CN2032373U - 隧道式电动机 - Google Patents

Abstract

隧道式电动机是一种新型直流电机，主要为轻便交通工具提供动力。

本实用新型全面更新传统电动机定、转子结构模式。定子采用管形磁钢，构成环形磁路系统；转子绕成圆柱形，对应分布在转盘外沿。运行时，转子线圈在管形磁钢内径中穿入穿出，故名曰“隧道式”。

该电机结构简单，用料节省，成本低，体积小，用于电动摩托、自行车、童车和电动轮椅车等轻便车辆，可直接传动。若附加整流元件，亦可用于交流电网上的无轨电车和各类电风扇。

Description

本实用新型是一种新型的直流电动机，主要为电动交通工具提供动力装置。

在已有技术中，用作交通工具动力设备的直流电动机，品种固然不少。但为进一步提高效率，缩小体积，减轻重量，并节省材料，降低成本，就必须在结构模式上寻求突破。

隧道式电动机全面更新传统电机定、转子结构模式，其目的在于为研制一代新型高效率、低成本、新结构电机提供一个有效途径。

该电机定子采用管形磁钢，分若干段均匀排列在机壳内园周上，构成环形磁路系统，转子线圈绕成园柱形，是以条形硅钢片为铁芯，导线分若干层平绕成螺线管形状，连同铁芯一起形成柱体，其外径略小于定子内径，与定子磁钢一一对应，分别固定在转盘外沿上。通电后，转子线圈产生的磁极与永久磁极相互作用产生转矩。管形磁钢，侧面开口，轴向磁化，开口面向园心，以使转盘通过。运转时，转子线圈在管形磁钢空心内径中穿入穿出，构成“隧道式”结构模式。这种轴向磁化的管形磁钢，其端面内外磁场方向相反。由于磁钢、间隙、线圈三者等长，所以在绝大多数情况下，转子线圈总是一端处于管内，另一端处于管外（间隙）。也就是说，电流在同一线圈形成的N、S两磁极总是分别处于方向相反的内外磁场之中，因而两极同时受力，并且受力方向相同，从而形成转矩。

该电机的换向器做成扁平形，固定在转盘正面，刷握固定在机壳上，采用端面接触方式，以减小电机轴向尺寸。

隧道式电动机的主要优点是：

1、结构简单，制造方便，用料节省（硅钢片用量仅为传统电机的10％）；

2、效率高（电枢绕组利用率100％）；

3、便于制成低速电机（增加磁极对数），可简化传动机构，甚至可直接传动，从而可省略机械变速装置，使用方便，成本低；

4、电机轴向尺寸小，具有盘式电机之优点。

以下将结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为隧道式电动机结构示意主视图。

图2为隧道式电动机结构示意左视图。

图3为隧道式电动机中管形磁钢磁力线分布示意图。

参照附图，管形磁钢1可采用粘结铁氧体或粘结稀土永磁材料制造，并沿轴向进行磁化，侧面用铜螺钉固定在外壳2上（外壳可用铝合金浇铸）。转盘3宜采用铝合金板冷压成型，其外沿卷边铆固以便安装线圈。转子线圈4可用I形硅钢片迭成，其上用漆包线平绕若干层并浸漆封固。转轴5采用不锈钢与转盘连成一体，两侧用轴承或轴套与外壳配合。全部线圈顺向串联，首尾线头与换向器6相连。换向器6用磷铜皮冲压铆接在绝缘板上，固定于转盘3正面。刷握7固定在外壳上并与电源线8相接。运行时，转子线圈4在管形磁钢1空心内径中穿入穿出，通过转盘3使轴5转动，从而带动交通工具前进。

本实用新型隧道式电动机，用于电动摩托、电动自行车、童车和电动轮椅车等轻便车辆，可直接传动。若附加整流元件，亦可用于交流电网上的无轨电车和各类电风扇等。

Claims (4)

1、一种隧道式电动机，其定子含有磁钢，转子含有线圈、转盘、转轴和换向器、刷握固定在外壳上，其结构特征在于：定子采用管形磁钢分若干段均匀排列在机壳内园周上，构成环形磁路系统；转子绕成园柱形与定子磁钢一一对应，分别固定在转盘外沿，转盘正面装有换向器，运行时，转子线圈从磁钢的空心内径中穿入穿出，形成“隧道式”结构。

2、按照权利要求1所述的隧道式电动机，其特征是：管形磁钢（园管或方管）采用硬磁材料，侧面开口，轴向磁化，开口面向园心，分若干段以相吸关系均匀间置。

3、按照权利要求1、2所述的隧道式电动机，其特征是：转子是以条形硅钢片为铁芯，导线分若干层平绕成螺母管形状，连同铁芯一起形成柱体，其外径略小于磁钢内径，长度与管形磁钢相等。

4、按照权利要求1、3所述的隧道式电动机，其特征是：换向器做成扁平形，固定在转盘正面上，采用端面接触方式。

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