CN204089547U - 直流电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种直流电机，所述直流电机包括一具有两对磁极的旋转电枢(1)，电枢包括一电枢铁芯(2)，电枢铁芯(2)具有偶数个槽(2b)且槽的数目至少等于8个，对应的换向器(3)具有偶数个换向片(s1,s2,.....)，对应的闭合的分布式绕组(5)的导线(W)在所述槽(2b)内延伸并以一种预定方式连接至换向器(3)的换向片(s1,s2,.....)；其中电枢(1)的绕组(5)包括叠式绕组部分或线圈(S1)以及与叠式绕组部分或线圈(S1)串联的多个波形绕组部分或线圈(S2,S3,S4,.....)；叠式绕组部分或线圈(S1)连接至换向器(3)的两个相邻换向片(s1,s2)上，所有的绕组部分或线圈(S1,S2,S3,S4,.....)跨绕相同数量的槽(2b)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流电机，尤其涉及一种具有换向器的直流电机。
背景技术
在现有这种结构类型的电机中，电枢绕组通常为叠式绕组或波形绕组。
在低压且高电流强度的领域，通常优选叠式绕组，该种领域的一个例子是用于驱动机动车辆的风扇的直流电机。
该类型的电机最初设置有叠式绕组，所述叠式绕组需要使用大量的铜来形成绕组、大量的电刷及其电刷盒内的相关配件。因此，这种电机结构复杂、成本高而且比较重。
在申请日为2012年1月27日、专利号为TO2012A000068的意大利专利申请中，公开了一种电机，其电枢的电枢铁芯具有一个非常不均匀的结构，其具有18个齿，这些齿之间具有相应的18个槽。在所述电枢铁芯内的所述齿的末端基本上呈L型结构。而且，所述换向器具有18个换向片。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种新的电机，所述电机可以采用一种简单且低成本的方式制成。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种直流电机，所述直流电机包括一旋转电枢，所述电枢包括一电枢铁芯及绕设于所述电枢铁芯上的分布式闭圈绕组，所述电枢铁芯具有偶数个槽且槽的数目至少等于8个，对应的换向器具有偶数个换向片，对应的闭合的分布式绕组的导线在所述槽内延伸并以一种预定方式连接至所述换向器的换向片；其中所述电枢的绕组包括叠式绕组部分或 线圈以及与所述叠式绕组部分或线圈串联的多个波形绕组部分或线圈；所述叠式绕组部分或线圈连接至所述换向器的两个相邻换向片上，所有的所述绕组部分或线圈跨绕相同数量的槽；所述电枢的电枢铁芯具有沿其轴线对称的形状，所述电枢铁芯设有二十个径向齿，在所述径向齿之间形成相应的二十个槽，所述换向器具有二十个换向片。
较佳地，所述叠式绕组部分或线圈为绕制所述电枢的绕组时最先形成的绕组部分或线圈。
较佳地，所述电枢的绕组的每个绕组部分或线圈跨绕三个槽。
较佳地，所述电枢铁芯的齿的末端呈基本上T形。
较佳地，所述电机包括一与换向器关联的电刷安装架，所述电刷安装架上仅有两根用于与所述换向器的换向片滑动接触的电刷。
较佳地，所述电机具有四个定子磁极，所述四个定子磁极由一个或多个永磁铁形成。
较佳地，所述电机为四极电机。
较佳地，所述电枢铁芯具有沿其轴线对称的形状，所述电枢铁芯由若干导磁叠片堆叠而成。
本实用新型还提供一种直流电机，所述直流电机包括一旋转电枢，所述电枢包括一电枢铁芯及绕设于所述电枢铁芯上的分布式闭圈绕组，所述电枢铁芯具有偶数个槽且槽的数目大于或等于8个，对应的换向器具有偶数个换向片，分布式闭圈绕组的导线在所述槽内延伸并以一种预定方式连接至所述换向器的换向片，所述电枢的绕组包括叠式绕组部分或线圈以及与所述叠式绕组部分或线圈串联的多个波形绕组部分或线圈；所述叠式绕组部分或线圈连接至所述换向器的两个相邻换向片上，所有的所述绕组部分或线圈跨绕相同数量的槽；所述电枢的电枢铁芯具有沿其轴线对称的形状。
优选地，所述电机为四极电机，所述电枢铁芯设有二十个沿径向延伸的齿及二十个对应形成于所述齿之间的槽，所述换向器具有二十个换向片。
优选地，所有二十个沿径向延伸的齿具有相同的形状和大小，所有二十个槽具有相同的形状和大小。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型直流电机结构简单，具有相当可观的成本优势以及大大减轻的重量。
为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
图1为本实用新型提供的直流有刷电机的电枢的透视图；
图2为图1所示电枢的电枢铁芯和换向器的平面图；
图3为本实用新型提供的电机的电枢的线性示意图，显示了绕组的平面展开图。
图4表示与图1所示转子匹配的电机的组装图。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。
图4示出了本实用新型一较佳实施例中的一直流电机10。直流电机10包括一壳体12，壳体12的盖子或端盖被移开以显示壳体12的内部。所述壳体的一内表面上固定四个永久磁铁14以形成四个定子永久磁极。电枢1旋转地设置在所 述壳体内，且具有一安装在轴承17(仅一个可见)内的轴16，所述轴承固定在所述壳体的端盖。
图1进一步详细地显示了电机10的电枢1。所述电枢包括由若干叠片堆叠形成的铁芯2及绕设于铁芯上的绕组5。所述电枢铁芯在图2中显示更为清楚。
电枢铁芯2具有沿其旋转轴的对称结构，形成二十个径向齿2a，在这些径向齿之间相应形成二十个槽2b。电枢铁芯2的齿2a的径向末端基本上为T型，T型结构的横向部分沿电枢1的圆周方向延伸。优选地，所有的齿2a具有相同的形状和大小，每个齿所跨的角度相等，所有的槽2b亦具有相同的形状和大小，每个槽所跨的角度相等。
电枢1还包括闭圈的分布式绕组，在图1中附图标记5表示分布式绕组整体。绕组由带绝缘外层的导线在电枢铁芯2的槽2b中绕制而形成，并以预定的方式连接到换向器3的换向片4。
图3是本实用新型的直流电机的电枢上的绕组5的示意图。如图3所示，电枢铁芯2的二十个齿2a用字母A至Z表示，换向器3的换向片4由字符s1至s20表示。
在图3所示的实施例中，电枢上的绕组5由相互间绝缘的导线W绕制而成，导线W从换向片s1开始，绕制第一叠式绕组部分或线圈S1，例如，在所述电枢的电枢铁芯2的齿集A-D上缠绕十匝以形成叠式绕组S1。
具体地，所述线圈S1包括有效部分ap1和ap2，有效部分ap1和ap2分别在齿Z与齿A之间的槽、齿D和齿E之间的槽内绕制。
绕制叠式绕组部分或线圈S1之后，从该部分或线圈S1伸出来的导线W连接至换向器的换向片s2，然后继续绕制后续的波形绕组部分或线圈。
具体地，参考图3，导线W从换向器的换向片s2开始，缠绕齿集N-Q形成第二绕组部分或线圈S2，第二绕组部分或线圈S2具有有效部分ap1和ap2以及 端部h1、h2，有效部分ap1和ap2分别在齿M与N之间的槽、Q和R之间的槽延伸。
绕线部分或线圈S2绕制完成后，伸出的导线W连接至换向器的换向片s12，从换向片s12出来后继续绕制绕线部分或线圈S3，同样也是波形绕组，有效部分ap1和ap2分别收容于齿A和B之间的槽、齿E和F之间的槽。
与绕线部分或线圈S2一样，绕线部分或线圈S3跨绕电枢铁芯2的齿集B-E。
从绕线部分或线圈S3出来的导线W连接至换向片s3，然后从换向片s3出发并形成同样是波形绕组的绕线部分或线圈S4。
所述绕线部分或线圈S4跨绕电枢铁芯2的四个齿O-R，具有有效部分ap1和ap2，有效部分ap1、ap2分别在齿N与O之间的槽、齿R与S之间的槽延伸。
导线W从绕线部分或线圈S4连接至换向器的换向片s13。
像上述波形绕组S2-S4的步骤一样继续绕制电枢上的绕组5的波形绕组，直到导线W再次连接到换向器的换向片s1为止，从而形成一闭圈式绕组(closed winding)。
如同3所示的电枢绕组5，与换向器3关联的电刷盒可以方便地仅由两根电刷B1和B2及对应附件(例如导架、弹簧、连接辨等)形成。因此节省了可观的成本和减轻了重量。
与传统的完全叠式绕组的绕组相比，图3所示的电枢上的绕组5所用的铜节省了大约25％的重量，这带来了相当可观的成本优势以及相应的重量减轻。
显然，在不改变本实用新型原理的情况下，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
可以理解地，上述电枢铁芯不限于电枢铁芯，还可以采用非叠片式，如采用粉末冶金的方式制作一体式电枢铁芯。
在本实用新型说明书和权利要求书中，每个动词“包括”“包含”和“具有”及其变化表示为包容的意思，特指所述内容的存在，且并不排除其他内容的存在。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种直流电机，所述直流电机包括一旋转电枢(1)，所述电枢包括一电枢铁芯(2)及绕设于所述电枢铁芯(2)上的分布式闭圈绕组(5)，所述电枢铁芯(2)具有偶数个槽(2b)且槽的数目大于或等于8个，对应的换向器(3)具有偶数个换向片(s1,s2,…)，分布式闭圈绕组(5)的导线(W)在所述槽(2b)内延伸并以一种预定方式连接至所述换向器(3)的换向片(s1,s2,…)；其特征在于，所述电枢(1)的绕组(5)包括叠式绕组部分或线圈(S1)以及与所述叠式绕组部分或线圈(S1)串联的多个波形绕组部分或线圈(S2,S3,S4,…)；所述叠式绕组部分或线圈(S1)连接至所述换向器(3)的两个相邻换向片(s1,s2)上，所有的所述绕组部分或线圈(S1,S2,S3,S4,…)跨绕相同数量的槽(2b)；所述电枢铁芯(2)设有二十个径向齿(2a)，在所述径向齿(2a)之间形成相应的二十个槽(2b)，所述换向器(3)具有二十个换向片(4)。
2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述叠式绕组部分或线圈(S1)为绕制所述电枢的绕组(5)时最先形成的绕组部分或线圈。
3.如权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述电枢(1)的绕组(5)的每个绕组部分或线圈(S1,S2,S3,S4,…)跨绕三个槽(2b)。
4.如权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述电枢铁芯(2)的齿(2a)的末端呈基本上T形。
5.如权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述电机包括一电刷安装架，所述电刷安装架上仅有两根用于与所述换向器(3)的换向片滑动接触的电刷(B1，B2)。
6.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机具有四个定子磁极，所述四个定子磁极由一个或多个永磁铁(14)形成。
7.如权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述电机具有四个定子磁极，所述四个定子磁极由一个或多个永磁铁(14)形成。
8.如权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述电机为四极电机。
9.如权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述电枢铁芯(2)具有沿其轴线对称的形状，所述电枢铁芯由若干导磁叠片堆叠而成。
10.一种直流电机，所述直流电机包括一旋转电枢(1)，所述电枢包括一电枢铁芯(2)及绕设于所述电枢铁芯(2)上的分布式闭圈绕组(5)，所述电枢铁芯(2)具有偶数个槽(2b)且槽的数目大于或等于8个，对应的换向器(3)具有偶数个换向片(s1,s2,…)，分布式闭圈绕组(5)的导线(W)在所述槽(2b)内延伸并以一种预定方式连接至所述换向器(3)的换向片(s1,s2,…)，其特征在于，所述电枢(1)的绕组(5)包括叠式绕组部分或线圈(S1)以及与所述叠式绕组部分或线圈(S1)串联的多个波形绕组部分或线圈(S2,S3,S4,…)；所述叠式绕组部分或线圈(S1)连接至所述换向器(3)的两个相邻换向片(s1,s2)上，所有的所述绕组部分或线圈(S1,S2,S3,S4,…)跨绕相同数量的槽(2b)；所述电枢(1)的电枢铁芯(2)具有沿其轴线对称的形状。
11.如权利要求10所述的电机，其特征在于，所述电机为四极电机，所述电枢铁芯(2)设有二十个沿径向延伸的齿(2a)及二十个对应形成于所述齿(2a)之间的槽(2b)，所述换向器(3)具有二十个换向片(4)。
12.如权利要求11所述的电机，其特征在于，所有二十个沿径向延伸的齿具有相同的形状和大小，所有二十个槽具有相同的形状和大小。
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