CN208209639U - 多功能低耗能电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能低耗能电动机，由一组合绕线板柱式定子单元及一转子单元分内外层围绕一芯轴单元构成，组合绕线板柱式定子单元为定子壳板面串锁堆栈芯片，且每一芯片环缘平行片面环列嵌插伸出绕线板柱，复于定子壳板面上环列数锁定孔，转子单元主体为磁性毂体，于磁性毂体邻近对着绕线板柱头的毂环面环布磁盘，且磁性毂体壳平面依其中心为环心，设置不超出两道环列数孔的螺锁接孔，绕线板柱以平行嵌插组合到芯片环缘上，使同叠绕线板柱上的绕线圈一一预绕完后再将整叠绕线板柱一一紧靠嵌插到芯片上对应嵌插位置钉固，得以比习见一体成形伸出绕线板柱的芯片结构，能绕得更多更密集，提高磁动功率，也就能以较少耗能发挥更大驱动扭力。

Description

多功能低耗能电动机

技术领域

本实用新型涉及一种多功能低耗能电动机，尤指一种新颖电动机能增加线圈绕圈数，提高磁动功率，以较少耗能发挥更大驱动扭力，且所设锁定孔及每道螺锁接孔数，又是连接常用机壳以及常用受驱转负载向外连接环孔数之倍数，得以顺利与之相对螺锁连接，广泛进行多功能替换驱动功效的结构技术。

背景技术

现代生活应用各式各样的电动机带给我们很多方便的动力源，日常上我们应用电动机运转驱动冷气压缩机、驱动电动汽车、驱动电动机车等各式各样功能负载，只要有电的地方就可以使用电动机帮助我们做工，运用电动机驱转负载的方便性是仰赖燃油发动的引擎所无法比拟的，可以说如果没有了电动机，就很难享受到现代多面向多功能自动化的摩登生活。

而各种电动机结构，不论是碳刷马达、无刷马达、步进马达、交马达、直流马达、变频马达等等，都是以通电导线通过磁场，就会感应运动的基本电磁原理为基础发展而来，增加送入导线电压或导线绕圈数增多都能提升电动机运转功率，但是提升电动机运转功率说来容易，做起来却颇难，因为还牵涉到同样地机体内固定空间，会自然限制导线绕圈匝数，且增大导入导线电压，容易使绕圈之导线工作温度骤高，容易因散热不佳反而导致电动机烧坏的缺失，而为了更明了习见电动机因机体内固定空间结构，如何限制导线绕圈匝数，以下对习见电动机结构进行一番说明。

如图1所示，习见电动机的结构剖示图，其由一定子单元1及一转子单元2分内外层围绕一芯轴单元3所构成，其中定子单元1为定子壳板1A面串锁堆栈芯片4，芯片4常是由多个环形或框形硅钢片重叠组成形成一环形铁芯，藉由一片片地芯片4堆栈成块以降低磁损及铁损，且每一芯片4环缘平行片面一体成形伸出环列伸出数个状似T形之绕线板柱5,6,7，各绕线柱5,6,7之间为绕线槽5A,6A,7A，据此用以缠绕线圈8,9，由此得以与芯片4绕成电磁铁，该硅钢片是以一体冲压成型方式制成，因为该硅钢片用以缠绕线圈8,9的绕线柱状似T形，且系以一体冲压成型出，所以造成的缺点是绕线困难，必须使用专用之绕线机，且冲压硅钢片的模具精密度也要高、价格昂贵，因此制造成本相当高，再仔细观察在数绕线槽5A,6A,7A空间间距限定下，缠绕线圈8,9越绕越会缩小相邻绕线槽5A,6A,7A间之盘绕间隙A，使得缠绕线圈8,9身越来越难以纯卷动大涡卷横扫路径方式快速地绕绑，到后来必须越来越仰赖线头对准穿过变小之盘绕间隙A再缠绕，如此一来往往因缠绕将近尾段时，因每绕一回线头都要一一穿隙再缠绑非常拥挤麻烦，因此往往就在还留有好些盘绕间隙A时就打住不再缠绕，如此一来也就很难充分用满绕线槽5A,6A,7A空间，增多导线绕圈匝数，使现今电动机提升功率不易，难以在既有尺寸下提升扭力及拉高转速。

再者，习见电动机难以再多缠绕线圈，以提升拉大扭力及转速范围的结果，也使得同款同一体型电动机可驱动负载的推动能力受限，往往稍要更耗力驱动的负载设备，就无法接用顺畅带动运转了，极大限制了对于广泛负载多功能驱动地效果。

实用新型内容

有鉴于习见电动机结构上产生的种种缺失，本创作人乃积极构思解决之道，经过多次地实验探讨，终于有本创作产生。

因此，本创作即提供一种多功能低耗能电动机，由一组合绕线板柱式定子单元及一转子单元分内外层围绕一芯轴单元所构成，其中组合绕线板柱式定子单元为定子壳板面串锁堆栈芯片，且每一芯片环缘平行片面环列嵌插伸出绕线板柱，而转子单元主体为磁性毂体，于磁性毂体邻近对着绕线板柱头之毂环面环布磁盘。由此藉由绕线板柱以平行嵌插组合到芯片环缘上的构成方式，使同叠绕线板柱上的绕线圈可以一一预绕完后再将整叠绕线板柱一一紧靠嵌插到芯片上对应嵌插位置钉固。

因为以绕完线后之同一叠绕线板柱根部尖钉固到芯片，就有以同叠单一线点钉点嵌挤，不受左右狭隙推挤限制缠绕线圈动作，犹如齿牙直插生出一般密实排列的优点，得以比习见一体成形伸出绕线板柱之芯片结构，能绕得更多更密集，提高磁动功率，也就能以较少耗能发挥更大驱动扭力，充分利用能源效益，经试验绕线满槽率可高达90％以上，且比传统同外型尺寸约6CM轮径电动机驱动冷气之压缩机省电50％以上，又有耗电流电压小扭力大效果，就以冷气之冷房效率指标而言，以30000BTU，8.7kW传统需3.3kW电力，变频需2.8kW电力，直流永磁变频电动机需2.3kW电力，而本电动机结构所需电力仅1kW电力即可达到相同冷房效果，节省能源提升功率确有实效，以较高效率减少电源用量符合当今全球极力推广节能减碳要求，此为本创作之主要目的。

又，本创作此种多功能低耗能电动机，其能多缠绕线圈，以提升拉大扭力及转速范围的结果，也使得同款同一体型电动机可驱动负载的推动能力提升，对要更耗力驱动的上荷级负载设备，还能顺畅运转带动，拉大了对于广泛负载多功能驱动的效果，复另于定子壳板面上环列数孔锁定孔，且磁性毂体壳平面依其中心为环心，设置不超出两道环列数孔之螺锁接孔，而锁定孔及每道螺锁接孔之孔数，又是常用机壳以及常用受驱转负载向外连接环孔数三的倍数，因而各种功能的负载都能对着与的相接的孔数位置，顺利螺锁连接，广泛进行多功能替换驱动的功效，此为本创作的又一目的。

再者，本创作此种多功能低耗能电动机，于磁性毂体壳平面设置螺锁接孔之间，在不影响磁性毂体壳平面支撑强度下，环列开设数嵌网孔以增加通风散热能力，由此使本创作此种多功能低耗能电动机提升功率同时，兼顾功率提高同时工作温度自然升高下，能因应强化结构散热问题，此即为本创作的再一目的。

至于本创作的详细构造﹑应用原理﹑作用与功效，则参照下列依附图所作的说明即可得到完全的了解。

附图说明

图1为习见电动机之结构剖示图。

图2为本创作多功能低耗能电动机的立体分解图一。

图3为本创作多功能低耗能电动机的立体分解图二。

图4为本创作多功能低耗能电动机的结构剖示图。

图5为本创作多功能低耗能电动机的芯片堆栈兼散热结构剖示图。

图6为本创作多功能低耗能电动机的接用负载实施例图一。

图7为本创作多功能低耗能电动机的接用负载实施例图二。

图8为本创作多功能低耗能电动机的另一结构实施例图。

其中：1、定子单元，2、转子单元，3、芯轴单元，1A、定子壳板，4、芯片，5,6,7、绕线板柱，5A,6A,7A、绕线槽，8,9、缠绕线圈，10、组合绕线板柱式定子单元，11、定子壳板面，12,13,14,15、芯片，12A、长嵌口，12B、短嵌口，12C、衔接钉孔，12D,12E、连接钉体，20、转子单元，21、毂环面，22、磁性毂体壳平面，30,31,32,33,34,35,36,37、绕线板柱，30A、穿串孔，31A、第一叠串孔，31B、第二叠串孔，39、芯轴单元，39A、轴端，40,41、锁定孔，50,51、磁盘，60,61,70,71、螺锁接孔，80,81,82、线圈，90,91、嵌网孔，100、机壳，200,201,202,203,204,205,206,207、受驱转负载，200A,201A,202A,203A,204A,205A,206A,207A、向外连接环孔，200B,201B,202B,203B,204B,205B、调变速机，200C,201C,202C,203C,204C,205C,206C,207C、负载主体。

具体实施方式

如图2至图4所示，由该些图所示可知，本创作此种多功能低耗能电动机，由一组合绕线板柱式定子单元10及一转子单元20分内外层围绕一芯轴单元39所构成，此些图示系先以转子单元20在外层而组合绕线板柱式定子单元10在内层的结构进行说明，其中组合绕线板柱式定子单元10为定子壳板面11串锁堆栈芯片12,13,14,15，且每一芯片12,13,14,15环缘平行片面环列嵌插伸出绕线板柱30,31,32,33,34,35,36,37，复于定子壳板面11上环列数孔锁定孔40,41，而转子单元20主体为磁性毂体，于磁性毂体邻近对着绕线板柱30,31,32,33,34,35,36,37头的毂环面21环布磁盘50,51，且磁性毂体壳平面22依其中心为环心，设置不超出两道环列数孔的螺锁接孔60,61,70,71，由此藉由绕线板柱30,31,32,33,34,35,36,37以平行嵌插组合到芯片12,13,14,15环缘上的构成方式，使同叠绕线板柱(30,31,32,33或34,35,36,37)上的绕线圈(80或81)可以一一预绕完后再将整叠绕线板柱30,31,32,33一一紧靠嵌插到芯片12,13,14,15上对应嵌插位置钉固，比较图4与图1，就可分明比习见结构所绕的线圈能绕得更多更密集，提高磁动功率，也就能以较少耗能发挥更大驱动扭力，另外该叠绕线板柱(30,31,32,33或34,35,36,37)上的绕线圈81,82可皆分为一内层之绕线圈81及一外层的绕线圈82，可以任一层绕线圈(81或82)输入电流产生电动机效应，而另一层绕线圈(82或81)不导入电流，而只是发电连接回充系统至蓄电池，以使电动机运转同时，将多余的动能拾回感应发电，达到回充系统蓄电，再由系统蓄电池向电动机供电之拾能循环效果，此如用在电动汽车电动机车般受驱转负载的交通工具上，将可提高续航力，达到节能减碳卓然成效显著，经实际样机运作续航力增加50％以上，而如此用在受驱转负载之冷气自动压缩机效果亦能达到省电70％，复于磁性毂体壳平面22设置螺锁接孔60,61,70,71之间，在不影响磁性毂体壳平面22支撑强度下，环列开设数嵌网孔90,91，而锁定孔40,41及每道螺锁接孔60,61,70,71的孔数，又是常用机壳以及常用受驱转负载向外连接环孔数三孔之倍数，图文中皆以二十四孔为示说明之，但依型体大小不同也可为三十六或其他为3倍数的孔数。

至于每一芯片12,13,14,15环缘平行片面环列嵌插伸出绕线板柱30,31,32,33,34,35,36,37的详细构成，图3仅以叠四层代表极多数的相垒叠，搭配图5的芯片堆栈兼散热结构剖示图进行说明，该些绕线板柱30,31,32,33,34,35,36,37分成短柱根的绕线板柱30,32,34,36及长柱根的绕线板柱31,33,35,37，于短柱根形绕线板柱30,32,34,36的短柱根面开设一穿串孔30A，而长柱根形绕线板柱31,33,35,37的长柱根对应叠到短柱根形绕线板柱30,32,34,36开设的穿串孔30A开设第一叠串孔31A外，并于长出短柱根面的长柱根面部分再开设第二叠串孔31B，而每一芯片12,13,14,15对应插接长柱根形绕线板柱31,33,35,37之长柱根面处，凹设形体与长柱根面形体互补的长嵌口12A，且每一芯片12,13,14,15对应插接短柱根形绕线板柱30,32,34,36的短柱根面处，凹设形体与短柱根面形体互补的短嵌口12B，每叠绕线板柱(30,31,32,33或34,35,36,37)都由短柱根之绕线板柱30,32,34,36及长柱根之绕线板柱31,33,35,37分层交错叠成，此外该些芯片12,13,14,15片面插接短柱根面且对应贴及每一交错叠上下层第二叠串孔31B的片面上，开设衔接钉孔12C，由而能以连接钉体12D,12E例如铆钉或螺丝分别一一对应穿串孔30A与第一叠串孔31A，以及一一对应第二叠串孔31B衔接钉孔12C进行串叠锁固，由此构成平行芯片12,13,14,15面嵌插绕线板柱30,31,32,33,34,35,36,37结构，当然每上下层交错变化，也不限于必每一层短柱根形绕线板柱30下一层必叠上长柱根形绕线板柱31，再于长柱根形绕线板柱31的下一层必叠上短柱根形绕线板柱32，如此一长一短一长一短的周期规律层叠，在每叠都有能足够钉附衔接钉孔12C层的接固原则下，也可改为每两或三层短柱根的绕线板柱30,32,34再往下二或三层叠上长柱根形绕线板柱31,33,35，以更便利生产时分料分组以模块化堆栈装配，另外藉由在磁性毂体壳平面22环列开设数嵌网孔90,91得以对电动机内部增加通风散热能力。

接着如图6的接用负载实施例图一及图7的接用负载实施例图二，本创作电动机其锁定孔40,41及每道螺锁接孔60,61,70,71的孔数是常用机壳100以及常用受驱转负载200,201,202,203,204,205,206,207向外连接环孔200A,201A,202A,203A,204A,205A,206A,207A数三孔之倍数(图中系以二十四孔为图例)，因而如前述冷气压缩机、电动机车、电动汽车，甚至工厂里的生产输送带等各种功能可家用、可车用或可商用的负载200,201,202,203,204,205,206,207都能对着与之相接的孔数位置，顺利螺锁连接，广泛进行多功能替换驱动之功效，且不论是负载主体206C,207C直接与之连接驱动，还是负载主体200C,201C,202C,203C,204C,205C透过皮带轮组或齿轮组等负载附加之调变速机200B,201B,202B,203B,204B,205B都能有很好的传动连接配合，使电动机多功能替换使用更加方便，当然，也不排除如该些受驱转负载200,201,202,203,204,205,206,207接在如前图5，从芯轴单元39露出机壳100轴端的轴接法，藉由芯轴单元39也连接转子单元20受其带转，同样也达到驱转负载200,201,202,203,204,205,206,207的效果。

另外，不同于前各图所示皆以转子单元20较组合绕线板柱式定子单元10设于围绕芯轴单元39的更外层，本创作此种电动机可也如图8的另一结构实施例图，适用于转子单元20较组合绕线板柱式定子单元10围绕芯轴单元39的更内层，也同理有效。

以上所述者乃是本创作较佳具体的实施例，若依本创作的构想所作之改变，或其产生的功能作用，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本创作的范围内，合予陈明。

Claims (10)

1.一种多功能低耗能电动机，其特征在于：由一组合绕线板柱式定子单元及一转子单元分内外层围绕一芯轴单元构成，组合绕线板柱式定子单元为定子壳板面串锁堆栈芯片，每一芯片环缘平行片面环列嵌插伸出绕线板柱，定子壳板面上环列数孔的锁定孔，而转子单元主体为磁性毂体，于磁性毂体邻近对着绕线板柱头的毂环面环布磁盘，且磁性毂体壳平面依其中心为环心，设置不超出两道环列数孔的螺锁接孔，绕线板柱以平行嵌插组合到芯片环缘上，使同叠绕线板柱上的绕线圈能一一预绕完后再将整叠绕线板柱一一紧靠嵌插到芯片上对应嵌插位置钉固，锁定孔及每道螺锁接孔的孔数，是常用机壳以及常用受驱转负载向外连接环孔数三孔的倍数。

2.如权利要求1所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，磁性毂体壳平面设置螺锁接孔之间，环列开设数嵌网孔。

3.如权利要求1所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，每一芯片环缘平行片面环列嵌插伸出绕线板柱，绕线板柱分成短柱根的绕线板柱及长柱根的绕线板柱，于短柱根形绕线板柱的短柱根面开设一穿串孔，而长柱根形绕线板柱的长柱根对应叠到短柱根形绕线板柱开设的穿串孔开设第一叠串孔之外，并于长出短柱根面的长柱根面部分再开设第二叠串孔，而每一芯片对应插接长柱根形绕线板柱的长柱根面处，凹设形体与长柱根面形体互补的长嵌口，且每一芯片对应插接短柱根形绕线板柱3的短柱根面处，凹设形体与短柱根面形体互补的短嵌口，每叠绕线板柱都由短柱根的绕线板柱及长柱根的绕线板柱分层交错叠成，此外该些芯片片面插接短柱根面且对应贴及每一交错叠上下层第二叠串孔之的片面上，开设衔接钉孔，以连接钉体分别一一对应穿串孔与第一叠串孔，以及一一对应第二叠串孔衔接钉孔进行串叠锁固，由此构成平行芯片面嵌插绕线板柱结构。

4.如权利要求1所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，转子单元较组合绕线板柱式定子单元围绕芯轴单元更外层。

5.如权利要求1所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，转子单元较组合绕线板柱式定子单元围绕芯轴单元更内层。

6.如权利要求3所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，钉体系为铆钉。

7.如权利要求3所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，钉体系为螺丝。

8.如权利要求1所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，锁定孔及每道螺锁接孔的孔数为二十四孔。

9.如权利要求1所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，锁定孔及每道螺锁接孔的孔数为三十六孔。

10.如权利要求1所述的多功能低耗能电动机，其特征在于，叠绕线板柱上的绕线圈分为一内层的绕线圈及一外层的绕线圈。