專利名稱：直流電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣技術(shù)，更具體地說，涉及一種直流電機，它可用于使用電力拖動裝置和發(fā)電機的任何技術(shù)領(lǐng)域。
在工業(yè)技術(shù)上廣泛使用直流電機〔1〕，它具有多極式定子，該定子帶有一個沿水平面分開的殼體和包含永久磁鐵、分開式導(dǎo)磁體及側(cè)面導(dǎo)磁體的對開磁性系統(tǒng)元件，以及裝有電刷的電刷架，上述電機還具有一個帶電樞盤的轉(zhuǎn)子，該電樞盤安裝在磁性系統(tǒng)元件之間，可在公共軸上沿軸線移動。
導(dǎo)磁體相對于分離面對稱安裝，并固定在定子殼體的座孔內(nèi)，而且側(cè)面導(dǎo)磁體用的座孔具有帶孔的肋條，在這些孔內(nèi)安裝電刷架和支柱。轉(zhuǎn)子通過支柱以組合形式固定在定子各部分之間。
已知的這種直流電機為原型機。
原型直流電機的缺點是使用性能低和軸向外廓尺寸大。
按照本發(fā)明的直流電機的技術(shù)效果是電機的性能提高；外廓-重量指標(biāo)降低；可保證磁性系統(tǒng)中的間隙的可調(diào)性；可保證有可能將電機的基本組件自由地安裝于制品內(nèi)，并使用其組件作為電機的元件；借助于多電樞和對稱及非對稱磁性系統(tǒng)可保證電動機功率的可調(diào)性。
本發(fā)明直流電機與原型機一樣，具有多極式定子，該定子帶有一個沿水平面分開的殼體和含有永久磁鐵、分開式導(dǎo)磁體和帶有電刷架和電刷的側(cè)面導(dǎo)磁體的對開磁性系統(tǒng)元件，上述電機還具有帶電樞盤的轉(zhuǎn)子，但與原型機不同的是，在殼體的水平平面上制出了孔，用于安裝永久磁鐵，在殼體的端面制出了切槽，并在平行于磁性系統(tǒng)的平面上按空氣間隙作補充分割，而側(cè)面導(dǎo)磁體由兩個連接部分組合而成，其中一個為分開部分，另一個為整體部分，并且分開部分與磁鐵相連接，安裝在殼體端面的切槽內(nèi)，而電樞盤安裝在軸上，可以拆卸。
側(cè)面導(dǎo)磁體的整體部分制成階梯形，其較小臺階的尺寸與分開部分的尺寸相等。
側(cè)面導(dǎo)磁體的整體和分開部分制成相同的尺寸。
永久磁鐵位于電樞盤平面的一側(cè)。
轉(zhuǎn)子軸制成空心的。
在轉(zhuǎn)子軸上制出安裝凸臺，而電樞盤具有安裝固定孔。
電刷安裝在電刷架內(nèi)，可徑向移動。
轉(zhuǎn)子設(shè)置有附加的電樞盤和附加的導(dǎo)磁體。
上述特征是達到本發(fā)明技術(shù)成果的重要因素，并且相互關(guān)聯(lián)。
將導(dǎo)磁體制成由兩個連接部分(分開的和整體的)組合的形式，可以消除磁通量的損失和避免裝配和分解時磁性系統(tǒng)的退磁。
將導(dǎo)磁體的整體部分固定到殼體上并制成具有相同的尺寸，使整體部分可增強電機結(jié)構(gòu)。導(dǎo)磁體的分開部分和整體部分制成具有相同的尺寸，并將它們安裝在殼體切槽中，使側(cè)面導(dǎo)磁體的厚度與切槽的深度相等，或者大一些或者小一些。
在這種情況下導(dǎo)磁體或切槽可以作為支撐部位，這樣就可使電機與制品按法蘭的支撐部位實行對接。導(dǎo)磁體的整體部分制成階梯形，而較小臺階的尺寸與端面切槽的尺寸相同并安裝在其內(nèi)，而較大臺階的尺寸是任意的，這就形成了不同的功能(為了將電機固定到制品上，將導(dǎo)磁體的整體部分的較大臺階的尺寸做成比殼體的尺寸大，而為了準(zhǔn)確的對接，將較大臺階的尺寸做成與制品上支撐部位的尺寸相同)。這就保證了在不作重大改變的情況下可將電機安裝到不同的制品上。
電刷安裝在電刷架內(nèi)，并借助其中的凹槽可作角位移，這就可保證電刷的位置處于磁性系統(tǒng)的幾何中性區(qū)，這實際導(dǎo)致消除火花的形成和提高電機的效率。
電刷與電樞盤接觸，而且電刷可以直接安裝在導(dǎo)磁體上。
永久磁鐵相對于電樞盤的位置可以有不同形式在電樞盤平面的兩側(cè)或僅在其一側(cè)。這一點取決于電機的功率。在對稱放置時獲得較大的磁通量，從而導(dǎo)致功率的提高，但是在非對稱放置時成本較低，并可減小電機的外廓尺寸。
分開式導(dǎo)磁體可以不用卡箍或用卡箍安裝在殼體的中部。
下面結(jié)合反映電機結(jié)構(gòu)的附圖對本發(fā)明加以解釋，附圖中

圖1為帶有轉(zhuǎn)動軸和對稱磁性系統(tǒng)的雙電樞直流電機的剖面圖；圖2為圖1所示電機的側(cè)視圖；圖3為圖1所示電機的側(cè)視圖，其導(dǎo)磁體的分開部分的對稱元件被偏置；圖4為定子的殼體元件圖；圖5為帶有轉(zhuǎn)動軸和非對稱磁性系統(tǒng)的單電樞直流電機的剖面圖；圖6為帶有對稱磁性系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動電樞盤和固定軸的單電樞直流電機的剖面圖。
由圖1可見，直流電機具有一個定子，該定子包括一個沿水平面和平行于磁性系統(tǒng)的平面按空氣間隙分開的并由4個部分1，2，3，4組成的殼體；一個安裝于它們之間并帶有分開式導(dǎo)磁體6的由非磁性材料制成的卡箍5，永久磁鐵7和由兩部分即分開部分8和整體部分9組合成的側(cè)面導(dǎo)磁體，該導(dǎo)磁體的分開部分8與永久磁鐵7連接并設(shè)置于端面切槽10、11內(nèi)；一個裝有電刷13的電刷架12；上述電機還具有帶電樞盤14的轉(zhuǎn)子，該電樞盤14安裝在永久磁鐵7之間的公共軸上，并可以拆卸。
側(cè)面導(dǎo)磁體的尺寸和構(gòu)成方法可以是各種各樣的。圖1示出兩種方案。第一種方案(圖1左邊)-導(dǎo)磁體的整體部分9固定在殼體上，并制成與殼體相同尺寸。在這種情況下，整體部分增強了電機結(jié)構(gòu)。
第二種方案(圖1右邊)-導(dǎo)磁體的分開部分8和整體部分9制成相同尺寸并安裝在殼體的端面切槽10內(nèi)。在這種情況下，側(cè)面導(dǎo)磁體的厚度等于切槽的深度，或者大于或小于此深度。這時導(dǎo)磁體或切槽可以相應(yīng)成為支撐部位。
導(dǎo)磁體的整體部分9可以制成階梯形(圖6)，并且較小臺階的尺寸可以等于端面切槽11的深度并裝入其中。而較大臺階的尺寸可以是任意的，這點取決于其履行的功能(為了將電機固定到制品上-將導(dǎo)磁體整體部分9的較大臺階的尺寸做成比殼體尺寸大；為了準(zhǔn)確地對接-將較大臺階的尺寸做成與制品的支撐部位的尺寸相等)。
電刷13安裝在電刷架12內(nèi)，并可作角位移。電刷13與電樞盤14接觸，也可以安裝在導(dǎo)磁體上(圖1，圖3)。永久磁鐵7相對于電樞盤14的位置可以是在電樞盤平面的兩側(cè)(圖6)或僅在其一側(cè)(圖5)。
分開式導(dǎo)磁體6可以不用卡箍或用卡箍安裝在殼體的中部(圖1)。
在本發(fā)明最佳實施例中，直流電機以模塊方式裝配，其方式如下。
首先進行磁性系統(tǒng)的裝配。為此在殼體的一個分開部分(例如1)內(nèi)在切槽10內(nèi)安裝一個導(dǎo)磁體的分開部分8的元件，將永久磁鐵7放入殼體孔17內(nèi)，使它們與分開部分8連接。切槽10的形狀和尺寸與分開部分8的形狀和尺寸相適應(yīng)(它可以是半圓形，矩形等)。
然后裝配卡箍和分開式導(dǎo)磁體。這點按公知方法完成。
沿位于分離水平軸的一側(cè)將殼體的所有部分裝配完后，將它們連接在一起。然后將在單獨工位上裝配好的電機轉(zhuǎn)子裝入殼體內(nèi)。
裝配轉(zhuǎn)子的方法有幾種。
第一種裝配法是在軸15上制出安裝凸臺18。用安裝孔19將電樞盤14安裝到凸臺18上，而且在電樞盤上應(yīng)制在固定孔20，而另一面設(shè)置有環(huán)形件21，并用緊固元件來固定電樞盤14。
第二種裝配轉(zhuǎn)子的方法是在軸15上固定帶有凸臺的套筒22，再在其上安裝電樞盤14。采用這種固定法可容易進行轉(zhuǎn)子的裝配和更換電樞盤。因此，在一個軸上可以安裝幾個電樞盤。
固定電樞盤14的軸15可以制成空心的，并安裝在活動軸23的軸承支座上。
然后將裝配好的部分安裝到電機的第二水平半部。再將各部分相互固定并將導(dǎo)磁體的整體部分9固定到定子的殼體上，組成一個系統(tǒng)。安裝帶有電刷13的電刷架12。然后使電刷13與電樞盤14接觸。
為了保證準(zhǔn)確的裝配和結(jié)構(gòu)的剛性，在殼體的側(cè)面制出銷定接合系統(tǒng)。
直流電機的工作方式如下。
通電壓到電刷13上，在其作用下在電樞盤上開始有電流，它與永久磁鐵的磁場相互作用保證了對電機軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
將導(dǎo)磁體制成組合式使有可能根據(jù)電機的用途按模塊原理進行磁性系統(tǒng)的裝配，這樣就可以針對每項任務(wù)組裝電機，并使其具有最佳的性能和最小的重量及外廓尺寸。這種電機結(jié)構(gòu)可用于單電樞電機(圖5，圖6)。
根據(jù)上述磁性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)電機的無殼體方案。
在這種情況下，殼體的功用由導(dǎo)磁體來承擔(dān)(其整體部分之一)，而電樞盤直接固定在制品的輸出軸上。這樣就大大簡化了電機的結(jié)構(gòu)和擴大了其使用范圍。
電機還具有高的可修理性。
帶有對稱的磁性系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動的電樞盤和固定的軸的直流電機的結(jié)構(gòu)，可以用作電動機-車輪的傳動器，例如殘疾人車、搬運車等。
權(quán)利要求
1.一種直流電機，它具有一個多極式定子，該定子包含一個沿水平面分開的殼體、由永久磁鐵(7)、分開式導(dǎo)磁體(6)和側(cè)面導(dǎo)磁體組成的對開的磁性系統(tǒng)元件以及電刷架(12)和電刷(13)，上述電機還具有一個帶電樞盤(14)的轉(zhuǎn)子，其特征在于殼體設(shè)有安裝永久磁鐵(7)的孔(17)，以及在其端面制出切槽(11)并在平行于磁性系統(tǒng)的平面上沿空氣間隙作出補充的分割，而側(cè)面導(dǎo)磁體由兩個連接部分組合而成，其中一個為分開部分(8)，而另一個為整體部分(9)，而且分開部分(8)與磁鐵(7)相連接并安裝在殼體端面切槽(10，11)內(nèi)，而電樞盤(14)安裝在軸(15)上，并可拆卸。
2.按照權(quán)利要求1所述的直流電機，其特征在于側(cè)面導(dǎo)磁體的整體部分制成階梯形，而且較小臺階的尺寸與其分開部分的尺寸相等。
3.按照權(quán)利要求1所述的直流電機，其特征在于側(cè)面導(dǎo)磁體的整體部分(9)和分開部分(8)制成相同尺寸。
4.按照權(quán)利要求1所述的直流電機，其特征在于永久磁鐵(7)設(shè)置在電樞盤(14)平面的一側(cè)。
5.按照權(quán)利要求1所述的直流電機，其特征在于轉(zhuǎn)子軸(15)制成空心的。
6.按照權(quán)利要求1所述的直流電機，其特征在于轉(zhuǎn)子軸(15)上制出安裝凸臺(18)，而電樞盤(14)具有安裝孔(19)和固定孔(20)。
7.按照權(quán)利要求1所述的直流電機，其特征在于電刷(13)安裝在電刷架(12)內(nèi)，可作徑向移動。
8.按照權(quán)利要求1所述的直流電機，其特征在于轉(zhuǎn)子配置了附加的電樞盤和附加的分開式導(dǎo)磁體。
全文摘要
一種直流電機,它具有多極式定子,該定子帶有沿水平面分開的殼體,殼體上有安裝永久磁鐵(7)的孔和沿平行于磁性系統(tǒng)平面沿空氣間隙分割的端面切槽,磁性系統(tǒng)的元件為兩半對開式并安裝在殼體內(nèi)。系統(tǒng)元件包括永久磁鐵(7)、分開式磁導(dǎo)體(6)和帶有電刷架(12)和電刷(13)的側(cè)面導(dǎo)磁體,上述電機還具有帶電樞盤(14)的轉(zhuǎn)子。側(cè)面導(dǎo)磁體由兩部分組成;即與磁鐵(7)相連接并設(shè)置在端面切槽(10,11)內(nèi)的分開部分(8)和以及整體部分(9),電樞盤制成可拆卸式。在個別情況下整體部分(9)制成階梯形,其尺寸與分開部分(8)的尺寸相等或不同。其中永久磁鐵(7)設(shè)置在電樞盤平面的一側(cè),而轉(zhuǎn)子具有附加的電樞盤和附加的分開式導(dǎo)磁體。還介紹了轉(zhuǎn)子軸的固定方案。
文檔編號H02K23/02GK1192299SQ96196020
公開日1998年9月2日 申請日期1996年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月28日
發(fā)明者維克托·阿列克謝耶維奇·葉夫謝恩科夫 申請人:亞萊斯唐公司