大功率無硅鋼片電的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種大功率無硅鋼片電機，其包括定子、轉子；轉子上同圓周均布有多個永磁塊，且相鄰磁塊的極性相反，在定子的內側面上設有霍爾傳感器，其特點是：所述的各線圈層采用塑料熱壓成一體。本實用新型的定子采用多層線圈層經(jīng)塑料熱壓呈環(huán)形，無漏磁且磁路阻抗小，導磁率高，故而可大幅降低線圈匝數(shù)，減小銅線的用量。相對于傳統(tǒng)無刷永磁電機，相同功率的條件下，總的線圈匝數(shù)可減小1/3，磁塊使用量減少1/2，相同能耗的條件下，電機輸出功率提高15-20%，有效功率達88%。
【專利說明】大功率無硅鋼片電機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種大功率無硅鋼片電機。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的直流電機，電能的轉換效率偏低，線圈和磁塊的耗材較多、利用率低，體積較大。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種體積較小的大功率無硅鋼片電機。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種大功率無硅鋼片電機，其包括同軸且平行設置的定子、轉子；定子包括:兩層或三層平行分布的線圈層，各線圈層由多個依次串接的平面扇形線圈均勻環(huán)繞分布而成；轉子上同圓周均布有多個永磁塊，且相鄰磁塊的極性相反，在定子的內側面上設有霍爾傳感器，所述的各線圈層采用塑料熱壓成一體，塑料為PP、PS、PC等中的一種或多種。
[0005]所述三層線圈層中，各線圈層的結構和形狀大小一致，且各線圈層的始端相差120°分布，各線圈層的終端相連接。
[0006]各平面扇形線圈的匝數(shù)為至少2匝，可根據(jù)電機功率需要任意調整。
[0007]各線圈層中的平面扇形線圈個數(shù)為至少4個，且繞制方式一致，平面扇形線圈的個數(shù)可根據(jù)電機功率需要任意調整。
[0008]各永磁塊呈扇形，且同圓周中心對稱分布，永磁塊的個數(shù)可根據(jù)電機功率需要任
意調整。
[0009]當平面扇形線圈個數(shù)較多(例如7個以上)，則同一線圈層中，相鄰平面扇形線圈之間部分相疊交。
[0010]所述霍爾傳感器包括三個，當其中一個處于一對相鄰永磁塊之間時，其余的兩個分別與該對永磁塊相對設置。
[0011]各線圈層由單根導線繞制而成，以確保電機的品質。
[0012]所述定子包括對稱設于轉子兩側的一對，與各定子鄰近的蓋板為導磁蓋板；所述轉子包括:由非導磁材料的隔板隔離的一對導磁盤體，設于該導磁盤體上的永磁塊；該對導磁盤體與所述隔板同軸平行設置；該對導磁盤體上的永磁塊的極性對稱。所述定子包括對稱的一對，利于提高電機功率，同時使轉子兩側受力均勻，定子包括對稱設于轉子兩側的一對，轉子上的永磁塊嵌于轉子本體的安裝孔中，或轉子包括相鄰背向設置的結構相同的一對，該對轉子上的永磁塊的極性對稱。
[0013]具體實施時，所述轉子固定于轉軸上，轉軸軸承配合于一對軸承座中，定子、轉子處于該對軸承座之間；所述的各導磁蓋板、定子、轉子設于一非導磁的環(huán)形外殼中。
[0014]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有的技術效果是:(1)由于本申請的電機中定子、轉子平行相鄰且同軸設置，定子厚度薄，因此電機體積較小，線圈層產(chǎn)生的磁場與轉子上的永磁塊構成封閉磁路，因此無漏磁且磁路阻抗小，導磁率高，故而可大幅降低線圈匝數(shù)，減小銅線的用量。相對于傳統(tǒng)無刷永磁電機，相同功率的條件下，總的線圈匝數(shù)可減小1/3，磁塊使用量減少1/2，相同能耗的條件下，電機輸出功率提高15-20%，有效功率達88%。(2)本申請的電機無需硅鋼片，定子采用多層線圈層經(jīng)塑料熱壓呈環(huán)形，厚度一般為小于1cm，因此電機體積較小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了清楚說明本實用新型的創(chuàng)新原理及其相比于現(xiàn)有產(chǎn)品的技術優(yōu)勢，下面借助于附圖通過應用所述原理的非限制性實例說明可能的實施例。在圖中:
[0016]圖1為本實用新型的大功率無硅鋼片電機的剖面結構圖；
[0017]圖2為所述三個霍爾傳感器與轉子上的一對相鄰永磁塊之間位置對應圖；
[0018]圖3為本實用新型轉子的一種實施方式；
[0019]圖4為本實用新型轉子的另一種實施方式，其中給出了 ；
[0020]圖5為所述電機中A相線圈的端面結構圖；
[0021]圖6為所述電機中B相線圈的端面結構圖；
[0022]圖7為所述電機中C相線圈的端面結構圖；
[0023]圖8為所述三相電機中的線圈分布結構示意圖；
[0024]圖9為所述線圈層中的多個平面扇形線圈分離開后的結構示意圖；
[0025]附圖標記:1.環(huán)形外殼，2.導磁蓋板,3.永磁塊,4.A相線圈層，5.B相線圈層,6.C相線圈層，7.軸承座，8.軸承，9轉軸，10.定子，11.霍爾傳感器，12轉子，13.隔磁板，14.非導磁蓋板,15.扇形平面線圈。
【具體實施方式】
[0026]如圖1-9所示，本實用新型所述的無硅鋼片電機，包括環(huán)形外殼1，同軸設于該外殼中的一對定子10、轉子12，與該轉子12的轉軸9軸承配合的一對軸承座7，各軸承座7通過相應的蓋板固定在所述環(huán)形外殼I中，定子上的各線圈層包括18、21、24或27個扇形平面線圈15。
[0027]轉子12上的永磁塊3為2-20個，同圓周中心對稱分布。
[0028]定子10的外側設有導磁蓋板2，所述導磁蓋板2、定子10、轉子12設于非導磁的環(huán)形外殼I中。
[0029]本申請的電機無需硅鋼片，定子采用多層線圈層經(jīng)塑料熱壓呈環(huán)形，厚度一般為小于1cm。
[0030]由于本申請的電機中定子、轉子12平行相鄰且同軸設置，定子厚度薄，因此體積較小，線圈層產(chǎn)生的磁場與轉子12上的永磁塊構成封閉磁路。
[0031]由于僅在線圈通電時才導磁，因此無漏磁且磁路阻抗小，導磁率高，故而可大幅降低線圈匝數(shù)，減小銅線的用量。
[0032]相對于傳統(tǒng)無刷永磁電機，相同功率的條件下，總的線圈匝數(shù)可減小1/3，磁塊使用量減少1/2，相同能耗的條件下，電機輸出功率提高15-20%，有效功率達88%。
[0033]圖1為大功率的無硅鋼片電機，其中，鄰近定子10的蓋板為導磁蓋板2，轉子的蓋板為非導磁蓋板14。所述定子10包括對稱設于轉子兩側的一對，與各定子10外側鄰近的蓋板為導磁蓋板2 ;所述轉子12包括:由非導磁材料的隔板13隔離的一對導磁盤體，設于該導磁盤體上的永磁塊3 ;該對導磁盤體與所述隔板13同軸平行設置；該對導磁盤體上的永磁塊3的極性對稱。所述轉子固定于轉軸上，轉軸軸承配合于一對軸承座中，定子、轉子處于該對軸承座之間；所述的各導磁蓋板、定子、轉子設于一非導磁的環(huán)形外殼中。
[0034]上述電機的控制原理，可采用現(xiàn)有技術真的無刷永磁直流電機的控制原理，或參見《平面電機設計與控制》，作者:潘劍飛，曹廣忠，張宙，出版社:科學出版社出版時間:2011-6-1，I S B N:9787030309594。
[0035]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種大功率無硅鋼片電機，其特征在于包括:同軸且平行設置的定子、轉子；定子包括:兩層或三層平行分布的線圈層，各線圈層由多個依次串接的平面扇形線圈均勻環(huán)繞分布而成；轉子上同圓周均布有多個永磁塊；所述三層線圈層中，各線圈層的結構和形狀大小一致，且各線圈層的始端相差120°分布，各線圈層的終端相連接。
2.如權利要求1所述的大功率無硅鋼片電機，其特征在于:各平面扇形線圈的匝數(shù)為至少2匝。
3.如權利要求1所述的大功率無硅鋼片電機，其特征在于:各線圈層中的平面扇形線圈個數(shù)為至少4個，且繞制方式一致。
4.如權利要求1所述的大功率無硅鋼片電機，其特征在于:轉子上的相鄰磁塊的極性相反，且各永磁塊呈扇形。
5.如權利要求1所述的大功率無硅鋼片電機，其特征在于:同一線圈層中，相鄰平面扇形線圈之間部分相疊交。
6.如權利要求1所述的大功率無硅鋼片電機，其特征在于:在所述定子的內側面上設有三個霍爾傳感器，當其中一個處于一對相鄰永磁塊之間時，其余的兩個分別與該對永磁塊相對設置。
7.如權利要求1所述的大功率無硅鋼片電機，其特征在于:各線圈層由單根導線繞制而成 。
8.如權利要求1所述的大功率無硅鋼片電機，其特征在于:所述定子包括對稱設于轉子兩側的一對，與各定子鄰近的蓋板為導磁蓋板；所述轉子包括由非導磁材料的隔板隔離的一對導磁盤體，設于該導磁盤體上的永磁塊，該對導磁盤體與所述隔板同軸平行設置； 該對導磁盤體上的永磁塊的極性對稱。
9.如權利要求8所述的大功率無硅鋼片電機，其特征在于:所述轉子固定于轉軸上，轉軸軸承配合于一對軸承座中，定子、轉子處于該對軸承座之間；所述的各導磁蓋板、定子、轉子設于一非導磁的環(huán)形外殼中。
【文檔編號】H02K3/47GK203722369SQ201320825452
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】陳國芳, 龔天波, 陳俊 申請人:陳國芳