CN202043009U - 一种双定子平面电机 - Google Patents

Abstract

一种双定子平面电机，包括电机壳、轴承、平面定子片、永磁块、转子轭、右盖板和主轴，平面定子片分别固定在电机壳和右盖板的内侧面上，在平面定子片内设有平面线圈，永磁块均匀固定在转子轭上，相邻两片永磁块的磁性相反，转子轭固定安装在主轴上，电机壳和右盖板分别通过轴承安装在主轴上，永磁块与转子轭的结合体设置在电机壳和右盖板之间，电机壳和右盖板固定连接，平面线圈中的引出导线与直流电源相连接。在其它参数不变的条件下，通入同样的电流，电机所输出的扭矩就会提高一倍，这种双定子平面电机的轴向尺寸小输出功率大，更适用于大功率电动助力车上，与常规的单相直流电机相比，在同等功率条件下，可节能60％～70％，节能效果显著。

Description

一种双定子平面电机

技术领域：

本实用新型涉及一种电机，尤其涉及一种双定子平面电机。

背景技术：

随着社会的快速发展和人们环保意识的增强，人们开始普遍使用电动助力车作为代步交通工具，尤其是二轮的电动自行车因无需人们用脚力蹬踏就能快速行走，且充电较为方便，特别适合5～10公里内的短距离出行代步。近年来，电动自行车得到了快速发展，它已成为中小城镇的主要出行交通工具，得到公众的认可，然而电动自行车所用的电瓶容量有限，且容易老化，使用寿命不长，一般不超过一年，且越到后期使用效果越差。电动车所用的电机为普通的单相电流电机，电机的轴向尺寸较大，功率消耗高，电能的转换效率偏低，输出扭矩有限。电动车现用的电机限制了电动助力车向小型化、轻便化、便携式的方向发展。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种双定子平面电机，它的轴向尺寸是同功率普通单相直流电机的1/5～1/2，产生同等驱动扭矩所需的直流电流仅为现有同类单相直流电机的1/4～1/2，功率消耗低，输出扭矩大，特别适合作为电动助力车、排风机等对轴向尺寸受限的机械设备的动力，也可以作为平面发电机使用。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种双定子平面电机，其特征是：包括电机壳、轴承、平面定子片、永磁块、转子轭、右盖板和主轴，平面定子片分别固定在电机壳和右盖板的内侧面上，在平面定子片内设有平面线圈，永磁块沿转子轭的周向均匀固定在转子轭上，相邻两片永磁块的磁性相反，转子轭固定安装在主轴上，电机壳和右盖板分别通过轴承安装在主轴上，永磁块与转子轭的结合体设置在电机壳和右盖板之间，电机壳和右盖板固定连接，平面线圈中的引出导线与直流电源相连接。

进一步，在平面定子片内设有2～4层平面线圈，每层平面线圈是由若干个同心绕制的n匝线圈单元串联而成，其中n＝1～200，所述线圈单元的数量与永磁块数量相同。

进一步，所述永磁块的平面形状为扇形，扇形的夹角为15°～30°，由外圆弧、内圆弧与两扇形侧边的交会处均通过过渡圆弧在外圆弧、内圆弧与两扇形侧边的交会处均通过过渡圆弧光滑过渡连接。

进一步，所述永磁块的平面形状由外圆弧、内圆弧、侧面外圆弧、过渡圆弧围合而成，外圆弧的两端点与内圆弧的两端点的连线的夹角为15°～30°，外圆弧与侧面外圆弧的半径相同，二个侧面外圆弧对称分布，并与外圆弧和内圆弧相交，二个侧面外圆弧、外圆弧和内圆弧的交接处均由过渡圆弧光滑过渡连接。

进一步，在转子轭的同一圆周上均匀地固定有2～8个通孔，在每个通孔中镶嵌一片永磁块。

由于在转子轭的两侧面上都设有永磁块，设有平面线圈的平面定子固定在左机壳和右机壳的内端面上，固定有永磁块的转子轭与主轴固定连成一体构成转子，相邻两块永磁块的磁性相反，这样，在其它参数不变的条件下，通入同样的电流电机所输出的扭矩就会提高一倍，这种双定子平面电机的轴向尺寸小输出功率大，更适用于大功率电动助力车上，与常规的单相直流电机相比，在同等功率条件下，可节能60％～70％，节能效果显著。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为平面线圈在平面定子片中的一种分布示意图；

图3为图2中的A-A剖视图；

图4、图5为永磁块在转子轭上的分布示意图；

图5为图4的左视图；

图6为永磁块的另一种平面形状示意图；

图中，1-电机壳；2-轴承；3-平面定子片；4-永磁块；5-转子轭；6-右盖板；7-主轴；8-输出轮；9-轴用挡圈；31-平面线圈；32-引出导线；33-非导磁基材；41-外圆弧；42-内圆弧；43-扇形侧边；44-过渡圆弧；45-侧面外圆弧。

具体实施方式：

下面结合附图1～3对本实用新型的具体实施方式作详尽说明：

实施例1：一种双定子平面电机，包括电机壳1、轴承2、平面定子片3、永磁块4、转子轭5、右盖板6、主轴7和输出轮8，所述平面定子片3由平面线圈31、引出导线32和非导磁基材33组成，在非导磁基材33内压固了二层平面线圈31，每层平面线圈31是由六个同心绕制的十匝线圈单元串联而成，平面定子片3分别通过铆接方式固定在电机壳1和右盖板6的内侧面上；在转子轭5的同一圆周上均匀设有6个固定通孔，在每个通孔中镶嵌一片永磁块4，相邻两片永磁块4的磁性相反，转子轭5固定安装在主轴7上，电机壳1和右盖板6分别通过轴承2安装在主轴7上，且位于永磁块4与转子轭5的结合体的两侧，电机壳1和右盖板6固定连接，永磁块4的平面形状为扇形，扇形的夹角为15°～30°，它由外圆弧41、内圆弧42、两扇形侧边43和过渡圆弧44围合而成，在外圆弧41、内圆弧42与两扇形侧边43的交会处均由过渡圆弧44光滑过渡连接，平面线圈31中的引出导线32与直流电源相连接，输出轮8固定安装在主轴7的输出端上，由轴用挡圈9进行轴向限位。

实施例2：与实施例1不同之处仅在于永磁块4的平面形状，在本例中，所述永磁块4的平面形状由外圆弧41、内圆弧42、侧面外圆弧45和过渡圆弧44围合而成，外圆弧41的两端点与内圆弧42的两端点的连线的夹角为15°～30°，外圆弧41与侧面外圆弧45的半径相同，二个侧面外圆弧45对称分布，并与外圆弧41和内圆弧42相交，在二个侧面外圆弧45、外圆弧41和内圆弧42的交接处均由过渡圆弧44光滑过渡连接。

这种双定子平面电机既适合单相直流电，也适用于三相交流电，要进一步提高平面电机的输出功率和扭矩，可以增加平面定子片中平面线圈的层数、增加平面线圈单元的同心绕制线圈的匝数，增加永磁块的磁场强度。

Claims (5)

1.一种双定子平面电机，其特征是：包括电机壳(1)、轴承(2)、平面定子片(3)、永磁块(4)、转子轭(5)、右盖板(6)和主轴(7)，平面定子片(3)分别固定在电机壳(1)和右盖板(6)的内侧面上，在平面定子片(3)内设有平面线圈(31)，永磁块(4)沿转子轭(5)的周向均匀固定在转子轭(5)上，相邻两片永磁块(4)的磁性相反，转子轭(5)固定安装在主轴(7)上，电机壳(1)和右盖板(6)分别通过轴承(2)安装在主轴(7)上，永磁块(4)与转子轭(5)的结合体设置在电机壳(1)和右盖板(6)之间，电机壳(1)和右盖板(6)固定连接，平面线圈(31)中的引出导线(32)与直流电源相连接。

2.根据权利要求1所述双定子平面电机，其特征是：在平面定子片(3)内设有2～4层平面线圈(31)，每层平面线圈(31)是由若干个同心绕制的n匝线圈单元串联而成，其中n＝1～200，所述线圈单元的数量与永磁块(4)数量相同。

3.根据权利要求1所述双定子平面电机，其特征是：所述永磁块(4)的平面形状为扇形，扇形的夹角为15°～30°，由外圆弧(41)、内圆弧(42)、两扇形侧边(43)和过渡圆弧(44)围合而成，在外圆弧(41)、内圆弧(42)与两扇形侧边(43)的交会处均通过过渡圆弧(44)光滑过渡连接。

4.根据权利要求1所述双定子平面电机，其特征是：所述永磁块(4)的平面形状由外圆弧(41)、内圆弧(42)、侧面外圆弧(45)和过渡圆弧(44)围合而成，外圆弧(41)的两端点与内圆弧(42)的两端点的连线的夹角为15°～30°，外圆弧(41)与侧面外圆弧(45)的半径相同，二个侧面外圆弧(45)对称分布，并与外圆弧(41)和内圆弧(42)相交，二个侧面外圆弧(45)、外圆弧(41)和内圆弧(42)的交接处均由过渡圆弧(44)光滑过渡连接。

5.根据权利要求1所述双定子平面电机，其特征是：在转子轭(5)的同一圆周上均匀地固定有2～8个通孔，在每个通孔中镶嵌一片永磁块(4)。

Images