本发明专利技术公开了一种永磁式无换向器直流电机方案，属于直流电机领域。用本方案制造的直流电机无换向器，它是采用轴向磁化的永磁体和隔磁技术及磁屏敝技术制造而成，它具有起动力矩大、调速性好、噪音小、无电磁干扰、节电等优点，主要用做电动汽车、家用电器电机（可替代变频家电）和大型设备电机。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种永磁式无换向器直流电机，属直流电机领域。
技术介绍
交流电机结构简单，维修方便，但由于其调速性差，启动力矩小使其应用范围受到了限制。直流电机调速性好，起动力矩大，但由于其带有换向器，从而使其在容量和转速上受到了限制，既很难造出大容量和高转速的直流电机。专利号为01259327.3的《用交流电机基本结构改制成的无换向器直流电机》的技术方案实现了制造大容量无换向器直流电机的设想，但由于我国是永磁稀土材料的资源大国，如果制造永磁式无换向器直流电机，不但利用了我国的资源优势，也可节约能源，同时永磁式电机也是电机发展的趋势。利用本专利技术可实现用制造交流电机的工艺和设备制造出结构简单的永磁式无换向器直流电机。
技术实现思路
本专利技术涉及一种永磁式无换向器直流电机。其技术方案为本专利技术所提出的永磁式无换向器直流电机是由定子和转子两部分构成，定子磁极铁芯为两段具有一定厚度的空心圆盘铁芯，并有比其内径大的、外径与其相同的筒形磁轭将磁极铁芯同轴紧密联结，磁轭可全部由轴向磁化的筒形永磁体构成，也可部分磁轭由轴向磁化的筒形永磁体构成，其余部分磁轭由筒形铁芯构成，定子磁极铁芯和磁轭中非永磁体部分可由整块硅钢构成，也可由硅钢片构成。在定子磁极铁芯和定子磁轭的外圆周上套有隔磁衬筒，在转子的轴上紧固隔磁衬筒，转子铁芯也相应为两段空心圆盘，转子铁芯紧固在隔磁衬筒上，与定子磁极铁芯同轴且位置相对应，其外径稍小于定子磁极铁芯内径，在周边沿轴向开有屏蔽孔，由外径比其小的内径与其相同的筒形铁芯沿轴向同轴紧密联结。这样在转子空心圆盘铁芯和定子磁极铁芯之间形成了磁隙，转子空心圆盘铁芯被定子磁极磁化为相异的磁极，并在转子磁极铁芯和定子空心圆盘铁芯之间形成辐射状磁场，定子磁极铁芯、磁隙、转子铁芯、定子磁轭构成闭合的磁路。在转子空心圆盘铁芯的外圆周上沿轴向安装电枢线圈的一个有效边，电枢线圈的另一轴向边固定在转子空心圆盘铁芯的轴向屏蔽孔内，不受磁场作用，电枢线圈沿径向的两个边不受磁场作用，其处于铁芯内部的部分由于铁芯的磁屏蔽作用也使其不受磁场的作用。当给电枢线圈通电时，转子同一空心圆盘铁芯上的电枢线圈中处于磁场作用下的有效边电流方向一致，转子不同空心圆盘铁芯上的电枢线圈中处于磁场作用下的有效边电流方向相反，在安培力的作用下，转子即可转动，从而实现了永磁式无换向器直流电机的这一构想。同现有的直流电机相比，本专利技术所提出的永磁式无换向器直流电机具有结构简单、运行可靠、造价低、容量大、无电磁干扰等优点。附图说明附图为定子磁极铁芯为两段时的无换向器直流电机沿轴向的剖视图。其中图中1为转子轴承，2为转子转轴，3为转子空心圆盘铁芯，4为转子隔磁衬筒，5为定子磁极铁芯，6为转子电枢线圈，7为定子隔磁衬筒，8为轴向磁化的筒形永磁体，9为定子磁轭铁芯，10为筒形转子铁芯，11为转子空心圆盘铁芯，12为转子电枢线圈，13为定子磁极铁芯，14为定子机座，15为定子端盖，I为电枢线圈中的电流方向。具体实施方式在本实施例中，定子磁极铁芯为两段，如附图所示，定子磁极铁芯5和13是具有一定厚度的空心圆盘，由比其内径大的外径与其相同的轴向磁化的筒形永磁体8和筒形磁轭铁芯9将定子磁极铁芯5和13紧密联结，在定子磁极铁芯和定子磁轭的外圆周套有隔磁衬筒7。在转子轴2上紧固转子隔磁衬筒4，转子铁芯也相应为两段空心圆盘3和11并与定子磁极铁芯同轴且位置相对应，其外径稍小于定子磁极铁芯内径，由外径比其小的内径与其相同的筒形铁芯10沿轴向同轴紧密联结。这样在转子空心圆盘铁芯3、11和定子磁极铁芯5、13之间形成了环形磁隙，转子空心圆盘3和11被定子磁极铁芯5和13磁化为相异的磁极并形成辐射状磁场，由定子磁极铁芯、磁隙、转子铁芯、定子磁轭构成闭合磁路，如附图所示。在转子圆盘铁芯3和11的外圆周上沿轴向安装电枢线圈6和12的一个有效边，电枢线圈6和12的另一轴向边固定在转子空心圆盘铁芯的轴向屏蔽孔内，不受磁场作用，电枢线圈6和12沿径向的两个边不受磁场作用，处于转子铁芯内部的部分由于铁芯的磁屏蔽的作用，也不受磁场的作用。当给电枢线圈6和12按附图所示的方向通电时，同一电枢线圈中处于磁场作用下的有效边电流方向一致，在安培力的作用下，转子即可发生如附图所示的转动。在本实施例中，可将转轴2和转子隔磁衬筒4制成一体，并由隔磁材料制成。在本实施例中，可只将转子空心圆盘铁芯3和11中的一个安装电枢线圈，另一个只用于形成闭合磁路，这样可以简化机械结构。权利要求一种永磁式无换向器直流电机，它由定子和转子两部分组成，定子磁极铁芯为二段具有一定厚度的空心圆盘，转子铁芯也相应为两段空心圆盘，并与定子磁极铁芯同轴且位置相对，转子空心圆盘铁芯由外径比其小的筒形铁芯沿轴向紧密联结，转子空心圆盘铁芯在外圆周上沿轴向安装电枢线圈的一个有效边，其特征是定子磁极铁芯由比其内径大的筒形磁轭将定子磁极铁芯沿轴向紧密联结，这筒形磁轭可全部由轴向磁化的筒形永磁体构成，也可部分磁轭由轴向磁化的筒形永磁体构成，其余部分定子磁轭由筒形铁芯构成，定子磁极铁芯和磁轭中非永磁体部分可由整块硅钢构成，也可由硅钢片构成，转子铁芯紧固在隔磁衬筒上，隔磁衬筒紧固在转子的轴上，也可将转子铁芯直接安装在由隔磁材料制成的转子轴上，电枢线圈的另一轴向边固定在转子空心圆盘铁芯的轴向屏蔽孔内，与转子同轴的定子铁芯外圆周套有隔磁衬筒。全文摘要本专利技术公开了一种永磁式无换向器直流电机方案，属于直流电机领域。用本方案制造的直流电机无换向器，它是采用轴向磁化的永磁体和隔磁技术及磁屏敝技术制造而成，它具有起动力矩大、调速性好、噪音小、无电磁干扰、节电等优点，主要用做电动汽车、家用电器电机(可替代变频家电)和大型设备电机。文档编号H02K1/28GK1482720SQ0212967公开日2004年3月17日 申请日期2002年9月12日 优先权日2002年9月12日专利技术者郭明辉 申请人:郭明辉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种永磁式无换向器直流电机，它由定子和转子两部分组成，定子磁极铁芯为二段具有一定厚度的空心圆盘，转子铁芯也相应为两段空心圆盘，并与定子磁极铁芯同轴且位置相对，转子空心圆盘铁芯由外径比其小的筒形铁芯沿轴向紧密联结，转子空心圆盘铁芯在外圆周上沿轴向安装电枢线圈的一个有效边，其特征是：定子磁极铁芯由比其内径大的筒形磁轭将定子磁极铁芯沿轴向紧密联结，这筒形磁轭可全部由轴向磁化的筒形永磁体构成，也可部分磁轭由轴向磁化的筒形永磁体构成，其余部分定子磁轭由筒形铁芯构成，定子磁极铁芯和磁轭中非永磁体部分可由整块硅钢构成，也可由硅钢片构成，转子铁芯紧固在隔磁衬筒上，隔磁衬筒紧固在转子的轴上，也可将转子铁芯直接安装在由隔磁材料制成的转子轴上，电枢线圈的另一轴向边固定在转子空心圆盘铁芯的轴向屏蔽孔内，与转子同轴的定子铁芯外圆周套有隔磁衬筒。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭明辉，
申请(专利权)人：郭明辉，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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