CN2912093Y - 装配式永磁直流电机 - Google Patents

Abstract

一种装配式永磁直流电机，主要由定子、转子组成，该定子由设置在转子上、下两侧的两组永磁体以及对应的支架、轭铁组成，分别位于支架外侧的两组永磁体在转子两侧对称设置、形状为平面扇形，永磁体两相向面上的部份凸起面分别伸入支架上的装配孔中，支架上、下对应两个永磁体的相向面的磁极相异，轭铁分别位于永磁体外侧面，并经螺栓固定在支架上。它可在高温或低温环境下正常运行，具有故障率低、寿命长、和漏磁损失少、机电转换效率高以及有起动性能好、过载能力强的优点。

Description

装配式永磁直流电机

一、技术领域

本实用新型涉及电动机，特别是小功率永磁直流电动机制造领域。

二、背景技术

由于一次能源日异紧张，环境保护的迫切需要，在短短的5、6年时间，我国以蓄电池为能源的各类电动车产销量已达数千万辆，还不包括出口量，在这期间，以蓄电池为能源的电动车辆，其整车性能虽经过了不少改进和提高。但是，绝大多数产品性能还是不尽人意，不能同时满足行驶里程远(一次充电)、爬坡能力强的需求，只有不足10％的产品稍稍能有所兼顾，但离用户的需求还相差甚远，其根本原因是：它的核心——电机性能差，因而限制了整车性能的提高。

现有约90％的蓄电池电动车所配的电机普遍存在机电转换效率低，过载能力非常有限，过载50％以上，效率就急速下降，过载100％，效率就降至50％左右，有的甚至只有30％左右。运行中约有70％的电能都变成有害的热能而成为隐患。

现在市面上流行的小功率永磁式电机，其永磁体与轭铁的连接普遍采用胶粘剂粘接在一起，由此带来四大缺点：1.几乎所有胶粘剂都是有毒的，对生产操作人员是有害的，接触时间长了，会对人的大脑、呼吸器官等造成严重伤害，甚至癌变；2.永磁体采用粘接方式，其产品可靠性差，常因运行环境恶劣，如温度升高或过低，多因振动后，胶粘剂失效，致使永磁体脱落卡住转子不能正常运行，形成严重故障，因此造成故障率高，产品寿命短；3.生产工艺复杂，胶粘剂固化需要一定时间，生产效率低；4.非常不容易拆卸，维护性能差。

三、实用新型内容

本新型的目的是提供一种易维护、可靠性高、机电转换效率高的装配式小功率永磁直流电机。

本新型的目的是这样实现的：一种装配式永磁直流电机，主要由定子、转子组成，其特征是：所述定子由设置在转子两侧的两组永磁体以及对应的支架轭铁组成，分别位于支架外侧的两组永磁体在转子两侧对称设置、形状为平面扇形，永磁体两相向面上的部份凸起面分别伸入支架上的装配孔中，轭铁分别位于永磁体外侧面，并经螺栓固定在支架上。

上述转子的结构为：热固性塑料的圆盘中嵌埋有空心电枢线圈，  所有线圈预先绕制好，再叠成圆盘状。

与现有技术相比，本新型的有益效果是：

1.永磁体与轭铁的连接采用装配式：

这种结构有易拆卸、维护性好、可靠性高的特点。上述装配式结构中，永磁体固定不用胶粘剂，一则对制作人员无危害，二则可保证产品能在温度较高或较低的恶劣环境下正常运行，工作可靠性提高了，故障率降低了，产品寿命得以长。

2.电机定子由两部永磁体组成，在转子圆盘的两侧对称布置。

这种永磁体双面对称结构，使电机励磁磁路为轴向气隙，它大大地减小了漏磁损失，提高了永磁体的利用率(高性能的永磁体的价格是不低的)和机电转换效率。

3.电机转子由薄形空芯线圈组成，在圆盘上均布、叠成圆盘状，用热固性塑料模压成型，此结构优点如下：

(1)线圈无铁芯，运行中不会出现磁饱和，输入电流与输出功率成正比例关系；(2)圆盘直径大，扭矩大；(3)圆盘薄，面积大，与空气接触面大，散热性特好，电机过载能力特强，300％的过载率可连续运行30分钟以上不会损坏；(4)电机转子质量特轻，不足普通电机的1/10，惯量很小，机电响应时间≤10毫秒，故电机起动性能好，加速快；(5)由于线圈无铁芯，故无铁损，线圈匝数少，铜损极小，效率很高，因电感很小，换向火花很小，可作到无火花换向；(6)转子外沿设有动平衡调节预留孔，能将动平衡调到最佳状态，能有效减小振动和噪声。

四、附图说明

图1是本新型的装配示意图；

图2图3分别是图1所示本新型相反方向的立体图；

五、具体实施方式

图1图2中，转子4的结构为：热固性塑料的圆盘中嵌埋有空心电枢线圈，该线圈预先绕制好叠成圆盘状(在圆盘上均布)。由于不采用现有的铁心槽内嵌入线框式电枢线圈，使转子的整个重量大大减轻，因而电机的起动惯量小。转子4的轴4a上安装有轴承4b、4c以及换向器4d(有刷电机配用)定子由设置在转子上、下两侧的两组永磁体3、5以及对应的支架2、6，轭铁1、7组成，每组永磁体一般可用6-8个。永磁体3和永磁体5位于支架2、6外侧在转子两侧对称设置，其形状为平面扇形(或平板扇形)，永磁体3、5两相向面上的凸起面分别与支架2、6上的装配孔2a、6a相适配，且伸入装配孔中(也可以说永磁体3、5上有台肩面，该台肩面突起地伸入对应支架上的装配孔中)，支架2、6的上、下对应的两个永磁体的相向面的磁极相异，这样，相互吸引。一方面使永磁体安装稳固，另一方面构成磁场回路。轭铁1、7分别位于永磁体2、6外侧面，轭铁1、7分别经螺钉固联在支架2、6上(实际上，由于两永磁体的相向面为异性磁极，相互有很强的吸引力的原因，轭铁也可以不采用螺钉固定)。支架6与支架2相扣合。转子的圆盘的外沿上设有多个动平衡调节孔，以便在某一孔中塞入重物，解决转子动平衡问题。

本新型适用于有刷电机(可在电刷安装架6b上安装电刷)，同样适用于无刷电机(如换向方式采用电子式，就不用电刷)。

本新型电机的主要技术参数：

1.适用电源：DC 12V—110V；

2.额定功率：50W—3KW；

3.额定转速：3000r/min—10000r/min；

4.调速性能：0r/min—10000r/min；

5.额定效率：≥90％；

6.机电响应时间：＜10ms；

7.输入电流与输出功率(扭矩)成正比例关系；

8.过载能力：额定值的300％连续运行30min以上无故障。

本技术适用于要求机电转换效率高、过载能力强、调速范围宽、加速时间短、起动扭矩大、起动频率高的设备，适用于交直流、有刷无刷的中、小型电机，特别适用于电动车轮毂。

具有前述三大结构特点制造的概念机，机电转换效率高达95％左右，过载量达300％还能正常运行30分钟以上，温升在10摄氏度以下，高效率工作区间宽度达普通电机4-10倍。

Claims (4)

1.一种装配式永磁直流电机，主要由定子、转子(4)组成，其特征是：所述定子由设置在转子(4)上、下两侧的两组永磁体(3、5)以及对应的支架(2、6)、轭铁(1、7)组成，分别位于支架(2、6)外侧的两组永磁体(3、5)在转子两侧对称设置、形状为平面扇形，永磁体(3、5)两相向面上的部份凸起面分别伸入支架(2、6)上的装配孔(2a、2b)中，支架(2、6)上、下对应两个永磁体的相向面的磁极相异，轭铁(1、7)分别位于永磁体(2、6)外侧面，并经螺栓固定在支架(2、6)上。

2.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征是：所述转子(4)的结构为：热固性塑料的圆盘中嵌埋有所有空心电枢绕组，该绕组预先绕制好叠成圆盘状、均布在转子圆盘上。

3.根据权利要求2所述的永磁直流电机，其特征是：所述转子(4)的圆盘外沿上开有多个动平衡调节孔。

4.根据权利要求1或2或3所述的永磁直流电机，其特征是：所述支架(2、6)与支架(2)相扣合。