一種無換向永磁盤式直流電的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無換向永磁盤式直流電機，它包括：電機外殼，安裝在電機外殼內(nèi)部的絕緣繞線盤（1），安裝在絕緣繞線盤（1）四周的永磁體（2），絕緣繞線盤（1）的一側(cè)開設(shè)有內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽（3）和外側(cè)導(dǎo)電槽（4），內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽（3）和外側(cè)導(dǎo)電槽（4）內(nèi)安裝有電刷（5），絕緣繞線盤（1）中心開設(shè)有軸孔（6），內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽（3）和外側(cè)導(dǎo)電槽（4）之間的電刷（5）通過旋轉(zhuǎn)繞線（7）相連，旋轉(zhuǎn)繞線（7）通過電刷（5）與固定繞線（8）滑動接觸。本實用新型直流電機，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，不需換向器，電繞線轉(zhuǎn)動時一直處于通電狀態(tài)，可360度持續(xù)暢通旋轉(zhuǎn)，且電機換向時不會產(chǎn)生電火花，輸出力矩或電壓脈動很小，安全穩(wěn)定。
【專利說明】一種無換向永磁盤式直流電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種直流電機，尤其涉及一種工作過程電樞電流無需換向，輸出力矩或電壓脈動很小的無換向永磁盤式直流電機。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電機是應(yīng)用比較廣泛并且誕生比較早的電機，最先興起的是有機械換向器的有刷直流電機，隨著技術(shù)的進步以及應(yīng)用要求的不斷提高，后來誕生了無刷直流電機。無刷直流電機用電子器件代替了有刷直流電機中的機械電刷和換向器，無刷直流電機的問世是直流電機發(fā)展史上的重大突破，具有里程碑的意義。無刷直流電機既有直流電機的調(diào)速性能，又有交流電機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維修方便等優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用。但是無論有刷直流電機還是無刷直流電機，都一直受到一個問題的困擾，就是換向控制的問題。有刷直流電機換向時會產(chǎn)生火花，無刷直流電機需要準確的檢測出換向位置，在要求比較高的應(yīng)用場合這些問題都很難解決。另外由于換向位置的存在，直流電機的輸出力矩會有一定的脈動以及電樞電感對電能質(zhì)量具有較大的影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]實用新型目的:本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，不需換向，電繞線轉(zhuǎn)動過程中一直處于通電狀態(tài)，360度持續(xù)暢通旋轉(zhuǎn)，且電機換向時不會產(chǎn)生電火花，輸出力矩或電壓脈動很小的無換向永磁盤式直流電機。
[0004]技術(shù)方案，為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:
[0005]—種無換向永磁盤式直流電機,它包括:電機外殼，安裝在電機外殼內(nèi)部的絕緣繞線盤，安裝在絕緣繞線盤四周的永磁體，所述的絕緣繞線盤的一側(cè)開設(shè)有內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽內(nèi)安裝有電刷，絕緣繞線盤中心開設(shè)有軸孔，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽之間的電刷通過旋轉(zhuǎn)繞線相連，旋轉(zhuǎn)繞線通過內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽內(nèi)的電刷與絕緣繞線盤另一側(cè)上的固定繞線滑動接觸；所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽底端與固定繞線導(dǎo)通，電刷與內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽底端滑動接觸導(dǎo)通；
[0006]所述的絕緣繞線盤中心軸孔內(nèi)安裝有軸承，軸承內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)動軸。
[0007]作為優(yōu)選方案，以上所述的無換向永磁盤式直流電機，所述的絕緣繞線盤的一側(cè)開設(shè)有廣6個內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽。作為更加優(yōu)選方案，所述的絕緣繞線盤的一側(cè)開設(shè)有3個內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽。
[0008]作為優(yōu)選方案，以上所述的無換向永磁盤式直流電機，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽之間通過廣3根旋轉(zhuǎn)繞線并聯(lián)連接。作為優(yōu)選方案，以上所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽之間通過3根旋轉(zhuǎn)繞線并聯(lián)連接。采用3根旋轉(zhuǎn)繞線并聯(lián)連接，可以增大導(dǎo)通電流和兩導(dǎo)電槽之間的導(dǎo)通穩(wěn)定性。
[0009]作為優(yōu)選方案，以上所述的無換向永磁盤式直流電機，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽和外側(cè)導(dǎo)電槽內(nèi)均安裝有固定接線端子，固定接線端子與直流電源相連。絕緣繞線盤兩側(cè)的繞線電流分別呈收縮狀和發(fā)散狀，且絕緣繞線盤兩側(cè)的繞線可以實現(xiàn)360度很好的導(dǎo)通，在永磁場的作用下，絕緣繞線盤一側(cè)帶有電刷的旋轉(zhuǎn)繞線在磁場力的作用下持續(xù)旋轉(zhuǎn)起來，達到無需換向持續(xù)轉(zhuǎn)動的目的。
[0010]本實用新型所述的無換向永磁盤式直流電機，旋轉(zhuǎn)繞線與轉(zhuǎn)動軸作為一體構(gòu)成電機的轉(zhuǎn)子，永磁體、絕緣繞線盤、固定繞線作為電機的定子；絕緣繞線盤接線端接通直流電源后，旋轉(zhuǎn)繞線中通入一定方向的電流，在永磁體提供的固定磁場中按一定方向旋轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)動軸對外輸出機械能。本發(fā)明通電旋轉(zhuǎn)繞線的受力方向不變，逆時針或順時針，所以在整個旋轉(zhuǎn)圓周中繞線電流無需換向；電刷兩端電壓應(yīng)力較小，所以不會產(chǎn)生電火花；旋轉(zhuǎn)繞線中電流波動較小，所以輸出力矩脈動較小，機械特性較好。
[0011]本實用新型所述的無換向永磁盤式直流電機，采用永磁體提供恒定永磁場，省去電機的勵磁耗能，絕緣繞線盤一側(cè)帶有電刷的旋轉(zhuǎn)繞線360度無換向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)真正的無換向直流電機。
[0012]本實用新型所述的無換向永磁盤式直流電機，絕緣繞線盤兩側(cè)電樞繞線通過導(dǎo)電槽串聯(lián)起來，留出兩接線端接通直流電源；電樞繞線處在磁場方向一致固定磁場中，絕緣繞線盤兩側(cè)磁通密度8方向不變，兩側(cè)電樞繞線電流I方向相反，根據(jù)電磁力定律？=81匕兩側(cè)電樞導(dǎo)線受力方向相反，所以兩側(cè)電樞轉(zhuǎn)子朝著相反的方向轉(zhuǎn)動；因為整個圓周電樞導(dǎo)線所處磁場8方向不變，所以導(dǎo)線受力5=811方向是恒定的，即不需要換向。
[0013]該電機為永磁盤式直流電機,具有永磁盤式直流電機的一些特點，無鐵芯不存在齒槽引起的轉(zhuǎn)矩脈動，轉(zhuǎn)動慣量小反應(yīng)性能好等；電機運行一周無需換向，可避免換向引起的輸出力矩的脈動，同時因為不需要換向，可省去換向器；普通有刷換向直流電機，電樞換向時會電樞電流的脈動，電機線圈與電機磁路具有很強的感性系數(shù)，電樞電流的脈動會影響電機的功率因數(shù)和效率；所以本實用新型提供的無換向直流電機不僅可省去換向器，從而可減小電機的輸出脈動，還可在一定程度生提高電機的功率因數(shù)和電機的效率。
[0014]有益效果:本實用新型所述的無換向永磁盤式直流電機和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0015](1)本實用新型無換向永磁盤式直流電機，工作過程電樞電流無需換向，輸出力矩或電壓脈動很小。
[0016](2)本實用新型無換向永磁盤式直流電機，可實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)無需換向，省去換向器，結(jié)構(gòu)更加簡單合理。
[0017](3)本實用新型無換向永磁盤式直流電機，無需換向，電刷工作過程中基本不產(chǎn)生火花，工作安全穩(wěn)定。
[0018](4)本實用新型無換向永磁盤式直流電機，工作過程電樞電流無需換向，可提高電機的功率因數(shù)和工作效率。
[0019](5)本實用新型無換向永磁盤式直流電機，啟動力矩大，不產(chǎn)生電火花，無需檢測啟動位直，更加實用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型提供的無換向永磁盤式直流電機內(nèi)部剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實用新型提供的無換向永磁盤式直流電機內(nèi)部俯視時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本實用新型提供的無換向永磁盤式直流電機中絕緣繞線盤俯視時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本實用新型提供的無換向永磁盤式直流電機中絕緣繞線盤截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0025]如圖1至圖4所示，一種無換向永磁盤式直流電機，它包括:電機外殼，安裝在電機外殼內(nèi)部的絕緣繞線盤(1),安裝在絕緣繞線盤(1)四周的永磁體(2),所述的絕緣繞線盤(1)的一側(cè)開設(shè)有內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4),所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽
(4)內(nèi)安裝有電刷(5),絕緣繞線盤(1)中心開設(shè)有軸孔(6),所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)之間的電刷(5)通過旋轉(zhuǎn)繞線(7)相連，旋轉(zhuǎn)繞線(7)通過內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)內(nèi)的電刷(5)與絕緣繞線盤(1)另一側(cè)上的固定繞線(8)滑動接觸；所述的內(nèi)偵恃電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)底端與固定繞線(8)導(dǎo)通，電刷(5)與內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)底端滑動接觸導(dǎo)通；
[0026]所述的絕緣繞線盤(1)中心軸孔(6)內(nèi)安裝有軸承(9),軸承(9)內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)動軸
(川)。
[0027]以上所述的無換向永磁盤式直流電機，所述的絕緣繞線盤(1)的一側(cè)開設(shè)有3個內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽“)。
[0028]以上所述的無換向永磁盤式直流電機，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)之間通過3根旋轉(zhuǎn)繞線(7)并聯(lián)連接。
[0029]以上所述的無換向永磁盤式直流電機，其特征在于，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)內(nèi)均安裝有固定接線端子，固定接線端子與直流電源相連。
[0030]本發(fā)明提供的無換向永磁盤式直流電機，其中絕緣繞線盤(1)處在由永磁體(2)提供的恒定磁場中，絕緣繞線盤(2)兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)繞線(7)和固定繞線(8)穿過絕緣繞線盤
(1)串聯(lián)導(dǎo)通，絕緣繞線盤(1) 一側(cè)的旋轉(zhuǎn)繞線(7)通過電刷(5)和導(dǎo)電槽滑動與絕緣繞線盤另一側(cè)的固定繞線(8)保持導(dǎo)通；旋轉(zhuǎn)繞線(7)通入直流電后，絕緣繞線盤兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)繞線(7)和固定繞線(8)電流分別呈收縮狀和發(fā)散狀，在永磁場的作用下，絕緣繞線盤(1) 一側(cè)帶有電刷(5)的旋轉(zhuǎn)繞線(7)在磁場力的作用下持續(xù)旋轉(zhuǎn)起來，達到無需換向持續(xù)轉(zhuǎn)動的目的。
[0031]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無換向永磁盤式直流電機，其特征在于，它包括:電機外殼，安裝在電機外殼內(nèi)部的絕緣繞線盤(1)，安裝在絕緣繞線盤(I)四周的永磁體(2)，所述的絕緣繞線盤(I)的一側(cè)開設(shè)有內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3 )和外側(cè)導(dǎo)電槽(4 )，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3 )和外側(cè)導(dǎo)電槽(4 )內(nèi)安裝有電刷(5 )，絕緣繞線盤(I)中心開設(shè)有軸孔(6 )，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3 )和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)之間的電刷(5)通過旋轉(zhuǎn)繞線(7)相連，旋轉(zhuǎn)繞線(7)通過內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)內(nèi)的電刷(5)與絕緣繞線盤(I)另一側(cè)上的固定繞線(8)滑動接觸；所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)底端與固定繞線(8)導(dǎo)通，電刷(5)與內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)底端滑動接觸導(dǎo)通； 所述的絕緣繞線盤(I)中心軸孔(6 )內(nèi)安裝有軸承(9 )，軸承(9 )內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)動軸(10 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無換向永磁盤式直流電機，其特征在于，所述的絕緣繞線盤(I)的一側(cè)開設(shè)有I飛個內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無換向永磁盤式直流電機，其特征在于，所述的絕緣繞線盤(O的一側(cè)開設(shè)有3個內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無換向永磁盤式直流電機，其特征在于，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)之間通過f 3根旋轉(zhuǎn)繞線(7)并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無換向永磁盤式直流電機，其特征在于，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)之間通過3根旋轉(zhuǎn)繞線(7)并聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的無換向永磁盤式直流電機，其特征在于，所述的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電槽(3)和外側(cè)導(dǎo)電槽(4)內(nèi)均安裝有固定接線端子，固定接線端子與直流電源相連。
【文檔編號】H02K1/12GK204205733SQ201420636584
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】徐友武, 李益娟, 閆奇瑾, 張春富 申請人:鹽城工學(xué)院