一种空心线包电机制造技术

一种高效空心线包电机，内部是永磁体，永磁体有轴，永磁体外部是绝缘导线绕制成的线包，线包外面是电机外壳，线包包围着整个所述永磁体，线包的两端有线包轴，线包轴在线包两端连接着线包，线包可以绕制在由两件口对口的杯状结构合拢而成的或由两件一杯一盖状结构合拢而成的骨架上，此时线包轴从两端固定在骨架上，至少有一个线包轴是沿轴向空心的，至少有一个永磁轴从线包内部伸入空心的线包轴内并一直穿出到线包及线包轴外面，永磁轴和电机外壳固定在一起而线包轴作为输出轴或线包轴和电机外壳固定在一起而永磁轴作为输出轴，电机外壳内表面可以安装一对外永磁体，南北极相对，外永磁体在线包外面并和线包之间有空隙而不接触。

【技术实现步骤摘要】
一种空心线包电机
本专利涉及一种空心线包电动机。
技术介绍
有一种较成熟的空心线包电机，它的内部是永磁体，一般用作定子，它的外部是空心线包，一般用作转子，由于永磁体要放入空心线包中，空心线包就绕成没有盖子的杯状，这就是“空心杯电机”。空心杯电机有很多优点，但是它也有弊端，一个弊端就是杯状线包是一端支撑，另一端悬空，转动起来会有不平稳的状况出现。更要紧的是这种电机还有浪费能量的弊端。它的线包是由多圈绝缘导线绕制而成的，绕线时，由于要留出“杯口”，所以绝缘导线只能从一端斜着或一部分斜着绕到另一端，这里所说的斜着就是没有平行于电机的转动轴。我们知道，通电导线在磁场中所受的力是垂直于电流方向的，也就是垂直于导线延伸方向的，若导线没有平行于转动轴，导线的受力方向就不是转动方向，而是和转动方向呈一个夹角，产生转动的推动力实际上仅仅是小于导线所受力的一个在转动方向上的分力，另一个分力不仅没有推动电机转动，还在轴向上产生推力，这是不好的，通过对称的反向斜绕的多层或多组线圈可以抵消轴向推力，但是这部分电能终究是浪费了。总之，产生转动的推动力，由于线圈的倾斜绕制而小于导线获得的电磁力，这就是这种电机浪费能量的地方，也就是它的效率还可以提高的地方。
技术实现思路
在为了克服上述空心杯电机的弊端，本专利技术提供了一种新型的空心线包电机，它效率高，发热小，运转稳定。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：电机内部是永磁体(1)，两端中心有永磁轴(4)，磁极方向垂直于永磁体(1)的轴线，永磁体(1)外面是包围着永磁体(1)的线包(3)，所述线包(3)包围着整个永磁体(1)，包括永磁体(1)轴向的两端，仅有永磁轴(2)穿出线包(3)外面，也就是说线包(3)是接近于封闭的空心体而不是一端开口的杯状空心体。所述线包(3)由绝缘导线(6)在永磁体(1)外面绕制而成，绕制时，绝缘导线(6)尽量平行于永磁体(1)的轴向绕制。具体结构下面详细说明。一种空心线包电机，其内部是永磁体(1)，在所述永磁体(1)一端或两端设有和所述永磁体(1)固定的永磁轴(2)，所述永磁轴(2)的轴线，即是永磁轴线，所述永磁轴(2)在一端或两端支撑着所述永磁体(1)，所述永磁体(1)的磁极连线垂直于所述永磁轴线，就是说磁极是在所述永磁体(1)侧面的，而不是在永磁体(1)轴所在的两端，所述永磁体(1)的外形是以永磁轴线为旋转轴的旋转体，可以是圆柱体、倒角的圆柱体和橄榄形体。所述永磁体(1)外面设有线包(3)，所述线包(3)由绝缘导线(6)纵向绕制而成，所述绝缘导线(6)的内芯是导电材料，外表是绝缘层，一般使用漆包线，所述线包(3)包围着整个所述永磁体(1)，所述线包(3)的两端中心各有一个轴，即是线包轴(4)，所述线包轴(4)在同一直线上，该直线即是线包轴线，所述线包轴(4)在线包(3)两端支撑着所述线包(3)，所述线包(3)的内表面与所述永磁体(1)的外表面的形状相仿而不接触，所述线包轴线与所述永磁轴线重合，是线包轴线即永磁轴线(17)。至少有一个所述线包轴(4)是沿轴向空心的，至少有一个所述永磁轴(2)从线包(3)内部伸入空心的所述线包轴(4)内并一直穿出到所述线包(3)及线包轴(4)外面。所述永磁轴(2)可以和电机外壳(11)固定在一起，这时线包轴(4)作为输出轴，或者所述线包轴(4)和电机外壳(11)固定在一起，而永磁轴(2)作为输出轴。为了说明导线怎样绕制，特建立了三个概念，即纵向绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)同一圈的上行段、下行段和横跨段。绝缘导线(6)同一圈中由线包(3)一端向另一端延伸的部分是上行段(14)；绝缘导线(6)继续延伸，在线包轴(4)旁边的部分是横跨段(16)；绝缘导线(6)继续延伸到线包(3)另一面，和上行段(14)延伸方向相反的部分是下行段(15)；绝缘导线(6)继续延伸，从线包(3)另一端的线包轴(4)旁边经过，到达上行段(14)起始位置，这部分也是横跨段(16)。上行段(14)和下行段(15)基本平行于线包轴线，横跨段(16)基本垂直于线包轴线。下面说明绝缘导线(6)的绕制要求及允许的偏差：纵向绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)同一圈的上行段(14)、下行段(15)要绕制在同一平面上，该平面平行于线包轴线，并使线包轴线在该平面上；实际绕制时，该平面可能和线包轴线有一定距离，那么该平面与线包轴线的距离要不大于四分之一所述线包(3)的最大直径；当绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)同一圈的上行段(14)、下行段(15)在同一平面上，该平面不平行于所述线包轴线时，该平面与线包轴线的夹角要不大于20度；当绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)同一圈的上行段(14)、下行段(15)各自在不同的平面上时，这两个平面间的夹角要不大于30度并且这两个平面与线包轴线之间的夹角都不大于20度。为了方便绝缘导线(6)的绕制，绝缘导线(6)可以绕制在骨架(7)上而由骨架(7)支撑着，所述骨架(7)由绝缘材料制成，可以是两件口对口的杯状结构合拢而成的，也可以是两件一杯一盖状结构合拢而成的，实际绕制时，先把永磁体(1)放入所述骨架(7)内，才开始绕制，这样绕制成的所述线包(3)就把所述永磁体(1)整个包围在里面了，至少有一个所述永磁轴(2)从线包(3)内部伸入空心的所述线包轴(4)内并一直穿出到所述线包(3)及线包轴(4)外面。所述骨架(7)内部的形状和所述永磁体(1)的外形相仿而不接触，所述骨架(7)和绝缘导线(6)共同构成所述线包(3)，所述线包(3)由至少一组绝缘导线(6)绕制而成，一组以上时，等角度分布。当线包(3)内部有骨架(7)时，所述线包轴(4)固定在所述骨架(7)上。所述线包轴(4)外表是绝缘体，所述线包(3)至少有一端的线包轴(4)内安装有轴承(9)，所述轴承(9)内孔中心对准所述线包轴线，所述轴承(9)是滑动轴承或滚动轴承。本专利技术所述的电机可以永磁体(1)为定子，线包(3)为转子、线包轴(4)作为输出轴，也可以以线包(3)为定子，永磁体(1)为转子、永磁轴(2)作为输出轴。永磁体(1)为定子，线包(3)为转子、线包轴(4)作为输出轴时的结构是这样的：所述线包(3)有一端的所述线包轴(4)是沿轴向空心的，另一端的线包轴(4)是实芯的，空心的所述线包轴(4)内安装有所述轴承(9)，实芯的线包轴(4)内没有安装轴承(9)，所述永磁体(1)只有一端有永磁轴(2)，所述永磁轴(2)穿过所述线包(3)内的所述轴承(9)内孔、穿过空心线包轴(4)并固定在电机外壳(11)上，实芯的所述线包轴(4)穿出电机外壳(11)外面且与电机外壳(11)之间不固定而成为输出轴。以上结构，永磁体(1)在电机内部是单端支撑的，下面的结构，永磁体(1)是双端支撑的。所述线包(3)有一端的所述线包轴(4)是沿轴向空心的，另一端的线包轴(4)是实芯的，所述线包(3)两端的所述线包轴(4)内都安装有轴承(9)，实芯的所述线包轴(4)内的轴承(9)安装在线包(3)内部一侧，所述永磁体(1)的两端都有永磁轴(2)，所述永磁体(1)一端的所述永磁轴(2)穿过所述线包轴(4)内的所述轴承(9)内孔、穿过空心的所述线包轴(4)并固定在电机外壳(11)上，所述永磁体(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心线包电机，内部是永磁体(1)，永磁体(1)外部是由绝缘导线(6)绕制成的线包(3)，线包(3)外面是电机外壳(11)，其特征是：所述永磁体(1)的一端或两端设有和永磁体(1)固定的永磁轴(2)，永磁轴(2)的轴线是永磁轴线，所述永磁体(1)的磁极连线垂直于所述永磁轴线；所述永磁体(1)外面设有线包(3)，所述线包(3)由绝缘导线(6)纵向绕制而成，所述绝缘导线(6)的内芯是导电材料，外表是绝缘层，所述线包(3)包围着整个所述永磁体(1)，所述线包(3)的两端中心各有一个线包轴(4)，所述线包轴(4)在同一直线上，该直线是线包轴线，至少有一个所述线包轴(4)是沿轴向空心的，至少有一个所述永磁轴(2)从线包(3)内部伸入空心的所述线包轴(4)内并一直穿出到所述线包(3)及线包轴(4)外面，所述永磁轴(2)和电机外壳(11)固定着而线包轴(4)作为输出轴或所述线包轴(4)和电机外壳(11)固定着而永磁轴(2)作为输出轴。

【技术特征摘要】
1.一种空心线包电机，内部是永磁体(1)，永磁体(1)外部是由绝缘导线(6)绕制成的线包(3)，线包(3)外面是电机外壳(11)，其特征是：所述永磁体(1)的一端或两端设有和永磁体(1)固定的永磁轴(2)，永磁轴(2)的轴线是永磁轴线，所述永磁体(1)的磁极连线垂直于所述永磁轴线；所述永磁体(1)外面设有线包(3)，所述线包(3)由绝缘导线(6)纵向绕制而成，所述绝缘导线(6)的内芯是导电材料，外表是绝缘层，所述线包(3)包围着整个所述永磁体(1)，所述线包(3)的两端中心各有一个线包轴(4)，所述线包轴(4)在同一直线上，该直线是线包轴线，至少有一个所述线包轴(4)是沿轴向空心的，至少有一个所述永磁轴(2)从线包(3)内部伸入空心的所述线包轴(4)内并一直穿出到所述线包(3)及线包轴(4)外面，所述永磁轴(2)和电机外壳(11)固定着而线包轴(4)作为输出轴或所述线包轴(4)和电机外壳(11)固定着而永磁轴(2)作为输出轴。2.根据权利要求1所述的一种空心线包电机，其特征是：所述永磁体(1)的外形是以永磁轴线为旋转轴的旋转体，包括圆柱体或倒角的圆柱体或橄榄形体，所述线包(3)的内表面与所述永磁体(1)的外表面的形状相仿而不接触，所述线包轴线与所述永磁轴线重合。3.根据权利要求2所述的一种空心线包电机，其特征是：纵向绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)同一圈的上行段(14)、下行段(15)在同一平面上，该平面平行于线包轴线，并使线包轴线在该平面上；或，绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)同一圈的上行段(14)、下行段(15)在同一平面上，该平面平行于线包轴线，线包轴线不在该平面上，该平面与线包轴线的距离不大于四分之一所述线包(3)最大直径；或，绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)同一圈的上行段(14)、下行段(15)在同一平面上，该平面不平行于所述线包轴线，该平面与线包轴线的夹角不大于20度；或，绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)同一圈的上行段(14)、下行段(15)各自在不同的平面上，这两个平面间的夹角不大于30度并且这两个平面与线包轴线之间的夹角都不大于20度。4.根据权利要求3所述的一种空心线包电机，其特征是：纵向绕制所述线包(3)的所述绝缘导线(6)在线包(3)内部由骨架(7)支撑着，所述骨架(7)的内部形状和所述永磁体(1)的外形相仿而不接触，所述骨架(7)和绝缘导线(6)共同构成所述线包(3)，所述线包(3)由至少一组绝缘导线(6)绕制而成，一组以上时，等角度分布。5.根据权利要求4所述的一种空心线包电机，其特征是：所述骨架(7)是由绝缘材料制成的两件口对口的杯状结构合拢而成的，或由两件一杯一盖状结构合拢而成的，所述线包轴(4)固定在所述骨架(7)上，所述线包轴(4)外表是绝缘体，所述线包(3)至少有一端的线包轴(4)内安装有轴承(9)，所述轴承(9)内孔中心在所述线包轴线上，所述轴承(9)是滑动轴承或滚动轴承。6.根据权利要求5所述的一种空心线包电机，其特征是：所述线包(3)有一端的所述线包轴(4)是沿轴向空心的，另一端的线包轴(4)是实芯的，空心的所述线包轴(4)内安装有所述轴承(9)，实芯的线包轴(4)内没有安装轴承，所述永磁体(1)只有一端有永磁轴(2)，所述永磁轴(2)穿过所述轴承(9)内孔、穿过空心线包轴(4)并固定在电机外壳(11)上，实芯的所述线包轴(4)穿出电机外壳(11)外面且与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃，
申请(专利权)人：李跃，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15