CN204013103U - 一种新型电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型电机，包括安装在机座内部的定子绕组和设置在所述定子绕组内部的转子，所述转子包括转轴和套在所述转轴一端的转子磁芯，所述转轴的另一端设有一与所述定子绕组相适配的换向器，所述换向器包括圆柱体状的电木粉基体和三个铜片环，所述每个铜片环包括圆环、两个环形铜片以及连接圆环和环形铜片用的固定片，所述电木粉基体上设有与各固定片相适配的槽口；所述圆环同轴地均布在所述电木粉基体的上端面，所述环形铜片分布在电木粉基体的周向外侧，且每个铜片环间相互绝缘；所述换向器工作时随转子磁芯一起旋转。

Description

一种新型电机

技术领域

本实用新型涉及一种新型电机，属于电机领域。

背景技术

直流无刷电机是同步电机的一种，在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。本实用新型具备了无刷直流电机拥有较好的转速-转矩特性，又去除了无刷直流电机位置传感器和控制系统，结构更加简单，便于制作；输出转矩与电机体积之比更高，与有刷直流电机相比，可以直接驱动，大大节省传递结构的成本，有很大的市场前景。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型电机，通过在换向器的轴向外侧端面增加三个环形的铜片环，在径向的每一个环形铜片都和对应的铜片导通和其他两对铜片相互绝缘。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种新型电机，包括安装在机座内部的定子绕组和设置在所述定子绕组内部的转子，所述转子包括转轴和套在所述转轴一端的转子磁芯，所述转轴的另一端设有一与所述定子绕组相适配的换向器，所述换向器包括圆柱体状的电木粉基体和三个铜片环，所述每个铜片环包括圆环、两个环形铜片以及连接圆环和环形铜片用的固定片，所述电木粉基体上设有与各固定片相适配的槽口；所述圆环同轴地均布在所述电木粉基体的上端面，所述环形铜片分布在电木粉基体的周向外侧，且每个铜片环间相互绝缘；所述换向器工作时随转子磁芯一起旋转；

机座的端面上均布有三个连接片，所述连接片的一端设有分别依次接触圆环用的径向碳刷，另一端与定子绕组实现连接； 机座的端面上还设有两个导电片与两个轴向碳刷，所述轴向碳刷一端与环形铜片接触，另一端通过导线与导电片相连接，且所述径向碳刷均朝向换向器的中心，形成角度为60°-120°，所述导电片与外部电源实现电连接。

本实用新型的进一步改进在于：每相邻两个圆环间的间隙为0.5mm-0.10mm，保证较好的电传导性，又确保每对环形铜片的绝缘性。

本实用新型的进一步改进在于：每相邻两个环形铜片间的间隙为0.4mm-0.9mm。保证了每个铜环间的独立性，确保绝缘性的同时又保证体积不过大，影响安装。

本实用新型的有益效果是：去除了无刷直流电机位置传感器和控制系统，结构简单，提高效率，节约成本。

附图说明

图1表示本实用新型定子冲片的主视图；

图2表示本实用新型转子的主视图；

图3表示本实用新型的爆炸图；

图4表示本实用新型的结构示意图；

图5表示本实用新型换向器的爆炸图；

图6表示本实用新型转子0°时的工作示意图；

图7表示本实用新型转子旋转20°时的工作示意图；

图8表示本实用新型转子旋转40°时的工作示意图；

图9表示本实用新型转子旋转60°时的工作示意图；

附图标号：4-机座、5-转轴、6-换向器、7-连接片、8-导电片、9-轴向碳刷、10-电木粉基体、11-定子绕组、12-转子磁芯。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述。

结合附图1与附图2，本实用新型提出了一种新型电机，包括安装在机座4内部的六个定子绕组11和设置在所述定子绕组11内部的转子，所述转子包括转轴5和套在所述转轴5一端的转子磁芯12，所述转子磁芯12为两对N极与S极交错分布，所述转轴5的另一端设有一与所述定子绕组11相适配的换向器6，所述换向器6包括圆柱体状的电木粉基体10和三个铜片环，所述每个铜片环包括圆环、两个环形铜片以及连接圆环和环形铜片用的固定片，所述电木粉基体10上设有与各固定片相适配的槽口；所述圆环同轴地均布在所述电木粉基体10的上端面，所述环形铜片分布在电木粉基体10的周向外侧，且每个铜片环间相互绝缘；所述换向器6工作时随转子磁芯12一起旋转。

机座4的端面上均布有三个连接片7，所述连接片7的一端设有分别依次接触圆环用的径向碳刷9，另一端与定子绕组11实现连接； 机座4的端面上还设有两个导电片8与两个轴向碳刷9，所述轴向碳刷9一端与环形铜片接触，另一端通过导线与导电片8相连接，且所述径向碳刷9均朝向换向器6的中心，形成角度为60°-120°，所述导电片8与外部电源实现电连接。

所述固定片呈阶梯状，且每对固定片的阶梯高度均不同。每相邻两个圆环间的间隙为0.8mm，每相邻两个环形铜片间的间隙为0.6mm。

工作时，外部直流电源正极与正极导电片8导通，连接至其中一个轴向碳刷9，所述轴向碳刷9又与其中一环形铜片接触，所述环形铜片与对应的圆环为一体，连接至其中一个连接片7上的径向碳刷，从而与定子绕组11导通，绕组间相互导通，电源负极导通原理和正极相同，从而实现电路导通，电流产生。

参见附图5，实施例对三个铜片环进行标号，圆环1对应的为环形铜片1^，和1^，，，圆环2对应的为环形铜片2^，和2^，，，圆环3对应的为环形铜片3^，和3^，，，结合附图6，设转子初始位置定义为0°，通电后，圆环1与环形铜片1^，和1^，，导通，圆环3与环形铜片3^，和3^，，导通，转子产生顺时针方向的扭矩，使电机旋转起来，沿顺时针旋转。

参见附图7，当转子顺时针旋转20°时，轴向正极碳刷分别和1^，、2^，导通，由图可见，定子绕组11全部导通，产生顺时针转矩，电机顺时针旋转。

当顺时针旋转40°时，轴向负极碳刷分别和1^，、3^，，导通，结合附图8，定子内绕组全部导通，产生顺时针转矩，电机顺时针旋转。

当顺时针旋转60°时，定子内2/3绕组导通，产生顺时针转矩，电机顺时针旋转；后续60°-360°的定子绕组导通原理和0°-60°一致，电机顺时针运转。本实用新型除去了无刷直流电机位置传感器和控制系统，结构更加简单，便于制作；输出转矩与电机体积之比更高，与有刷直流电机相比，可以直接驱动，大大节省传递结构的成本。

Claims (3)

1.一种新型电机，包括安装在机座（4）内部的定子绕组（11）和设置在所述定子绕组（11）内部的转子，所述转子包括转轴（5）和套在所述转轴（5）一端的转子磁芯（12），其特征在于：所述转轴（5）的另一端设有一与所述定子绕组（11）相适配的换向器（6），所述换向器（6）包括圆柱体状的电木粉基体（10）和三个铜片环，所述每个铜片环包括圆环、两个环形铜片以及连接圆环和环形铜片用的固定片，所述电木粉基体（10）上设有与各固定片相适配的槽口；所述圆环同轴地均布在所述电木粉基体（10）的上端面，所述环形铜片分布在电木粉基体（10）的周向外侧，且每个铜片环间相互绝缘；所述换向器（6）工作时随转子磁芯（12）一起旋转；机座（4）的端面上均布有三个连接片（7），所述连接片（7）的一端设有分别依次接触圆环用的径向碳刷（9），另一端与定子绕组（11）实现连接； 机座（4）的端面上还设有两个导电片（8）与两个轴向碳刷（9），所述轴向碳刷（9）一端与环形铜片接触，另一端通过导线与导电片（8）相连接，且所述径向碳刷（9）均朝向换向器（6）的中心，形成角度为60°-120°，所述导电片（8）与外部电源实现电连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型电机，其特征在于：每相邻两个圆环间的间隙为0.5mm-0.10mm。

3.根据权利要求1所述的一种新型电机，其特征在于：每相邻两个环形铜片间的间隙为0.4mm-0.9mm。