內(nèi)層槽孔(65)和中層槽孔(66)；所述定子繞組由長(zhǎng)繞組(7)和短繞組(8)構(gòu)成，長(zhǎng)繞組(7)繞制在定子槽外邊沿和內(nèi)層槽孔(65)之間，短繞組(8)繞制在定子槽外邊沿和中層槽孔(66)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述定子繞組由二條導(dǎo)線繞制而成，其中一條導(dǎo)線依“定子槽外邊沿——左定子鐵芯(6a)的定子槽(64)——內(nèi)層引線槽(67)——穿過(guò)相鄰內(nèi)層槽孔(65)——右定子鐵芯(6b)的定子槽(64)——定子槽外邊沿”順序循環(huán)繞制成長(zhǎng)繞組(7)；另一條導(dǎo)線依“定子槽外邊沿——左定子鐵芯(6a)的定子槽(64)——中層引線槽(68)——穿過(guò)相鄰中層槽孔(66)——右定子鐵芯(6b)的定子槽(64)——定子槽外邊沿”順序循環(huán)繞制成短繞組(8)；所述導(dǎo)線在一個(gè)定子槽上的線圈至少有一匝或一匝以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述左、右定子鐵芯(6a、6b)在外邊沿通過(guò)凹凸槽結(jié)構(gòu)及固定螺絲與機(jī)座(1)固定連接；所述永磁定子體(10)通過(guò)螺栓與左、右定子鐵芯(6a、6b)緊固在一起；左、右定子鐵芯(6a、6b)和永磁定子體(10)的中部均設(shè)有中心圓孔(62)；所述輸出軸(5)穿過(guò)中心圓孔(62)，其中一個(gè)轉(zhuǎn)子(4)固定在輸出軸(5)上，另一個(gè)轉(zhuǎn)子(3)通過(guò)銷鍵(17)、卡圈(18)和固定螺帽(19)與輸出軸(5)緊固連接，其外側(cè)面上還設(shè)有裝卸拉環(huán)(11)；所述輸出軸(5)與端蓋(2)之間設(shè)有軸承(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子(3、4)的內(nèi)側(cè)面以及永磁定子體(10)外側(cè)面的中部與內(nèi)層槽孔(65)對(duì)應(yīng)的區(qū)域，均由無(wú)磁性的材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種圓盤(pán)型雙轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)向直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)座、端蓋、定子、轉(zhuǎn)子和輸出軸，定子包括左、右定子鐵芯、永磁定子體和定子繞組；左、右定子鐵芯、永磁定子體和轉(zhuǎn)子均為圓盤(pán)型，其中轉(zhuǎn)子為二個(gè)，至少其內(nèi)側(cè)面均為磁極相同的永磁體，且內(nèi)側(cè)面相對(duì)應(yīng)豎直設(shè)置在機(jī)座內(nèi)；永磁定子體至少二個(gè)外側(cè)面為與轉(zhuǎn)子磁極極性相反的永磁體，通過(guò)介子呈間隙豎直設(shè)置在左、右定子鐵芯之間且與其固定為一整體，定子繞組呈扇形均勻繞制在左、右定子鐵芯和永磁定子體組成的整體上；整個(gè)定子豎直固定在兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間；輸出軸穿過(guò)整個(gè)定子且與轉(zhuǎn)子緊固連接，其一端伸出端蓋外。本實(shí)用新型無(wú)需換向裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能夠提供單一轉(zhuǎn)軸輸出，負(fù)載能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)H02K16/02GK2891453SQ20062005699
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者曾瓊東 申請(qǐng)人:曾瓊東