多段式无换向电机制造技术

一种多段式无换向电机的动力电机，是由绕组（１）、磁极（２）组成，绕组含有电枢铁芯（１０）和电枢绕组（１１）。电枢铁芯（１０）是用硅钢片冲压叠压形成整体，形似轮状、轮辐间嵌放电枢绕组（１１）；磁极（２）分为永磁磁极或电励磁极，永磁磁极由环形磁钢（６）、固定板（１８）叠合，电励磁极是由励磁铁芯（１９）、励磁线圈（２０）、极靴（２３），固定轭板（１８）构成，将数段磁极、绕组分居于轴间，外有防护罩（６）。（*该技术在2002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】
本技术属于旋转电机领域，它涉及一种无换向的动力电机，尤其是一种交、直流通用，多段式、无换向动力电机。电机是实现能量转换的一种装置。目前，已广泛的应用在机械、冶金、石油、煤炭、交通运输、化学工业、医疗和日常生活等各行各业中。随着社会经济的发展，电机在国民经济建设中显示愈来愈重要的作用。在公知的电机中，电机主要由定子(磁极)和转子(绕组)组成。转子在定子内部，定子是用来产生磁场和作电机的机械支撑，转子用来感应电势而实现能量转换。除此，还含有换向器、电刷装置、换向极、端盖、风扇等器件。无换向直流电机是用可控硅代替电刷和换向器。在中国专利89218126.5中公开了一种“两端结构的电机”，转子和定子分居电机两端，磁轭、铁芯、铁轭分别由带状材料盘绕成园盘状，绕组为缘定子铁芯周沿套上的大线圈。以现有技术为例，普通存在下列不足之处①结构复杂，工艺要求高，②转子在定子内部，产生的热量不宜散发。本技术的专利技术目的在于克服上述现有技术不足之处，而提供的一种数段绕组(定子)、数段磁极(转子)分居轴间，同性两极相对，当电流通过绕组(定子)，磁极(转子)载流导体在磁场中受到力的作用，产生电磁转矩，电磁转矩克服工作机与电动机的摩擦转矩和惯性转矩，从静止状态转动起来，并加速到稳定运行状态的多段式无换向电机。本技术可以采取以下措施来达到多段式无换向电机是由绕组(定子)和磁极(转子)组成，绕组含有电枢铁芯和电枢绕组，电枢铁芯是用0.35毫米或0.5毫米涂有绝缘漆的硅钢片(锡钢片)冲压叠压形成整体，或者用软磁材料一次冲压而成。叠压后的电枢铁芯形似轮状。轮辐为绕组的磁桥，同样，电枢绕组也是用硅钢片(锡钢片)叠压，并用导线绕制，嵌放在轮辐间的扇面空间中，用螺钉与磁桥帽紧固。轮毂为内环轭。磁极可以分为永磁磁极或电励磁磁极。其中永磁磁极是由环形磁钢、内环轭和固定轭板组成，磁极沿轴向开有固定孔，并与转轴同心。而电励磁极是由极靴、励磁铁芯、励磁线圈、固定轭板组成。励磁铁芯是用0.35毫米或0.5毫米涂有绝缘漆的硅钢片(锡钢片)叠压，并绕制导线，形成励磁电枢，用螺栓将极靴、励磁电枢和固定轭板连结，同绕组一起装配在转轴上。本技术还可以采用以下措施来达到，电机转轴的表面沿轴向开有导线槽，绕组线圈导线接头可延此槽引向滑环。绕组和磁极之间的空气隙小于1毫米。其次，本技术还可以采用2－3段磁极和绕组分别装配到转动轴上，其励磁线圈采用并联或串联。本技术是利用电磁感应定律和电磁力定律达到转换能量的目的。本电机由绕制着线圈间隔着磁桥的轮状铁芯，构成绕组段，两端侧面置于由同性磁极，如图5所示，绕组A面导线是实线，B面为虚线。感应电流的产生，决定于磁力线的方向。由于A、B两侧为同极性磁极，所以，磁力线的方向相反，感应电流方向相反。由连接导线可以看出在同一导线的线圈中，在发电状态时，感应电流的方向是一致的，感应电势为串联关系，在发电状态时就相当于串联一起的蓄电池组。在电动状态时，A、B两面的电流方向相反，磁力线方向相反，电磁力表现为同一方向(顺时针或逆时针方向)当线圈接通交流时，励磁电流和绕组电流是串接关系，同时改变方向，具体表现为绕组电流反向的同时，绕组侧的极性也改变，电磁力仍然保持顺时针或逆时针转向，因此，本技术适用制作无刷、无电子元件的直流电机，也可制作为交、直流通用的带滑环装置的电机、即为无换向、多段式电机。本技术具有以下优点1、磁极和绕组可根据设计需求、增大绕组、磁极的力臂，从而使磁极与绕组产生较大的力矩，适用电磁转矩较大的动力电机。2、直流型磁场稳定、机械性能好，电磁噪音极小。3、散热方式好，绕组和磁极之间有气隙面，轴向设有通风孔道，整个电机呈开放式和半开放式。4、可实现交、直流通用。5、重量轻、制造简易，维修方便，可批量生产。下面，结合附图和实施例对本技术作进一步的详述。附图说明图1、2段、无换向电机示意图1－绕组2－磁极3－轴承4－轴5－磁轭罩6－防尘罩7－引线滑环8－碳刷9－固定螺钉图2、单段、电机绕组示意图10－电枢铁芯11－电枢绕组12－内环轭13－磁桥帽14－固定槽15－磁桥图3、单段、磁极(永磁体)示意图16－环形磁钢17－固定孔18－固定轭板图4、单段、电机磁极(电励磁磁极)示意图19－励磁铁芯20－励磁线圈21－导线槽22－导线引入线23－极靴24－螺栓25－主极26－接线盒图5、多段、无换向电机工作原理示意图图6、多段、无换向电机运行示意图图7、多段、无换向电机(发电机)示意图图8、多段、无换向电机(电动机)示意图实施例1如图1所示，单段，无换向电机是由绕组定子(1)和磁极转子(2)组成。绕组(1)、磁极(2)半径均为150毫米，绕组(1)分为电枢铁芯(10)和电枢绕组(11)两部分。电枢铁芯(10)是用0.35毫米厚，4片并涂绝缘硅钢片冲压叠压形成整体，其厚度为15毫米。叠压后的电枢铁芯(10)为轮状、轮幅为绕组(1)的磁桥(15)，轮幅间的扇面数为4、同样，电枢绕组(10)也是用0.35毫米厚涂绝缘漆的硅钢片叠压，用导线开槽绕制、嵌放在轮辐间的空间中，并用螺钉(9)与磁桥帽(13)紧固。电枢绕组(11)与电枢铁芯之间的绕线空隙大于1毫米。轮毂中放置与绕组(1)同心的内环轭(12)。电机的磁极(2)是由极靴(23)、主极(25)，固定扼板(18)组成。主极(25)含励磁铁芯(19)、励磁线圈(20)，励磁铁芯(19)是用0.35毫米厚，并涂有绝缘漆的硅钢片叠压、并绕制导线，外侧垫绝缘材料＞1mm、形成励磁电枢。励磁铁芯(19)的数目为8块。用螺栓(24)将极靴(23)、主极(25)和固定轭板(18)连接、将磁极(2)和绕组(1)及磁轭罩(5)装配在转轴(4)上，用螺钉(9)紧固绕组(1)。绕组(1)和磁轭罩(5)的轴向配有轴承(3)，转轴(4)一端装有碳刷(8)、外有防尘罩(6)保护，碳刷(8)的接线柱与绕组(1)的导线相连接，碳刷(8)的另一接线柱的引线与绕组(1)的另一端接头与外线路连接，形成闭合回路。根据电磁力定律，当电流流过励磁线圈(19)，产生磁场，载流导体在磁场中受到力的作用，当磁极(2)产生足够大的电磁转矩来克服工作机与自身的摩擦转矩和惯性转矩，导致磁极(2)从静止状态转动起来，并加速到稳定运行状态。实施例2、利用电机的可逆性，将磁极(2)、(2′)绕组(1)、外罩(6)装配于转轴(4)上，绕组半径＝150毫米，用螺钉(9)将绕组(1)紧固。电枢铁芯(10)，电枢绕组(11)是用0.5毫米厚的涂漆的锡钢片叠压而成。磁极(2)采用永磁体，即环形磁钢(16)、固定轭板(18)的叠合，轴向开有固定孔(17)。(见图7)。防尘罩(6)用来保护电机，防止灰尘、石块，棉布、纱头等物进入。绕组(1)的两根导线接头引向防尘罩(6)外并与外线路相接。根据电磁感应定律，转轴(4)在外力作用下，即原动机拖动电机的转矩克服磁极(2)转矩时，磁极(2)以恒定的转速旋转，形成旋转磁场，用右手定则判定，可确定导体电势方向。因此，在闭合回路中产生电流。实施例3如图8所示将磁极(2)、(2′)，绕组(1)、外罩(6)装配于转轴(4)上，并且用螺钉(8)紧固绕组(1)。绕组(1)的两根导线接头沿轴向导线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多段式无换向电机，尤其是一种交、直流通用，多段式无换向动力电机，含有绕组（１）、磁极（２）、轴承（３）、轴（４）、防尘罩（６）、引线滑环（７）、固定螺钉（９）、其特征在于绕组（１）的电枢铁芯（１０）是用磁性材料冲压形成整体，呈轮状，轮辐为绕组（１）的磁桥（１５），电枢绕组（１１）也是用磁性材料叠压而成，并用导线绕制，嵌放在轮辐间的扇面空间中，并用螺钉（９）将磁桥帽（１３）与电枢绕组（１１）紧固；轮毂为内环轭（１２）；磁极（２）分为永磁磁极和电励磁极，永磁磁极由环形磁钢（６）、固定轭板（１８）的叠合，粘结固定或开孔固定，轴向开有固定孔（１７），电励磁极是由环形极靴（２３）、主极（２５）和固定轭板（１８）组成，主极（２５）含励磁铁芯（１９）和励磁线圈（２０），励磁铁芯（１９）用磁性材料叠压并用导线绕制，用螺栓（２４）将极靴（２３）、主极（２５）和固定扼板（１８）紧固；转轴（４）的表面沿轴向开有导线槽（２１），绕组（１）引入线（２２）沿导线槽（２１）引向轴端与引线滑环（７）连接。

【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：徐金莲，谢陇强，
申请(专利权)人：徐金莲，
类型：实用新型
国别省市：62[中国|甘肃]