CN203466705U - 高低压混合动力分体式直流永磁电动机 - Google Patents

Abstract

一种高低压混合动力分体式直流永磁电动机，包括机壳、磁钢、转子和胶盖组件，磁钢安装在机壳内，转子包括转子轴、换向器、铁芯和绕组，转子轴的两端转动支撑在定子的轴心，铁芯固定在转子轴的中部，铁芯的凹槽内嵌入绕组，并与设在转子轴上的换向器连接，胶盖组件设在换向器旁。所述的绕组为高压绕组和低压绕组，并分别独立地先后嵌入所述的铁芯的凹槽内；所述的换向器为高压换向器和低压换向器，分别设在转子轴的铁芯两端，并分别与所述的高压绕组和低压绕组对应连接；所述的胶盖组件包括前胶盖组件和后胶盖组件，分别与高压换向器和低压换向器对应安装。本实用新型采用灵活的机壳分体式结构，整合了高低压直流马达的优点，实现了混合动力。

Description

高低压混合动力分体式直流永磁电动机

技术领域

本实用新型涉及一种兼具高低压混合动力和分体式结构优点的直流永磁电动机，属于直流永磁电动机技术领域。

背景技术

1)一方面高压直流电机替代普通串励电机成为一种趋势。优势在于减少了铜的使用量(用永磁材料替代了定子励磁绕组)、体积更小、重量更轻。

另一方面低压直流马达依然保留着它的优势：良好的安全性和较低的EMC要求。

a)低压直流电机对安全性的要求较低，相应对于绝缘系统的要求也没有那么高；

b)相同转速和电流的情况下，低压直流马达有着较小的电磁噪音。因为电机提供的电压越高时，它所产生的电磁噪音越大，所以相应的EMC要求就越高。

然而，将两类电机，在同一个转子上实现，是一个大胆的尝试。

2)电动工具、园林工具中所用来为电机提供动力的蓄电池的续航能力较差，使用后期电压波动较大；然而，对于室外使用，蓄电池比高压交流电源方便并易于携带。为了解决两者的矛盾，又是一大挑战。

3)传统机壳的适用性差，也不易于装配，所以分体式结构呼之欲出。

发明内容

为了兼具高压直流电机和低压直流电机的两类电机的优点，规避蓄电池和交流电两种电源的劣势，本实用新型设计了一种电气性能一致，使用同一绝缘系统、结构紧凑的直流永磁电动机，以实现混合动力驱动。

本实用新型的技术方案是：一种高低压混合动力分体式直流永磁电动机，包括机壳、磁钢、转子和胶盖组件，磁钢安装在机壳内作为定子，转子包括转子轴、换向器、铁芯和绕组，转子轴的两端转动支撑在定子的轴心，铁芯固定在转子轴的中部，铁芯的凹槽内嵌入绕组，并与设在转子轴上的换向器连接，胶盖组件设在换向器旁，其特征在于，所述的绕组为高压绕组和低压绕组，并分别独立地先后嵌入所述的铁芯的凹槽内；所述的换向器为高压换向器和低压换向器，分别设在转子轴的铁芯两端，并分别与所述的高压绕组和低压绕组对应连接；所述的胶盖组件包括前胶盖组件和后胶盖组件，分别与高压换向器和低压换向器对应安装。

所述的机壳为由前端盖、后端盖和磁底段机壳三部分组成，磁底段机壳的两端分别与前端盖和后端盖的端口套装在一起。

所述的前端盖与后端盖的构造和尺寸相同，所述的磁底段机壳的两端设有与前端盖和后端盖的端口配合的缩径端，前端盖和后端盖的端口分别套装在该缩径端上。

所述的前胶盖组件和后胶盖组件包括碳刷组件、刷架和引出线。

本实用新型的有益效果是：

1)实现了高压直流和低压直流马达结构的整合，共同的绝缘结构、相同的气隙和同样的磁场强度，降低了成本，缩小了体积；

2)实现了混合动力的同轴处理；

3)前后端盖设计成统一样式，无需分别开模，降低了开发成本；

4)机壳中间磁底部分可以根据客户的要求设计成长型、普通和短型，方便调整磁场强度和马达总长，以满足客户性能与安装尺寸上的要求；

5)分体结构易于装配，也有利于调整碳刷与中部磁底的相对位置。

附图说明

图1是本实用新型的分解结构示意图；

图2是本实用新型的机壳三部分的分解示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型一种高低压混合动力分体式直流永磁电动机，包括机壳1、磁钢2、转子3、前胶盖组件4和后胶盖组件5，磁钢2安装在机壳1内作为定子，转子3包括转子轴31、高压换向器32、低压换向器35、铁芯33和绕组34，转子轴31的两端用轴承7转动支撑在定子的轴心，铁芯33固定在转子轴31的中部，铁芯33的凹槽内嵌入绕组34。所述的绕组34为高压绕组和低压绕组，并分别独立地先后嵌入所述的铁芯33的凹槽内。高压换向器32和低压换向器35分别设在转子轴31的铁芯33的两端，并分别与所述的高压绕组和低压绕组对应连接。前胶盖组件4和后胶盖组件5，分别与高压换向器32和低压换向器35对应安装。在铁芯33的一端或两端装有扇叶6。

本实用新型上述的各个部件的结构和参数均采用常规技术进行设计。

所述的机壳1为由前端盖11、后端盖12和磁底段机壳13三部分组成，磁底段机壳13的两端分别与前端盖11和后端盖12的端口套装在一起。

所述的前端盖11与后端盖12的构造和尺寸相同，所述的磁底段机壳13的两端设有与前端盖11和后端盖12的端口配合的缩径端131，前端盖11和后端盖12的端口分别套装在该缩径端131上。

所述的前胶盖组件4和后胶盖组件5包括碳刷组件、刷架和引出线，有时还有电容、电感。

本实用新型的转子3的特点是：

1)高压绕组和低压绕组先后绕与同一转子铁芯33上；

2)转子上共用同一根转子轴，并且共用同一个绝缘系统；

3)高压绕组与AC换向器32相连，低压绕组与另一侧DC(低压)换向器35相连；

4)内风叶(用于降低转子温升)和轴承(降低机械损耗)。

马达高低压部分的差异说明如下：

1)低压部分直接直流电源输入；高压部分交流整流后输入。

2)为保证碳刷寿命的均衡性，高低压部分采用不同的电刷。低压部分碳刷含铜量较高；而高压的部分碳刷含铜量较低(常规技术)。

3)为降低马达高压部分的电磁干扰，使用合适的电容和电感滤波降噪；而低压部分无需这些电子元件(常规技术)。

4)高压绕组与低压绕组的线径、匝数均不相同，以保证电机输出性能的一致性(常规技术)。

本实用新型采用灵活的机壳分体式结构，整合了高低压直流马达的优点，实现了混合动力。

1)整合了高压直流和低压直流电机的优点，在同一绝缘系统和同一转子结构中，采用高压绕组和低压绕组两组线圈、实现分别用交流电或蓄电池为电机提供混合动力。高低压直流混合动力既综合了高压直流和低压直流电动机的优点，又规避了交流电和蓄电池电源的各自的劣势。

2)机壳采用三段式分体结构，包括：前后端盖和磁底段铁壳，机壳的分体结构的优点是：易于调整磁底长度和马达总长，并且方便装配。

以上是为说明此实用新型所举的一个实例，不用于限制实用新型的实施与权利范围，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容作出的等效变化和修饰，均应包括在本实用新型申请专利范围内。

Claims (4)

1.一种高低压混合动力分体式直流永磁电动机，包括机壳、磁钢、转子和胶盖组件，磁钢安装在机壳内作为定子，转子包括转子轴、换向器、铁芯和绕组，转子轴的两端转动支撑在定子的轴心，铁芯固定在转子轴的中部，铁芯的凹槽内嵌入绕组，并与设在转子轴上的换向器连接，胶盖组件设在换向器旁，其特征在于，所述的绕组为高压绕组和低压绕组，并分别独立地先后嵌入所述的铁芯的凹槽内；所述的换向器为高压换向器和低压换向器，分别设在转子轴的铁芯两端，并分别与所述的高压绕组和低压绕组对应连接；所述的胶盖组件包括前胶盖组件和后胶盖组件，分别与高压换向器和低压换向器对应安装。

2.根据权利要求1所述的高低压混合动力分体式直流永磁电动机，其特征在于，所述的机壳为由前端盖、后端盖和磁底段机壳三部分组成，磁底段机壳的两端分别与前端盖和后端盖的端口套装在一起。

3.根据权利要求2所述的高低压混合动力分体式直流永磁电动机，其特征在于，所述的前端盖与后端盖的构造和尺寸相同，所述的磁底段机壳的两端设有与前端盖和后端盖的端口配合的缩径端，前端盖和后端盖的端口分别套装在该缩径端上。

4.根据权利要求1所述的高低压混合动力分体式直流永磁电动机，其特征在于，所述的前胶盖组件和后胶盖组件包括碳刷组件、刷架和引出线。

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