低成本双线管电动机及其加工方法技术

一种电动机，包括：导磁的叠压铁心片，上有带转子开口的多极区，相邻的隔开边柱从所述多极区沿周向的隔开区伸出，每个边柱的另一端为外自由端，组合的叠压铁心片在带有安装转子的对齐的转子开口的叠压多极区上沿周向的隔开区形成叠压相邻边柱；每个叠压边柱上有一具有组合的给定外横截面形状的线圈缠绕区；一绕紧在至少一个叠压边柱上的导电线圈；和用以连接隔开的相邻叠压边柱的外自由端的单独的导磁叠压铁心片。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低成本电动机及其加工方法，具体地说，涉及改进的新型双线管两极和四极电动机及其加工方法。在传统的C形框架的两极电动机的结构中，第一组导磁铁心片的一端设置有对齐的圆形转子开口，另一端设置有对齐的U形开口。第二组单独的细长的铁心片在一个单独的导电线圈位于其上之后，交叉地安装在第一组铁心片对齐的U形开口内。这样第二组铁心片提供了一个线圈缠绕区，导电线圈绕于其上以产生磁力线进入第一组铁心片对齐的转子开口内部设置的转子里，构成磁感应回路。在这种传统的C形框架的两极电动机中，第二组铁心片的线圈缠绕区的外部横截面形状在电动机的叠压高度等于线圈缠绕区的横截面的宽度时为典型的正方形。在导电线圈使用铜的情况下，这是最有效的铁心片高度，因为周长和线圈缠绕区的横截面积的比率最小。当铁心片组的高度增加时，为了增加电动机的输出功率，线圈缠绕区的横截面积变得愈来愈接近矩形，其周长对缠绕区面积的比率变大，效率降低。同样，减少铁心片组的高度来降低电动机的输出功率会引起线圈缠绕区的横截面变得接近矩形，因此效率也降低。形成线圈缠绕区的第一组铁心片和第二组铁心片的柱一般具有大致相等的横截面积。对于两极电动机结构，发现第一组铁心片两个隔开的边柱可用于线圈缠绕，无论是做成典型的四边形(正方形或矩形)还是做成较高阶次的(多于四边直到部分或全部的圆)形状。在这两种形式中，如果第一组叠压片的隔开的边柱的线圈缠绕区的位于靠近对齐的转子开口和转子，可获得几个重要的优点。这种结构允许导电线圈安装在隔开的柱上，从而提供一个更大和/或更有效的经过磁感应回路的转子的磁通。同时，形成位于每个隔开的边柱上的导电线圈的电线比用于传统的C形框架电动机结构的单一导电线圈的电线长度短二分之一，电线的直径也可减小。与传统的C形框架电动机结构中的单一导电线圈相比，由于绕在隔开的边柱上的两个导电线圈具有更长的缠绕长度和更小的平均缠绕直径，可以使安装于两极电动机中第一组叠压铁心片的每对隔开的边柱上的导电线圈的电线长度短二分之一。结果，绕在隔开的边柱上的一个导电线圈的电线的长度变短。此外，用于两个导电线圈的电线的直径可减小。可以看出，由于每个线圈的电线长度缩短、两个导电线圈的缠绕表面积增大以及第一组叠压铁心片的隔开的边柱上的导电线圈邻近对齐的转子孔和转子，因此电线的直径可以减小。所述两极电动机中的导电线圈的邻近位置提供了更为有效的从磁感应线圈回路经过磁极进入电动机的转子的磁通。在某些情况下，电动机的总尺寸的减小，也可减小磁通路径的长度。事实上，性能实验已表明这种结构的两极电动机比传统的所述型式的C形框架电动机的总效率高。例如，这种电动机效率的提高表现在其边柱的外部横截面具有一大于四边的高阶次形状，以及可节省铜。然而，这种改进的电动机的效率也可存在于那些边柱的外横截面具有典型的四边形(正方形或矩形)的结构中。关于四极电动机，现在的四极电动机一般制成环状或环形室状的单元体，四个磁极沿环状或环形室状等间距分布。在一些设计中，正方形和矩形单元也可替代环状或环形室状的单元体。环形或其他封闭式结构之所以被选用是因为在最经济的可适用于各种不同用途的设计中它产生最短的磁通路径。例如，环形或环室形单元周围的磁通在各磁极处分成不同的两路，并沿大致垂直于每极中心的方向离开。如将在下面的讨论中看到的，这种仍在当前的设计中采用的磁通路运动在改进这种电动机的经济性和操作效率方面存在固有的限制。在本专利技术的改进的新双线管四极结构中，隔开的成对的柱从带有用于安装转子的转子开口的四极中心区对边伸出。在每个隔开的柱的自由端，一端柱跨过各隔开的柱。根据设计的选择，线管安装在每个中心区对边的隔开的成对的柱上或缠绕在每个端柱上。任何一种情况，由于这种设计的“脚印”(foot print)的效果使得用于绕在每个绝缘线管上的每个导电线圈的所需材料会有显著的节省。例如，一个位于每个中心区对边的隔开的边柱上的导电线圈在相同的磁感应回路下可比单一导电线圈长度少二分之一，导线的直径也可减小。通过将每个导电线圈装在每个隔开的柱上，可形成更长的缠绕长度和更小的线圈缠绕直径，使组成每个导电线圈的电线长度显著地缩短。另外，由于上面解释的原因，可使电线的直径减小和每个导电线圈的电线长度缩短。除此以外，因为带有缠好的导电线圈的绝缘线管安装在中心区对边上的每对叠压柱上，也可提供超过当前的四极电动机的改进的操作性能和效率。这也许部分地由于尽管总的所用铁心片材料减少而改进的新结构的横截面积却增加的缘故。在本专利技术的给定的电动机结构中，隔开的边柱的组合的给定外横截面的形状为典型的四边形(正方形或矩形)；然而，在一些设计中，大于四边的更高阶次的外横截面形状也被采用，以比典型的多边形横截面形状甚至更能节省所需电线量。这些可参考本中请人前述的专利申请。在下面的讨论中，本专利技术公开了上面大致描述的新改进的两极和四极电动机结构，以及这种电动机结构的改进的新加工方法，可提高效率、降低材耗。本专利技术的目的和优点包括提供改进的新的低成本电动机，包括两极和四极电动机；提供改进的新的低成本和高效率的电动机结构；提供采用几种不同形式的双线管结构的电动机结构；提供一种可显著节省材耗的电动机结构；提供一种电动机结构，可节约导电线圈的材耗，在特定情况下，也可节约构成磁感应回路的导磁材料；提供一种电动机结构，可节约电动机中其他元件的材耗；提供一种电动机结构，尽管这种电动机的结构可节约大量的材料，但仍然具有比该领域的电动机具有更好的效率和总体性能；提供一种电动机结构，适应当前的加工技术，而不需做大量修改和变动，并具有比目前结构更高的高效率、更好的总体操作性能和更低的成本；提供这种改进的新的低成本、高效率电动机的加工方法；提供这种低成本高效率的电动机的改进的新加工方法，及具有可靠的、不需要大量修改和变动熟知的加工技术即可连续操作的改进的新方法或加工步骤。简而言之，本专利技术的低成本、高效率的C形框架或两极电动机包括导磁的叠压铁心片，各带有一对隔开的端柱和一对隔开的边柱。这种铁心片的组合的叠压结构形成了隔开的叠压端柱和隔开的叠压边柱。至少一个叠压端柱带有用于安装一转子的对齐的转子开口。每个叠压边柱上的线圈缠绕区具有一组合的给定外横截面的形状，一导电线圈绕紧在每个叠压边柱的线圈缠绕区上。至少一个端柱与隔开的一对边柱构成整体。对齐的转子开口加工在与边柱整体制成的叠压端柱上。最好，每个铁心片的一个端柱与和端柱一体的隔开的边柱分开。每个这样分开的端柱在隔开的边柱的自由端上与之相连。一个导电线圈，当绕紧在相应的每个隔开的边柱的线圈缠绕区时，其位置紧靠电动机的磁极、对齐的转子开口和转子。形成每个导电线圈的电线位于每个线圈缠绕区上，最好多排并列，分层叠压缠紧。最好，一个带有缠好的线圈的绝缘线管位于每个叠压边柱的线圈缠绕区。用于形成每个导电线圈的电线在相同的磁感应回路下比形成单一线圈的长度小二分之一。最好，用于每个隔开的叠压边柱的电线在相同的磁感应回路下与用于单一线圈的同类电线相比具有更短的预定长度和更小的预定直径。每个叠压边柱线圈缠绕区的组合的给定外横截面为四边形(正方形或矩形)，并且每个绕紧在每个叠压边柱上的导电线圈也具有相应的形状。另外，每个叠压边柱线圈缠绕区的组合的给定外横截面也本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特E斯坦纳，
申请(专利权)人：罗伯特E斯坦纳，
类型：发明
国别省市：