CN107437861A - 节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺，包括铁芯所述铁芯为若干薄型铁片一体成型，所述铁芯内壁上设置有若干个电磁线圈安装槽，每个电磁线圈安装槽内都设置有塑料保护套，电线从其中一个电磁线圈安装槽的入口进入，然后从旁边第四个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第一电磁线圈，然后从第三个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第六个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，本发明采用外绕线组结构的电机低耗能，高输出，变频转速，运转噪音低于5分贝，摩擦小，寿命长，无污染，密封性好，体积小，散热效果出众，运转10小时机体温度不高于室温，振动小，运转时触碰外壳完全感觉不到振动。

Description

节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺

技术领域

本发明涉及直流电机技术领域，具体涉及到节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺。

背景技术

直流电机(direct current machine)是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。

但是，目前市场上的电极通常存在诸多问题，例如噪音很大，寿命很短，不能实现转速变频，散热效果不好，容易烧毁电路板，绕线工艺复杂，结构复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种结构合理，使用方便的节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺，它解决了上述的这些问题。

采用以下的技术方案：

节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺，包括铁芯所述铁芯为若干薄型铁片一体成型，所述铁芯内壁上设置有若干个电磁线圈安装槽，每个电磁线圈安装槽内都设置有塑料保护套，电线从其中一个电磁线圈安装槽的入口进入，然后从旁边第四个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第一电磁线圈，然后从第三个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第六个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第二电磁线圈，然后从第五个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第八个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第三电磁线圈，然后从第七个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第四电磁线圈，然后从第九个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十二个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第五电磁线圈，然后从第十一个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十四个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第六电磁线圈，然后从第十三个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十六个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第七电磁线圈，然后从第十五个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第二个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第八电磁线圈。

优选地，所述塑料保护套包括外保护层和内保护层。

本发明的有益效果包括：

本发明采用外绕线组结构的电机低耗能，高输出，变频转速，运转噪音低于5分贝，摩擦小，寿命长，无污染，密封性好，体积小，散热效果出众，运转10小时机体温度不高于室温，振动小，运转时触碰外壳完全感觉不到振动。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明内容作进一步说明。

节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺，包括铁芯所述铁芯为若干薄型铁片一体成型，所述铁芯内壁上设置有若干个电磁线圈安装槽，每个电磁线圈安装槽内都设置有塑料保护套，电线从其中一个电磁线圈安装槽的入口进入，然后从旁边第四个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第一电磁线圈，然后从第三个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第六个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第二电磁线圈，然后从第五个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第八个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第三电磁线圈，然后从第七个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第四电磁线圈，然后从第九个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十二个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第五电磁线圈，然后从第十一个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十四个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第六电磁线圈，然后从第十三个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十六个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第七电磁线圈，然后从第十五个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第二个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第八电磁线圈。

所述塑料保护套包括外保护层和内保护层。

原理如下：

传统的直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。

传统的直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向)。

导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩)，电枢就能按逆时针方向旋转起来。

而本电机改变了传统的转子和定子，将永磁体作为转子，来设计整个电机，将电磁感应线圈作为定子，颠覆了传统的直流电机，产生了稳定的旋转磁场，使本电机工作顺畅，开创了直流电机设计的新篇章，其转换率更好，更静音，更高效。

本电机无需复杂的控制程序辅助，不需要额外安装控制器，就可以正常工作，其发明点在于无需多段式或多相(A相、B相、C相等)的结构复杂的辅助，就可以正常工作。

步进电机如果控制不当容易产生共振；难以运转到较高的转速，同时，低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点，至今无法解决和克服，而且需要配合使用昂贵的传感器以及象光学编码器这样的反馈设备，使用起来非常麻烦。

如果换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声，但成本较高，一般使用者难以承受。

本发明的突出贡献在于，采用独特的螺旋交错型绕线工艺，众所周知，电机的性能主要取决于以下几个方面，

(1)圈数

绕组圈数的多少,与速度变电率相关连,而且尺寸也受到影响。

(2)绕线方法

由弗来明左手兰指法则可知,假如磁束与电流方向成直角,则对产生力(转矩)来说是非常重要的条件。

(3)多极化

对应于这种有效绕组的圈数,能按比例增加极数,即由于绕组阻抗的增加,有效绕组的比例数也增大,这对转矩的改善是很有好处的。另外,在绕组的总圈数不变的情况下,绕线末端重叠的结果能够达到多极化高度密集的效果。

本发明采用独特的螺旋交错型绕线工艺，让电磁线圈首端和末端相互交叠，达到了理想的多极化高度密集的效果，让电动机的效能大大增加。

电磁线圈是利用通过导线周围存在磁场而建立的，把它绕成螺旋形加强磁场，即用最小的空间来实现最高的磁场强度，用表面裹有一层绝缘漆的导线代替普通导线也是为了节省空间。

电磁成形能有效地提高轻质合金的成形性能,线圈结构是影响成形质量的关键因素之一。要根据工件变形部位的需要来确定电磁力的分布并设计与之相适应的线圈。

首先由于旋转磁场顺时针切割转子导体，相当于导体逆时针转动，利用右手定则，判断出感应电流的方向，然后应用左手定则，磁感线穿过手心，四指指向电流运动方向，大拇指方向即为转子受到电磁力的方向，在电磁力的作用下形成电磁转矩，拖动转子顺着旋转磁场的方向转动。

上述实施方式只是本发明的优选实施例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围的，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (2)

1.节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺，其特征在于：包括铁芯所述铁芯为若干薄型铁片一体成型，所述铁芯内壁上设置有若干个电磁线圈安装槽，每个电磁线圈安装槽内都设置有塑料保护套，电线从其中一个电磁线圈安装槽的入口进入，然后从旁边第四个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第一电磁线圈，然后从第三个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第六个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第二电磁线圈，然后从第五个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第八个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第三电磁线圈，然后从第七个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第四电磁线圈，然后从第九个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十二个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第五电磁线圈，然后从第十一个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十四个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第六电磁线圈，然后从第十三个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第十六个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第七电磁线圈，然后从第十五个电磁线圈安装槽进入，再从旁边第二个电磁线圈安装槽伸出，循环往复数圈，形成第八电磁线圈。

2.如权利要求1所述的节能直流变频单相高效电机外绕线组工艺：其特征在于：所述塑料保护套包括外保护层和内保护层。