專利名稱：端面作用式直流永磁電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直流電動機。
直流電動機由定子和轉(zhuǎn)子組成，現(xiàn)有直流電動機的定子的主要作用是產(chǎn)生磁通，由體形較大的主磁極完成。轉(zhuǎn)子又稱電樞，包括電樞鐵心和換向器，當(dāng)定子上的激磁繞組通電產(chǎn)生磁通、電樞繞組流過電流時，電樞因電磁作用而旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有直流電動機常有下列不足之處起動電流大，不能長時間低速運轉(zhuǎn)，低速運轉(zhuǎn)時，力矩減少很多，過載電流大，會導(dǎo)致燒壞電機。
本實用新型的目的是為了克服上述不足之處，提供一種端面作用式直流永磁電動機，其定子上裝有三對以上的奇數(shù)對磁極，當(dāng)有順序地給一對一對的磁極通電，能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子上裝有一對永久磁鐵，在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，永久磁鐵帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。這種端面作用式直流永磁電動機在起動或過載時的電流與額定電流值變化不大，能長時間低速運轉(zhuǎn)，過載時也不致于燒壞電機，解決了傳統(tǒng)直流電動機長期不能解決的問題。
本實用新型的內(nèi)容敘述如下端面作用式直流永磁電動機也是由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子由定子鐵板、磁極、分電器組成，在定子鐵板的內(nèi)側(cè)平面上安裝三對或三對以上奇數(shù)對(3對、5對、7對、9對……)磁極。磁極是用漆包線在圓柱形或長方形或正方形鐵芯上繞制而成，當(dāng)線圈通電時，磁極兩端分別顯示N、S極。磁極在定子鐵板上的安裝位置是這樣的我們把在鐵板上直徑方向上成對安裝的一只N極和一只S極稱為一對磁極。三對或三對以上的奇數(shù)對磁極以等分分布，磁極圓心軌跡在鐵板上是一個圓，在離開鐵板一端的極性(N或S)是相間排列的，即為N、S、N、S、N……S。每只磁極的線圈有兩只接頭，分別接在安裝在定子鐵板上的接線柱上。磁極線圈的接線方法是這樣的每一對磁極的線圈互相串聯(lián)或并聯(lián)，三對或三對以上的奇數(shù)對磁極線圈串聯(lián)或并聯(lián)后，將串聯(lián)或并聯(lián)后的一端匯集連接在直流電源的一個電極上，串聯(lián)或并聯(lián)的另一端分別連接在分電器的導(dǎo)電板上，分電器與直流電源的另一個電極相通。在定子鐵板的外側(cè)平面上安裝有分電器，分電器是帶有絕緣槽，將環(huán)形銅導(dǎo)片分成若干等分，其等分?jǐn)?shù)和定子鐵板內(nèi)側(cè)平面所安裝的磁極對數(shù)一致。絕緣槽寬度為5～10毫米。分電器和定子鐵板中間有絕緣片隔開，並用粘接或用緊固件連接的方式連接起來。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵板、永久磁鐵、電刷組成，在轉(zhuǎn)子鐵板內(nèi)側(cè)平面上(和磁極相對的平面)用粘接或用緊固件連接的方式安裝有兩塊永久磁鐵，永久磁鐵呈扇形，兩只永久磁鐵在離開鐵板的端面的極性相反，一只N極，一只S極，成直線方向安裝。扇形永久磁鐵在圓周方向上的分中線和磁極的圓心線軌跡一致。扇形永久磁鐵所包含的圓心角θ＝ (360°)/(N) －γ。式中N為磁極對數(shù)，γ為磁極鐵芯寬度在扇形永久磁鐵分中線上所占有的弦長的圓心角。裝有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子鐵板用錐銷和轉(zhuǎn)軸連接成一體。轉(zhuǎn)軸和定子鐵板之間有軸承。定子鐵板上的磁極和轉(zhuǎn)子鐵板上的永久磁鐵處于相對位置。磁極和永久磁鐵之間有間隙0.5～1毫米。在轉(zhuǎn)軸的頭部裝有電刷，可隨轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，電刷貼在分電器上滑動，電刷接觸頭的寬度是分電器絕緣槽寬度的2／3～1／2。電刷的位置處在扇形永久磁鐵的極性中心線相垂直的位置上。
端面作用式直流永磁電動機的工作過程是這樣的接通電源，通過電刷、分電器使定子鐵板上的一對磁極產(chǎn)生極性(N和S極)，磁極的極性和永久磁鐵的極性相互作用，使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)一對永久磁鐵的對稱中心線旋轉(zhuǎn)到一對磁極的對稱中心線附近時，轉(zhuǎn)子上的電刷正處于圓周上分電器下一檔位置，接通定子鐵板下一對磁極，使之產(chǎn)生極性對永久磁鐵相互作用，使之旋轉(zhuǎn)到下一對磁極的對稱中心線位置，如此周而復(fù)始，直流永磁電動機就這樣不停地旋轉(zhuǎn)起來。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)闡述。


圖1是本實用新型的端面作用式直流永磁電動機的剖視圖。圖中1——轉(zhuǎn)軸，2——電刷，3——分電器，4——絕緣片，5——定子鐵板，6——磁極，7——永久磁鐵，8——錐形銷，9——轉(zhuǎn)子鐵板，10——軸承，11——殼體，12——接線柱。
圖2為本實用新型的接線示意圖。圖中13——磁極線圈。
以功率為140瓦、工作電壓為24伏、額定電流為9安的端面作用式直流永磁電動機作為本實用新型的實施例定子由定子鐵板(5)、磁極(6)分電器(3)組成。在定子鐵板(5)的內(nèi)側(cè)平面上固定安裝有三對磁極(6)。磁極(6)是用φ0.67毫米的漆包線繞在高25毫米、直徑φ16毫米的圓柱形鐵芯上，線圈匝數(shù)為200匝，鐵芯材料為工業(yè)純鐵。當(dāng)線圈有直流電通過時，磁極(6)的兩端分別顯示N、S極，磁極(6)在定子鐵板(5)的安裝是這樣的，三對磁極以等分分布，磁極圓心軌道在鐵板平面上是一個圓。每只磁極(6)的繞線方向(左旋右旋)相間排列，所表現(xiàn)在磁極(6)在離開鐵板(5)的一端的極性也是相間排列的，即為N、S、N……S。每只磁極的線圈(13)有兩個接頭，分別接在接線柱(12)上。在定子鐵板(5)的外側(cè)平面上固定安裝有分電器(3)，分電器是一個帶有絕緣槽的環(huán)形銅導(dǎo)片，絕緣槽為3個，等分分布，將環(huán)形銅片分成三等分。絕緣槽跨度為5毫米。分電器(3)和定子鐵板(5)之間有絕緣片(4)隔開。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸(1)、轉(zhuǎn)子鐵板(9)、永久磁鐵(7)、電刷(2)組成。在轉(zhuǎn)子鐵板(9)的內(nèi)側(cè)平面上(和磁極(6)相對的平面)上用粘接或機械連接的方式安裝有二塊呈扇形的永久磁鐵(7)，永久磁鐵用鍶鐵氧體Y30制成，扇形永久磁鐵(7)的極性在離開轉(zhuǎn)子鐵板(9)的平面極性相反，安裝在轉(zhuǎn)子鐵板(9)成直徑的位置上。永久磁鐵(7)和磁極(6)之間的間隙為0.5～1毫米，扇形永久磁鐵(7)所包含的圓心角為116°。裝有永久磁鐵(7)的轉(zhuǎn)子鐵板(9)用錐形銷(8)和轉(zhuǎn)軸(1)連接，在轉(zhuǎn)軸(1)的頭部裝有電刷(2)，電刷用紫銅制成。電刷(2)和轉(zhuǎn)軸(1)相對固定。隨轉(zhuǎn)軸(1)一起旋轉(zhuǎn)。電刷接觸頭寬度為3毫米。電刷的安裝在和永久磁鐵(7)的極性中心線相差90°的位置上。端面作用式直流永磁電動機磁極線圈的連線由圖2給出，(13)為磁極線圈，每一對磁極(N和S極)串聯(lián)起來。三對磁極線圈串聯(lián)后一端連在一起，和電源的正極連接；每一對磁極串聯(lián)后的另一端分別接在分電器的帶有絕緣槽的環(huán)形銅導(dǎo)片上。電刷和電源的負(fù)極相連。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動電刷在分電器上滑動，有順序地給各對磁極通電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)軸(1)有兩只200型向心滾珠軸承(10)分別支承在殼體(11)和定子鐵板(5)上，定子鐵板(5)和殼體(11)用螺釘連接。殼體(11)用鑄鋁制成。殼體(11)外殼φ160毫米，寬60毫米。
本實用新型的優(yōu)點這種端面作用式直流永磁電動機沒有整流子結(jié)構(gòu)，定子上的磁極線圈為顯極式，顯得結(jié)構(gòu)簡單、制造方便；使用這種端面作用式直流永磁電動機，能長時間低速運轉(zhuǎn)，過載電流也不大，低速運轉(zhuǎn)時力矩比現(xiàn)有直流電機來得大，從而拓寬了直流電流機的應(yīng)用范圍。
權(quán)利要求1.一種端面作用式直流永磁電動機，是由轉(zhuǎn)子、定子、電刷等組成，其特征在于A、定子由定子鐵板(5)、磁極(6)、分電器(3)組成，在定子鐵板的內(nèi)側(cè)平面上固定安裝有三對或三對以上的奇數(shù)對磁極(6)，磁極(6)是用漆包線繞制在鐵芯上制成，每對磁極在鐵板平面等分分布，磁極圓心軌跡是一個圓，每只磁極(6)的繞線方向左旋或右旋相間排列在定子鐵板(6)的另一平面上安裝有分電器(3)，分電器(3)是帶有絕緣槽的環(huán)形銅導(dǎo)片，絕緣槽等分分布，絕緣槽的數(shù)目和磁極對數(shù)相同；B、轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸(1)、轉(zhuǎn)子鐵板(9)、永久磁鐵(7)、電刷(2)組成，在轉(zhuǎn)子鐵板(9)和磁極相對的平面上用粘接或機械連接的方式安裝有二塊扇形永久磁鐵(7)，永久磁鐵(7)在轉(zhuǎn)子鐵板(9)上成直徑位置，兩只永久磁鐵在離開鐵板的端面極性相反，一只N極，一只S極，轉(zhuǎn)子鐵板(9)用錐形銷(8)和轉(zhuǎn)軸(1)連接，轉(zhuǎn)軸(1)的頭部裝有電刷(2)，電刷(2)和轉(zhuǎn)軸(1)相對固定，電刷(2)安裝在和永久磁鐵(7)的極性中心線相差90°的位置上；C、磁極(6)和永久磁鐵(7)處于相對位置，其間隙為0.5～1毫米；D、分電器(3)的絕緣槽寬為5～10毫米，電刷(2)的接觸頭寬度為絕緣槽寬度的2/3～1/2；E、磁極(6)線圈的接線方法是這樣的每一對磁極的線圈互相串聯(lián)或者并聯(lián)，三對或三對以上的奇數(shù)對磁極線圈串聯(lián)或并聯(lián)后，將串聯(lián)或并聯(lián)后的一端匯集連接在直流電源的一個電極上，串聯(lián)或并聯(lián)的另一端分別連接在分電器的帶有絕緣槽的環(huán)形銅導(dǎo)片上，分電器與直流電源的另一個電極相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面作用式直流永磁電動機，其特征在于分電器(3)和定子鐵板(5)中間有絕緣片(4)隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面作用式直流永磁電動機，其特征在于轉(zhuǎn)軸(1)有兩只軸承(10)分別支承在殼體(11)和定子鐵板(5)上，定子鐵板(5)和殼體(11)用螺釘連接。
專利摘要一種端面作用式直流永磁電動機，在定子鐵板的內(nèi)側(cè)平面上裝有三對或三對以上奇數(shù)對磁極，在轉(zhuǎn)子鐵板上裝有一對和磁極相對的永久磁鐵。接通直流電源，通過分電器使定子鐵板上的一對磁極產(chǎn)生極性，和永久磁鐵相互作用，使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)一對永久磁鐵的對稱中心線旋轉(zhuǎn)到一對磁極的對稱中心線附近時，通過電刷、分電器使下一對磁極產(chǎn)生極性，和永久磁鐵相互作用，使轉(zhuǎn)軸持續(xù)旋轉(zhuǎn)。這種端面作用式直流永磁電動機，長時間低速運轉(zhuǎn)不致燒毀。
文檔編號H02K23/54GK2050235SQ89208800
公開日1989年12月27日 申請日期1989年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月20日
發(fā)明者酈永年, 董志發(fā), 陳彪 申請人:酈永年