电动机的叠片定子制造技术

一种分数马力永磁式直流电动机，具有由叠片（４）制成的叠片定子外壳（３）。叠片（４）具有供容纳高能磁铁（２２）的凹口的内边缘（２１）和改善外壳的热辐射率用的呈城堡状的外边缘。采用叠片式的外壳（３）可以将壳壁制造得比普通深拉钢外壳的厚，从而改善磁铁磁通的回路。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种电动机，特别是关于一种分数马力永磁式直流(PMDC)电动机，尤其是小于0.5马力的电动机。为满足品种日益增加电池驱动的高级电动工具和玩具的需要，PMDC微型电动机制造厂家不断要求改进电动机的功率／容积比。引用稀土磁铁可以提高功率／容积比，但这些磁铁在低价的PMDC微型电动机中作为一般用途来说，其成本是太高了，而且这些磁铁的剩磁大，这就是说不能采用一般的电枢设计。最近进一步研究出了通过淬冷工序制造钕铁硼(N.I.B.)磁铁的方法。这一下大大降低了磁铁的成本。此外将钕铁硼粉料与例如环氧树脂粉料之类的粘合剂混合可以制取剩磁为以前烧结铁氧体磁铁的150％的磁系统。强度达这种程度的钕铁硼磁铁可以用于几乎所有一般的叠片电枢的设计。但这种磁系统中的额外磁通必须处在电动机的完整磁路中。过去在设计低成本电动机时通常的作法是将钢深拉成罐作为电动机的外壳形成磁回路。要将这些从新型的强劲得多的磁铁来的额外磁通全都容纳下来，电动机的外壳得由较厚的材料拉制成，或者制成例如加了圆柱形套环的复式系统，以便形成所要求的额外磁回路。本专利技术提供这样一种分数马力PMDC电动机，该电动机具有－包括－永久磁铁的定子和一装载所述磁铁的外壳，所述外壳由许多叠片制成，并形成磁通的回路。这样就不难用适当的金属片，例如冷轧钢，制成增厚了的外壳，即冲压成叠片，将叠片固定在一起形成外壳。另一个困难在于，钕铁硼磁铁对温度的变化比铁氧体磁铁敏感得多，举例说，在较低的温度下，钕硼铁磁铁会丧失磁通而退磁。电动机的温升是电动机功率损耗和热阻的函数。电动机产生的动力增加时，温度必然增加。为解决这个问题，可以降低电动机的热阻使得无论电动机中产生多少热量都能很快散发到周围的大气中。电动机的热阻是其表面辐射率和表面积的函数。因此应该增加其表面积。这是周知的措施，而在采用铸铁机座的较大型电动机中，往往在铸件上形成散热片。这样做对极小型电动机是有困难的，特别是因为要满足设备制造厂家的要求往往却受到电动机总体积的限制。根据本专利技术特别值得推荐的形式，电动机外壳有一个带肋条的外表面。肋条可由外壳叠片外周边的城堡状体形成。这些肋条增加了外壳的外表面积。从下面的说明和附图即可以清楚了解本专利技术的其它值得推荐的特点和优点。下面参照附图通过举例进一步说明本专利技术的内容。附图中，附图说明图1是体现本专利技术的分数马力PMDC电动机的透视图，图2是沿图1的Ⅱ－Ⅱ线截取的横向剖视图。图1是分数马力PMDC电动机1外观的示意图，电动机1包括一外壳2、底部端板5和端盖6，外壳2具有带肋条、由许多钢叠片4制成的管状体部分3。叠片4由大约0.35毫米至1.0毫米(最好是0.35毫米)厚的低磁阻材料(一般为冷轧钢)冲压制成。所采用的钢其质量视乎电动机的电枢叠片是否要由同一材料冲压成以及所要用的磁铁的强度而定，磁铁的强度特别可能影响电枢的设计。端板5可以是铸铝制成的，其上装有轴承(图中未示出)，供支撑电动机轴7之用，且其上开有小孔供电动机内部通风之用。端盖6也可以由铸铝制成，其上装有轴承8供支承轴7之用，且具有小孔9供电动机内部通风之用。端盖6还装有电刷装置(图中未示出)。端子10穿过端盖突出，供连接电源、给电刷装置供电之用。电刷装置馈电给轴7上的换向器(图中未示出)，以便给电枢绕组(图2)供电。端盖可以由塑料制成，但最好采用金属端盖，一来可以提高散热能力，二来可以增强耐受温升的能力。端盖用阳极化处理过的铝制成大有好处。根据本专利技术值得推荐的一个特点，外壳部分3的外表面上具有肋条11。这可从图2中看得更清楚肋条11系由形成外壳部分3的各叠片4的外部边缘上的城堡状体形成。可采用波浪形或正弦波形的外周边，但多角的周边可以使外周边最长，因而使外壳部分3的外部面积最大。在所示的实施例中，各城堡状体12通常呈梯形，带有弧形的外周边缘13(该弧的中心在电动机轴7上)和一对边缘14、15。各城堡状体12为弧形谷底16所分开。边缘14、15有一定的角度，从而使边缘14、15的内端18、19的垂直线16、17不与毗邻的相对边缘15、14相交。各叠片4的内边缘20有两个凹口21，用以在叠片堆中形成凹口供装设呈弧形的钕铁硼磁铁22之用，位于周边边缘24与将凹口21分开的凸台25a之间的片簧23将磁铁22固定在所形成的外壳部分3的凹口中。另一些周边边缘26毗连直径方向上的相对凸台26b。内边缘21与城堡状体12之间环形区的宽度是为磁铁22提供适当的回路而设计的。外壳材料的质量与一般深拉的钢外壳相比是有所增加，质量的增加使电动机的热时间常数增加，从而滞缓了电动机对温升的耐受性，并形成了采用高能磁铁时不会饱和的磁回路。有了带肋条的表面就可以降低电动机的总热阻，从而使制造厂家可以全面利用采用高能磁铁所能得到的高功率输出。叠片4可用焊接、铆接、螺栓连接等方式固定在一起。较好的形式是用两个各端带螺纹的螺栓27(从图1中可看到螺栓27的一端27)将各叠片叠在一起。端板5和端盖6也是用螺栓装配的，由螺母28将该组装件固定在一起。图2还显示了装在轴7上的电枢29的一个横截面。电枢29有三个蘑菇状磁极30，各自装有绕组31。电枢，如本
中通常所周知的那样，由叠片形成。在某些电动机的结构中，电枢叠片和外壳叠片4可以由同样的材料冲压成，这样可以使废料尽量少。如果这样做不适合的话，则可把外壳叠片制成两半，在螺栓区26连接起来，如虚线32所示。这样各冲压件可设计得使材料的消耗量减少到最小程度。在连接线32处可采用各种形式，例如鸠尾接合形式，将两半叠片固定在一起。城堡状体的数目并不限于图中所示的那样，图中，每隔12度就可看到一个城堡状体。举例说，可以在每隔9度形成较小的城堡状体。各叠片之间的连接点也可由分别配置在叠片中接收螺栓27用的孔(适当经过扩大)中的空心圆柱形套管予以加固。套管的自由端座落在端盖5、6和各凹口中，各套管的端部可铆接到叠片堆上，以起补助支承作用。此外在端盖6上形成容纳螺栓27用的各孔可攻出螺纹以便使其与螺栓作螺纹接合，从而可缩短螺栓的长度，使螺栓不致凸出端盖6外。可以不在端盖5、6上设轴向通风孔9而在各端盖上的其与叠片堆之间的界面处开径向狭缝状的孔，或者两种孔都开。例如可设四个等间距的孔。对上述实施例是可以进行种种修改的，而这些修改应属于本说明书所附各权利要求的范围之内。权利要求1.一种分数马力永磁式直流电动机，其特征在于，该电动机包括一永久磁铁的定子和一装载所述磁铁的外壳，所述外壳由许多叠片制成，且形成一磁通回路。2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述外壳的外表面带肋条。3.如权利要求2所述的电动机，其特征在于，所述各叠片的外周边呈城堡状。4.如权利要求3所述的电动机，其特征在于，所述城堡状体通常呈梯形，各毗邻梯形在径向上延伸的边缘不平行。5.如权利要求4所述的电动机，其特征在于，所述边缘的径向内端的垂直线不与毗邻城堡状体的相对边缘相交。6.如权利要求3所述的电动机，其特征在于，至少设有30个城堡状体。7.如权利要求6所述的电动机，其特征在于，设有40个城堡状体。8.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述外壳设有径向和1或轴向配置的冷却孔。9.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述磁铁靠在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分数马力永磁式直流电动机，其特征在于，该电动机包括一永久磁铁的定子和一装载所述磁铁的外壳，所述外壳由许多叠片制成，且形成一磁通回路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰弗雷德里克贝恩斯，
申请(专利权)人：德昌电机工业制造厂有限公司，
类型：实用新型
国别省市：HK[中国|香港]