CN212162939U - 一种直流电动机 - Google Patents

Abstract

一种直流电动机，包括转子及定子，所述转子包括环形排列的磁块，在转子的外侧设有定子，转子与定子之间设有间隙，所述定子包括铁芯，在铁芯的外部绕设有线圈，所述转子可在定子内侧转动，转子固定于转轴上。本实用新型提供一种直流电动机，能够实现电动机转速快，扭力大的效果。

Description

一种直流电动机

技术领域

本实用新型涉及电动机技术领域，特别是一种直流电动机。

背景技术

传统电动机绕组少，绕组绕成之后的长度与机体长度相当，甚至大于机体，减少了绕线匝数，并且减少了励磁与电磁场的接触面积。运行时必须再带降温风扇，一旦风扇损坏，温度快速上升，容易烧毁；同时，转轴因旋转时受力较大，温度增加，减少了转轴的使用寿命，一旦转轴损坏，容易发生扫堂事故，造成整机报废。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直流电动机，能够实现电动机转速快，扭力大的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种直流电动机，包括转子及定子，所述转子包括环形排列的磁块，在转子的外侧设有定子，转子与定子之间设有间隙，所述定子包括铁芯，在铁芯的外部绕设有线圈，所述转子可在定子内侧转动，转子固定于转轴上。

优选的，所述磁块的内侧端与转子内侧环固定连接，外侧端于转子外侧环固定连接，在转子内侧环的中部设有通孔，转轴穿过通孔，并与转子内侧环固定连接。

优选的，所述铁芯的内侧端与定子内侧环固定连接，外侧端与定子外侧环固定连接。

优选的，所述定子外侧环的外侧设有外壳体。

优选的，所述磁块为外侧端宽，内侧端窄的渐变结构。

优选的，所述线圈为外侧端宽，内侧端窄的渐变结构。

优选的，所述外壳体的两侧设有侧面壳体，在侧面壳体上设有转轴座，转轴设于转轴座中转动。

优选的，所述定子内侧环、定子外侧环及外壳体上均设有用于供铁芯穿过的槽，铁芯固定设于槽中。

优选的，在转子上设有感应磁块，在其中一个侧面壳体的内侧设有至少一组检测装置，每组检测装置包括两个霍尔传感器。

本实用新型提供一种直流电动机具有以下有益效果：

1、电磁与永磁接触面积大；

2、根据安培定律，在同功率，同电流电压的情况下，绕组匝数远多于传统电动机；

3、通过霍尔传感器实现位置检测，通过IGBT模块实现电流的换向，从而增加了转换速度，实现转速增大；

4、在电磁不断改变磁性以及与永磁连续不断的作用力下，能够产生较大的扭力，增加了功率利用率；

5、当转轴处于转动状态时，不改变电流方向的情况下，能够迅速实现制动，制动扭力大；

6、本装置可在不改变本体结构的情况下改造为发电机，实现一机多用，可拓展至储能设备，新能源汽车等领域；

7、采用多组霍尔传感器，一旦其中一组失效，其余的仍可保证装置正常运行；

8、侧面壳体采用不锈钢材质，减少了磁力损耗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型磁块的结构示意图；

图3为本实用新型铁芯及线圈的俯视图；

图4为本实用新型侧面壳体的结构示意图；

图5为本实用新型定子外侧环的结构示意图；

图6为本实用新型侧面的外部结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种直流电动机，包括转子及定子，所述转子包括环形排列的磁块1，在转子的外侧设有定子，转子与定子之间设有间隙15，所述定子包括铁芯2，在铁芯2的外部绕设有线圈3，所述转子可在定子内侧转动，转子固定于转轴4上。

优选的，所述磁块1的内侧端与转子内侧环5固定连接，外侧端于转子外侧环6固定连接，在转子内侧环5的中部设有通孔，转轴4穿过通孔，并与转子内侧环5固定连接。

优选的，所述铁芯2的内侧端与定子内侧环7固定连接，外侧端与定子外侧环8固定连接。

优选的，所述定子外侧环8的外侧设有外壳体9。

优选的，如图2所示，所述磁块1为外侧端宽，内侧端窄的渐变结构。

优选的，如图3所示，所述线圈3为外侧端宽，内侧端窄的渐变结构。

优选的，如图4所示，所述外壳体9的两侧设有侧面壳体10，在侧面壳体10上设有转轴座11，转轴4设于转轴座11中转动。侧面壳体10采用304不锈钢制成。

优选的，如图5所示，所述定子内侧环7、定子外侧环8及外壳体9上均设有用于供铁芯2穿过的槽12，铁芯2固定设于槽12中。

优选的，在转子上设有感应磁块13，在其中一个侧面壳体10的内侧设有至少一组检测装置，每组检测装置包括两个霍尔传感器14。霍尔传感器用于检测转子的转动位置，并将信号传递至控制模块。霍尔传感器与控制模块连接，控制模块与IGBT模块连接，IGBT模块与线圈连接。装置通电后，转子在永磁体与定子铁芯产生的相对作用力的作用下进行移动，当永磁体移动至与铁芯相对应的位置时，磁块与霍尔传感器对齐，霍尔传感器发出位置信号给控制模块，控制模块向IGBT模块发出指令，控制电流反向，从而使铁芯的磁性反向，进而继续与转子上的永磁体产生相对作用力，由此不断推动转子转动。若转子处于高转速时，可通过不改变电流方向，使铁芯的极性保持不变，将对静态中的永磁体与电磁力产生很大的阻力，能够迅速对转子进行制动。

如图6所示，为本装置使用时的外侧结构示意图。

本装置中定子上的铁芯数量为4-40个，且为偶数个，转子上的磁块的数目及位置与铁芯对应，在本专利中，优选的，所述铁芯的数量为12个。转子上的磁块呈N、S极交错设置。

如图7所示，本装置可改变绕组匝数、电流等参数，来改变作用力的大小，还可扩大装置的直径，也可增加多转子、多定子串联在一起，增大扭力，使用灵活，调节方便。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种直流电动机，包括转子及定子，其特征在于：所述转子包括环形排列的磁块（1），在转子的外侧设有定子，转子与定子之间设有间隙（15），所述定子包括铁芯（2），在铁芯（2）的外部绕设有线圈（3），所述转子可在定子内侧转动，转子固定于转轴（4）上。

2.根据权利要求1所述一种直流电动机，其特征在于：所述磁块（1）的内侧端与转子内侧环（5）固定连接，外侧端于转子外侧环（6）固定连接，在转子内侧环（5）的中部设有通孔，转轴（4）穿过通孔，并与转子内侧环（5）固定连接。

3.根据权利要求1所述一种直流电动机，其特征在于：所述铁芯（2）的内侧端与定子内侧环（7）固定连接，外侧端与定子外侧环（8）固定连接。

4.根据权利要求3所述一种直流电动机，其特征在于：所述定子外侧环（8）的外侧设有外壳体（9）。

5.根据权利要求1所述一种直流电动机，其特征在于：所述磁块（1）为外侧端宽，内侧端窄的渐变结构。

6.根据权利要求1所述一种直流电动机，其特征在于：所述线圈（3）为外侧端宽，内侧端窄的渐变结构。

7.根据权利要求4所述一种直流电动机，其特征在于：所述外壳体（9）的两侧设有侧面壳体（10），在侧面壳体（10）上设有转轴座（11），转轴（4）设于转轴座（11）中转动。

8.根据权利要求4所述一种直流电动机，其特征在于：所述定子内侧环（7）、定子外侧环（8）及外壳体（9）上均设有用于供铁芯（2）穿过的槽（12），铁芯（2）固定设于槽（12）中。

9.根据权利要求7所述一种直流电动机，其特征在于：在转子上设有感应磁块（13），在其中一个侧面壳体（10）的内侧设有至少一组检测装置，每组检测装置包括两个霍尔传感器（14）。

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