永磁纯直流电动机制造技术

本发明专利技术属电动机领域，尤其涉及一种永磁纯直流电动机，定子模块包括内磁场构件、外磁场构件（6）及内齿式壳体齿轮（2）；内磁场构件包括内齿式悬浮齿轮（3）；在内齿式悬浮齿轮（3）上贴附永久性内强磁体（4）；内齿式壳体齿轮（2）与壳体（1）固定相接；转子模块包括双层行星齿轮（9）、线圈（10）、主轴（7）及主转盘（8）；双层行星齿轮（9）左齿与内齿式悬浮齿轮（3）相啮合，其右齿与内齿式壳体齿轮（2）相啮合；线圈（10）固定设于主转盘（8）上；大口径轴承（5）由主转盘（8）承载。本发明专利技术工作效率高，电动机的有效转矩大，磁场强，线圈电流不换向，转子半径不受电动机额定电功率限制。

【技术实现步骤摘要】
永磁纯直流电动机
本专利技术属电动机领域，尤其涉及一种永磁纯直流电动机。
技术介绍
传统直流电动机，有碳刷，有换向器。换向器使电动机的电流换向，转子线圈内仍通过交流电，这样就完全违背了直流电动机名称的原始含义和设计初衷，仍然属于交流电动机。电动机内通过交流电，自然就会产生交流阻抗，迫使电动机线圈匝数减少，表观电功率增大，实际工作中，电动机转数越高，交流阻抗就越大，不可避免的产生了交流损耗，严重降低了工作效率。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足之处而提供一种工作效率高，电动机的有效转矩大，磁场强，线圈电流不换向，转子半径不受电动机额定电功率限制的永磁纯直流电动机。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：永磁纯直流电动机，包括壳体；在所述壳体内设有定子模块及转子模块；所述定子模块包括内磁场构件、外磁场构件及内齿式壳体齿轮；所述内磁场构件包括内齿式悬浮齿轮；在所述内齿式悬浮齿轮上贴附永久性内强磁体；在所述内磁场构件内固定设有大口径轴承；所述内齿式壳体齿轮与壳体固定相接；所述外磁场构件固定设于壳体内，且与永久性内强磁体相对应；所述转子模块包括双层行星齿轮、线圈、置于壳体上的主轴及套装于主轴上的主转盘；所述大口径轴承由主转盘承载，内磁场构件处于悬浮状态；所述双层行星齿轮经中心轴与主转盘相接，其左齿与内齿式悬浮齿轮相啮合，其右齿与内齿式壳体齿轮相啮合；所述线圈固定设于主转盘上，且环绕于内磁场部件与外磁场构件形成的环形区域，线圈可沿环形区域运动。作为一种优选方案，本专利技术所述双层行星齿轮为两个，按180度均匀排布。进一步地，本专利技术所述永久性内强磁体为单一极性的磁场。进一步地，本专利技术所述大口径轴承采用陶瓷轴承。本专利技术采用强力永久性磁铁建立强磁场，线圈电流不换向。纯直流电动机名副其实，所依据的基本原理仍然是：通电导体在磁场里的运动。本专利技术还有一个更特别的优势：即转子半径不受电动机额定电功率的限制，可以适当加大，这一点非常之重要难能可贵，其总体效果可以显著提高电动机的有效转矩。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。本专利技术的保护范围不仅局限于下列内容的表述。图1为本专利技术永磁纯直流电动机纵向剖面示意图。图2为本专利技术永磁纯直流电动机横切面示意图。图3为本专利技术双层行星轮结构图。图4为本专利技术永磁纯直流电动机结构示意图。图中：1、壳体；2、内齿式壳体齿轮；3、内齿式悬浮齿轮；4、永久性内强磁体；5、大口径轴承；6、外磁场构件；7、主轴；8、主转盘；9、双层行星齿轮；10、线圈；11、中心轴。具体实施方式如图1所示，永磁纯直流电动机，包括壳体1；在所述壳体1内设有定子模块及转子模块；所述定子模块包括内磁场构件、外磁场构件6及内齿式壳体齿轮2；所述内磁场构件包括内齿式悬浮齿轮3；在所述内齿式悬浮齿轮3上贴附永久性内强磁体4；在所述内磁场构件内固定设有大口径轴承5；所述内齿式壳体齿轮2与壳体1固定相接；所述外磁场构件6固定设于壳体1内，且与永久性内强磁体4相对应；所述转子模块包括双层行星齿轮9、线圈10、置于壳体1上的主轴7及套装于主轴7上的主转盘8；所述大口径轴承5由主转盘8承载，内磁场构件处于悬浮状态；所述双层行星齿轮9经中心轴11与主转盘8相接，其左齿与内齿式悬浮齿轮3相啮合，其右齿与内齿式壳体齿轮2相啮合；所述线圈10固定设于主转盘8上，且环绕于内磁场部件与外磁场构件6形成的环形区域，线圈可沿环形区域运动。本专利技术所述双层行星齿轮9为两个，按180度均匀排布。本专利技术所述永久性内强磁体4为单一极性的磁场。本专利技术所述大口径轴承采用陶瓷轴承。一、永磁纯直流电动机定子模块部分：1、内磁场构件内齿式悬浮齿轮为环形，其内、外（左、右）贴附永久性内强磁体4，构成内磁场构件，内磁场构件其整体为环形、内置大口径轴承，该轴承由主转盘承载，内磁场构件处于悬浮状态，为单一极性的磁场，可以是N极，也可能是S极，永久性内强磁体4置于外磁场构件6之内，线圈环绕其上。该内磁场构件整体处于悬浮状态，依靠装置在主转盘上的大口径轴承支撑，工作时主转盘正常旋转，而内磁场构件不旋转，保持与外磁场构件相对静止状态。内磁场磁场的方向指向外磁场。2、外磁场构件外磁场构件固定于电动机的壳体上，磁场方向与内磁场相对应。外磁场构件围绕内磁场构件设置，围绕在其内、外（左右）侧，（参见图1及图4所示）。内、外磁场间设置脱胎式线圈。脱胎式线圈分成两段，并环绕于内磁场构件上，内、外磁场与脱胎式线圈，三者之间都必须保持稳定的间隙，并保持同心，使脱胎式线圈可以沿内磁场构件与外磁场构件之间的环路顺利运动。电动机工作时，内磁场构件与外磁场构件均保持固定不动，只有脱胎式线圈通电后，随主轴及主转盘在内磁场构件及外磁场构件之间运动。3、内齿式壳体齿轮内齿式壳体齿轮固定于电动机的壳体上，且同时与两个双层行星齿轮的右侧齿轮相啮合，内齿式壳体齿轮的作用是：稳定处于悬浮状态的内磁场构件，使其稳定不动。4、内齿式悬浮齿轮内齿式悬浮齿轮为环形，依靠装置于主转盘上的主轴承建立悬浮状态，是构成内磁场整体结构的骨架。内齿式悬浮齿轮同时与两个双层行星齿轮的左侧齿轮相啮合。5、电刷架电刷架固定于电动机的内侧端盖上，内装置两套电刷，并与转子的两个滑环相接触，以提供对主线圈输入电功率的通道。二、永磁纯直流电动机转子模块部分1、主轴、主转盘（含动力输出轴）主轴、主转盘承载大口径轴承及内磁场构件，并承载按互相差180度排布的两个双层行星齿轮及导电滑环。2、大口径轴承大口径轴承装置在主转盘上，内磁场大口径轴承承载内磁场构件，当主轴、主转盘高速旋转时，内磁场构件仍须保持悬浮静止状态，保持其稳定不动。内磁场大口径轴承须采用非导磁性材料制造，以避免强磁场对转子转动时对主转盘造成阻尼，目前可以选择的只有陶瓷轴承。当然，内磁场大口径轴承也可以取消，对内磁场构件的支撑任务，改变由三、四个行星轮来完成。3、两个双层行星齿轮双层行星齿轮由主轴、主转盘承载，并随主轴、主转盘旋转，同时与内齿式壳体齿轮及内齿式悬浮齿轮啮合。两个双层行星齿轮的作用是，保持内磁场部件稳定不动。至于为什么一定要设置两个，主要是为了主转盘的动平衡，避免高速旋转时产生振动。4、线圈由于两个双层行星齿轮，是按180度均匀排布的，直接接触内磁场构件，而脱胎式线圈又必须环绕在内磁场构件上，所以，在内磁场构件上，除被行星齿轮占据的空间外，剩余空间角度部分才有可能排布脱胎式线圈，脱胎式线圈固定于主转盘上，同时环绕于内磁场构件与外磁场构件形成的圆环上，所以脱胎式线圈也要分成两段，并保持与内、外磁场一定量的间隙，使其可以沿内磁场构件之整体环型区域顺利运动。5、导电滑环导电滑环与定子的两个碳刷相接触，以提供对主线圈输入电功率的通道。本专利技术电动机由于线圈电流不换向，不产生交流阻抗，电动机工作电流基本符合直流电路的欧姆定律，所以线圈匝数（Ｎ）可以适当的增多，根据公式（φ＝ＡＮ），由于匝数（Ｎ）的增加，使额定电功率可以产生较大的磁通量（φ），直接参与电能、机械能的能量转换。只产生一定量的反电动势，且并不影响大局。传统交、直流电动机，转子半径都比较小，一般额定电功率一千瓦电动机，其转子半径在30～40毫米左右（指两极电动机），而本小功率机型，额定电功率一千瓦，转子半径可以达到1本文档来自技高网...

【技术保护点】
永磁纯直流电动机，包括壳体（1），其特征在于：在所述壳体（1）内设有定子模块及转子模块；所述定子模块包括内磁场构件、外磁场构件（6）及内齿式壳体齿轮（2）；所述内磁场构件包括内齿式悬浮齿轮（3）；在所述内齿式悬浮齿轮（3）上贴附永久性内强磁体（4）；在所述内磁场构件内固定设有大口径轴承（5）；所述内齿式壳体齿轮（2）与壳体（1）固定相接；所述外磁场构件（6）固定设于壳体（1）内，且与永久性内强磁体（4）相对应；所述转子模块包括双层行星齿轮（9）、线圈（10）、置于壳体（1）上的主轴（7）及套装于主轴（7）上的主转盘（8）；所述大口径轴承（5）由主转盘（8）承载，内磁场构件处于悬浮状态；所述双层行星齿轮（9）经中心轴（11）与主转盘（8）相接，其左齿与内齿式悬浮齿轮（3）相啮合，其右齿与内齿式壳体齿轮（2）相啮合；所述线圈（10）固定设于主转盘（8）上，且环绕于内磁场部件与外磁场构件（6）形成的环形区域，线圈可沿环形区域运动。

【技术特征摘要】
1.永磁纯直流电动机，包括壳体（1），其特征在于：在所述壳体（1）内设有定子模块及转子模块；所述定子模块包括内磁场构件、外磁场构件（6）及内齿式壳体齿轮（2）；所述内磁场构件包括内齿式悬浮齿轮（3）；在所述内齿式悬浮齿轮（3）上贴附永久性内强磁体（4）；在所述内磁场构件内固定设有大口径轴承（5）；所述内齿式壳体齿轮（2）与壳体（1）固定相接；所述外磁场构件（6）固定设于壳体（1）内，且与永久性内强磁体（4）相对应；所述转子模块包括双层行星齿轮（9）、线圈（10）、置于壳体（1）上的主轴（7）及套装于主轴（7）上的主转盘（8）；所述大口径轴承（5）由主转盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯连阶，
申请(专利权)人：冯连阶，
类型：发明
国别省市：辽宁,21