一種能實(shí)現(xiàn)高效直流動力的電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于直流動力電機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各種電機(jī)迅速發(fā)展的需要和電流充磁器的發(fā)明，人們對永磁材料的機(jī)理、構(gòu)成和制造技術(shù)進(jìn)行了深入研究，相繼發(fā)現(xiàn)了碳鋼、鎢鋼(最大磁能積約2.7kJ/m3)、鈷鋼(最大磁能積約7.2kJ/m3)等多種永磁材料。特別是20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的鋁鎳鈷永磁(最大磁能積可達(dá)85kJ/m3)和50年代出現(xiàn)的鐵氧體永磁(最大磁能積現(xiàn)可達(dá)40kJ/m3)，磁性能有了很大提高，各種微型和小型電機(jī)又紛紛使用永磁體勵磁。永磁直流電機(jī)的功率小至數(shù)毫瓦，大至幾十千瓦，在軍事、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)量急劇增加。但是，鋁鎳鈷永磁的矯頑力偏低(36?160kA/m)，鐵氧體永磁的剩磁密度不高(0.2?0.44T)，限制了它們在電機(jī)中的應(yīng)用范圍。
[0003]汽車用電機(jī)的要求是質(zhì)量輕、效率高、控制性能好、可靠性高，永磁直流電動機(jī)正好能滿足這些要求，有的價格也最便宜。電機(jī)是汽車的關(guān)鍵部件，可以說，離開了電機(jī)就談不上汽車的現(xiàn)代化。一輛超豪華轎車上，各種不同用途的電機(jī)達(dá)70余臺，其中絕大多數(shù)是低壓永磁直流微電機(jī)。我國已有多家企業(yè)批量生產(chǎn)鐵氧體永磁和釹鐵硼永磁的汽車、摩托車用起動機(jī)電動機(jī)。采用釹鐵硼永磁并采用減速行星齒輪后，可使起動機(jī)電動機(jī)的質(zhì)量減輕一半。但是現(xiàn)有的電機(jī)成本高，以及現(xiàn)有電機(jī)應(yīng)用于汽車中還存在有限的恒功率范圍、安全性穩(wěn)定性差、磁體退磁和高速性能低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的提供一種能實(shí)現(xiàn)高效直流動力的電機(jī)，可以在弱磁、小電流的情況下產(chǎn)生穩(wěn)定的大轉(zhuǎn)矩(大扭矩)，并且減少定子線圈的纏繞圈數(shù)，減輕直流電動機(jī)的重量。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種能實(shí)現(xiàn)高效直流動力的電機(jī)，其特征在于:包括轉(zhuǎn)子、直流動力電機(jī)驅(qū)動電路和定子，所述轉(zhuǎn)子包括由內(nèi)至外依次套設(shè)的轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子磁體支架、轉(zhuǎn)子磁體和加固襯，所述轉(zhuǎn)子磁體為由一根管狀磁體構(gòu)成的整體式結(jié)構(gòu)或由多層管狀磁體依次內(nèi)外套設(shè)而成的多層結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子磁體的材質(zhì)為粘接釹鐵綳，轉(zhuǎn)子磁體粘接在所述轉(zhuǎn)子磁體支架外圈，轉(zhuǎn)子磁體支架為鋁支架，所述加固襯設(shè)置在轉(zhuǎn)子磁體外圈，加固襯為鋼絲或用玄武巖纖維，所述直流動力電機(jī)驅(qū)動電路為方波驅(qū)動電路，所述定子包括定子外殼、定子線圈、定子鐵心和定子線圈槽，所述定子鐵心設(shè)置在定子外殼內(nèi)，所述定子鐵心上設(shè)有數(shù)個定子線圈槽，所述定子線圈纏繞在定子線圈槽內(nèi)，所述定子線圈由多根線圈線編制而成，所述定子線圈包括主線圈組和功能線圈，所述主線圈組包含數(shù)個主線圈，相鄰兩個同相主線圈之間有兩個異相線主圈，所述相鄰兩個同相主線圈的纏繞方向相反，所述功能線圈為主線圈中的一根線圈線，所述轉(zhuǎn)子磁體所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁極數(shù)和所述定子線圈槽的數(shù)量比例為2: 3，所述直流動力電機(jī)驅(qū)動電路包括:AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、主控芯片和霍爾傳感器模塊，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊輸入端與市電相連，AC/DC轉(zhuǎn)換模塊輸出端與所述電機(jī)驅(qū)動模塊的電源輸入端相連；所述主控芯片的PWM輸出端與所述電機(jī)驅(qū)動模塊的PWM輸入端連接；所述主控芯片的霍爾信號輸入端與所述霍爾傳感器模塊的輸出端連接，所述主線圈組的輸入端與所述電機(jī)驅(qū)動模塊的輸出端連接，所述功能線圈的輸入端與主線圈組的輸入端極相相反的并聯(lián)在一起。
[0007]所述定子線圈在每個定子線圈槽內(nèi)的的纏繞圈數(shù)不超過9圈。
[0008]所述定子線圈由不超過9根線圈線編制而成。
[0009]所述轉(zhuǎn)子磁體充磁成標(biāo)準(zhǔn)的正弦波磁極。
[0010]所述轉(zhuǎn)子磁體的磁極與所述定子線圈槽在所述轉(zhuǎn)子軸軸向上的夾角±1.5度之間。
[0011]所述轉(zhuǎn)子還可以為整體鑄造成一體結(jié)構(gòu)。
[0012]所述定子線圈為星形接法。
[0013]本發(fā)明所述的一種能實(shí)現(xiàn)高效直流動力的電機(jī)采用粘接釹鐵綳代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燒結(jié)粘接釹鐵綳來構(gòu)成轉(zhuǎn)子的磁體，實(shí)現(xiàn)了弱磁強(qiáng)扭矩的效果，并且本發(fā)明轉(zhuǎn)子磁體為整體環(huán)狀結(jié)構(gòu)或多層環(huán)狀結(jié)構(gòu)的粘接釹鐵綳，可以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的正弦波磁極，減少了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用中空結(jié)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)子中空重量輕、沒有鐵損，不產(chǎn)生渦流，不會因?yàn)橐驕u流而弓丨起溫度增加；本發(fā)明還設(shè)有與主線圈組繞向相反的功能線圈，可以起到消除諧波的作用；本發(fā)明定子線圈繞線圈數(shù)在9圈以內(nèi)，大大減少了電機(jī)的重量和簡化了加工工藝；本發(fā)明的轉(zhuǎn)子還可以采用一次注塑成型的加工方式加工，達(dá)到了電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時不發(fā)熱的效果，不用冷卻裝置就可以在高功率狀態(tài)下工作。
【附圖說明】
[0014]圖1是直流動力電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；
[0015]圖2是直流動力電機(jī)定子結(jié)構(gòu)；
[0016]圖3是直流動力電機(jī)驅(qū)動電路圖；
[0017]圖4是直流動力電機(jī)定子繞組示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1:
[0019]本發(fā)明所述的一種能實(shí)現(xiàn)高效直流動力的電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、直流動力電機(jī)驅(qū)動電路和定子。
[0020]如圖1所示:所述轉(zhuǎn)子包括由內(nèi)至外依次套設(shè)的轉(zhuǎn)子軸8、轉(zhuǎn)子磁體支架5、轉(zhuǎn)子磁體6和加固襯7，所述轉(zhuǎn)子磁體6為由一根管狀磁體構(gòu)成的整體式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子磁體的材質(zhì)為粘接釹鐵綳，轉(zhuǎn)子磁體6固定套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子磁體支架5外圈，在加工工藝上，粘接磁材容易加工成型，與傳統(tǒng)的直流動力電機(jī)的轉(zhuǎn)子相比，本發(fā)明采用的整體環(huán)狀結(jié)構(gòu)或多層環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以讓粘接釹鐵綳磁體充磁成標(biāo)準(zhǔn)的正弦波磁極，減少了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動，使直流動力電機(jī)在弱磁、小電流的情況下產(chǎn)生穩(wěn)定的大轉(zhuǎn)矩(大扭矩)，并且可以讓轉(zhuǎn)子變成中空結(jié)構(gòu)，解決了直流動力電機(jī)不能把轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)變成中空結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題，而且轉(zhuǎn)子也可以采用整體注塑成型的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時不發(fā)熱的效果，可以不用冷卻裝置就在高功率狀態(tài)下工作。
[0021]所述轉(zhuǎn)子磁體支架5套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸8外圈，轉(zhuǎn)子磁體支架5為鋁支架，轉(zhuǎn)子磁體支架5固定連接在轉(zhuǎn)子軸與轉(zhuǎn)子磁體之間，使轉(zhuǎn)子軸8與轉(zhuǎn)子磁體6之間形成空腔9，