專利名稱：裝配式永磁直流電機的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及電動機，特別是小功率永磁直流電動機制造領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
由于一次能源日異緊張，環(huán)境保護的迫切需要，在短短的5、6年時間，我國以蓄電池為能源的各類電動車產(chǎn)銷量已達(dá)數(shù)千萬輛，還不包括出口量，在這期間，以蓄電池為能源的電動車輛，其整車性能雖經(jīng)過了不少改進(jìn)和提高。但是，絕大多數(shù)產(chǎn)品性能還是不盡人意，不能同時滿足行駛里程遠(yuǎn)(一次充電)、爬坡能力強的需求，只有不足10％的產(chǎn)品稍稍能有所兼顧，但離用戶的需求還相差甚遠(yuǎn)，其根本原因是它的核心——電機性能差，因而限制了整車性能的提高。
現(xiàn)有約90％的蓄電池電動車所配的電機普遍存在機電轉(zhuǎn)換效率低，過載能力非常有限，過載50％以上，效率就急速下降，過載100％，效率就降至50％左右，有的甚至只有30％左右。運行中約有70％的電能都變成有害的熱能而成為隱患。
現(xiàn)在市面上流行的小功率永磁式電機，其永磁體與軛鐵的連接普遍采用膠粘劑粘接在一起，由此帶來四大缺點1.幾乎所有膠粘劑都是有毒的，對生產(chǎn)操作人員是有害的，接觸時間長了，會對人的大腦、呼吸器官等造成嚴(yán)重傷害，甚至癌變；2.永磁體采用粘接方式，其產(chǎn)品可靠性差，常因運行環(huán)境惡劣，如溫度升高或過低，多因振動后，膠粘劑失效，致使永磁體脫落卡住轉(zhuǎn)子不能正常運行，形成嚴(yán)重故障，因此造成故障率高，產(chǎn)品壽命短；3.生產(chǎn)工藝復(fù)雜，膠粘劑固化需要一定時間，生產(chǎn)效率低；4.非常不容易拆卸，維護性能差。
三、實用新型內(nèi)容本新型的目的是提供一種易維護、可靠性高、機電轉(zhuǎn)換效率高的裝配式小功率永磁直流電機。
本新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種裝配式永磁直流電機，主要由定子、轉(zhuǎn)子組成，其特征是所述定子由設(shè)置在轉(zhuǎn)子兩側(cè)的兩組永磁體以及對應(yīng)的支架軛鐵組成，分別位于支架外側(cè)的兩組永磁體在轉(zhuǎn)子兩側(cè)對稱設(shè)置、形狀為平面扇形，永磁體兩相向面上的部份凸起面分別伸入支架上的裝配孔中，軛鐵分別位于永磁體外側(cè)面，并經(jīng)螺栓固定在支架上。
上述轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)為熱固性塑料的圓盤中嵌埋有空心電樞線圈， 所有線圈預(yù)先繞制好，再疊成圓盤狀。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本新型的有益效果是1.永磁體與軛鐵的連接采用裝配式這種結(jié)構(gòu)有易拆卸、維護性好、可靠性高的特點。上述裝配式結(jié)構(gòu)中，永磁體固定不用膠粘劑，一則對制作人員無危害，二則可保證產(chǎn)品能在溫度較高或較低的惡劣環(huán)境下正常運行，工作可靠性提高了，故障率降低了，產(chǎn)品壽命得以長。
2.電機定子由兩部永磁體組成，在轉(zhuǎn)子圓盤的兩側(cè)對稱布置。
這種永磁體雙面對稱結(jié)構(gòu)，使電機勵磁磁路為軸向氣隙，它大大地減小了漏磁損失，提高了永磁體的利用率(高性能的永磁體的價格是不低的)和機電轉(zhuǎn)換效率。
3.電機轉(zhuǎn)子由薄形空芯線圈組成，在圓盤上均布、疊成圓盤狀，用熱固性塑料模壓成型，此結(jié)構(gòu)優(yōu)點如下(1)線圈無鐵芯，運行中不會出現(xiàn)磁飽和，輸入電流與輸出功率成正比例關(guān)系；(2)圓盤直徑大，扭矩大；(3)圓盤薄，面積大，與空氣接觸面大，散熱性特好，電機過載能力特強，300％的過載率可連續(xù)運行30分鐘以上不會損壞；(4)電機轉(zhuǎn)子質(zhì)量特輕，不足普通電機的1/10，慣量很小，機電響應(yīng)時間≤10毫秒，故電機起動性能好，加速快；(5)由于線圈無鐵芯，故無鐵損，線圈匝數(shù)少，銅損極小，效率很高，因電感很小，換向火花很小，可作到無火花換向；(6)轉(zhuǎn)子外沿設(shè)有動平衡調(diào)節(jié)預(yù)留孔，能將動平衡調(diào)到最佳狀態(tài)，能有效減小振動和噪聲。
四

圖1是本新型的裝配示意圖；圖2圖3分別是圖1所示本新型相反方向的立體圖；五具體實施方式
圖1圖2中，轉(zhuǎn)子4的結(jié)構(gòu)為熱固性塑料的圓盤中嵌埋有空心電樞線圈，該線圈預(yù)先繞制好疊成圓盤狀(在圓盤上均布)。由于不采用現(xiàn)有的鐵心槽內(nèi)嵌入線框式電樞線圈，使轉(zhuǎn)子的整個重量大大減輕，因而電機的起動慣量小。轉(zhuǎn)子4的軸4a上安裝有軸承4b、4c以及換向器4d(有刷電機配用)定子由設(shè)置在轉(zhuǎn)子上、下兩側(cè)的兩組永磁體3、5以及對應(yīng)的支架2、6，軛鐵1、7組成，每組永磁體一般可用6-8個。永磁體3和永磁體5位于支架2、6外側(cè)在轉(zhuǎn)子兩側(cè)對稱設(shè)置，其形狀為平面扇形(或平板扇形)，永磁體3、5兩相向面上的凸起面分別與支架2、6上的裝配孔2a、6a相適配，且伸入裝配孔中(也可以說永磁體3、5上有臺肩面，該臺肩面突起地伸入對應(yīng)支架上的裝配孔中)，支架2、6的上、下對應(yīng)的兩個永磁體的相向面的磁極相異，這樣，相互吸引。一方面使永磁體安裝穩(wěn)固，另一方面構(gòu)成磁場回路。軛鐵1、7分別位于永磁體2、6外側(cè)面，軛鐵1、7分別經(jīng)螺釘固聯(lián)在支架2、6上(實際上，由于兩永磁體的相向面為異性磁極，相互有很強的吸引力的原因，軛鐵也可以不采用螺釘固定)。支架6與支架2相扣合。轉(zhuǎn)子的圓盤的外沿上設(shè)有多個動平衡調(diào)節(jié)孔，以便在某一孔中塞入重物，解決轉(zhuǎn)子動平衡問題。
本新型適用于有刷電機(可在電刷安裝架6b上安裝電刷)，同樣適用于無刷電機(如換向方式采用電子式，就不用電刷)。
本新型電機的主要技術(shù)參數(shù)1.適用電源DC 12V—110V；2.額定功率50W—3KW；3.額定轉(zhuǎn)速3000r/min—10000r/min；4.調(diào)速性能0r/min—10000r/min；5.額定效率≥90％；6.機電響應(yīng)時間＜10ms；7.輸入電流與輸出功率(扭矩)成正比例關(guān)系；8.過載能力額定值的300％連續(xù)運行30min以上無故障。
本技術(shù)適用于要求機電轉(zhuǎn)換效率高、過載能力強、調(diào)速范圍寬、加速時間短、起動扭矩大、起動頻率高的設(shè)備，適用于交直流、有刷無刷的中、小型電機，特別適用于電動車輪轂。
具有前述三大結(jié)構(gòu)特點制造的概念機，機電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95％左右，過載量達(dá)300％還能正常運行30分鐘以上，溫升在10攝氏度以下，高效率工作區(qū)間寬度達(dá)普通電機4-10倍。
權(quán)利要求1.一種裝配式永磁直流電機，主要由定子、轉(zhuǎn)子(4)組成，其特征是所述定子由設(shè)置在轉(zhuǎn)子(4)上、下兩側(cè)的兩組永磁體(3、5)以及對應(yīng)的支架(2、6)、軛鐵(1、7)組成，分別位于支架(2、6)外側(cè)的兩組永磁體(3、5)在轉(zhuǎn)子兩側(cè)對稱設(shè)置、形狀為平面扇形，永磁體(3、5)兩相向面上的部份凸起面分別伸入支架(2、6)上的裝配孔(2a、2b)中，支架(2、6)上、下對應(yīng)兩個永磁體的相向面的磁極相異，軛鐵(1、7)分別位于永磁體(2、6)外側(cè)面，并經(jīng)螺栓固定在支架(2、6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流電機，其特征是所述轉(zhuǎn)子(4)的結(jié)構(gòu)為熱固性塑料的圓盤中嵌埋有所有空心電樞繞組，該繞組預(yù)先繞制好疊成圓盤狀、均布在轉(zhuǎn)子圓盤上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁直流電機，其特征是所述轉(zhuǎn)子(4)的圓盤外沿上開有多個動平衡調(diào)節(jié)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的永磁直流電機，其特征是所述支架(2、6)與支架(2)相扣合。
專利摘要一種裝配式永磁直流電機，主要由定子、轉(zhuǎn)子組成，該定子由設(shè)置在轉(zhuǎn)子上、下兩側(cè)的兩組永磁體以及對應(yīng)的支架、軛鐵組成，分別位于支架外側(cè)的兩組永磁體在轉(zhuǎn)子兩側(cè)對稱設(shè)置、形狀為平面扇形，永磁體兩相向面上的部份凸起面分別伸入支架上的裝配孔中，支架上、下對應(yīng)兩個永磁體的相向面的磁極相異，軛鐵分別位于永磁體外側(cè)面，并經(jīng)螺栓固定在支架上。它可在高溫或低溫環(huán)境下正常運行，具有故障率低、壽命長、和漏磁損失少、機電轉(zhuǎn)換效率高以及有起動性能好、過載能力強的優(yōu)點。
文檔編號H02K7/04GK2912093SQ20062003348
公開日2007年6月13日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者何志成 申請人:何志成