一种一对组磁极并联电机制造技术

本发明专利技术提供了一种一对组磁极并联电机，包括转子和定子，转子包括相互独立的至少两个独立线圈；定子包括一对由第一磁体和第二磁体构成的磁体对，一对由正导电环和负导电环相对设置构成的导电环对，且第一磁体的N极和第二磁体的S极分别用于作用于通电的独立线圈；每个独立线圈均具有两个分别用于在转子旋转过程中交替电连接正导电环、负导电环的接电端点，且在一个旋转周期中，存在有至少两个独立线圈相互并联的时刻，且每个独立线圈的轨迹圆心角和线圈角度分别小于或等于180度。本方案并联电机无论多少个线圈形式，均不需要换向器来分配通电时间，能够实现所有线圈并联工作，在一定条件下能够实现所有线圈全时并联工作，有效提高电机的工作效率。提高电机的工作效率。提高电机的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种一对组磁极并联电机


[0001]本专利技术属于电机
，尤其是涉及一种一对组磁极并联电机。

技术介绍

[0002]电机包括有刷电机和无刷电机，其中有刷电机由于其性能稳定，造价低等优点而被广泛用于一些要求不高的场合。
[0003]在只有一个线圈的情况下，无法保证转轴的连续转动，所以目前的电机都是使用多线圈的形式。如图1所示，目前典型的有三线圈电机，三线圈电机中，具有一对磁极和一对电刷，每个线圈与相邻线圈的的公共点接触于一个换向片，转子在转动过程中，两个电刷分别轮流接触于三个换向片实现换向。当线圈数量增多时，每个线圈的通电时间随之减少，各个线圈的通电时间需要通过换向器来实现，线圈数量越多，每个线圈的作用时间越短，这样的方式虽然从线圈整体上来看增加了线圈数量，并通过串联的方式提高了线圈输出力矩，但是从每组单独的线圈角度讲，每个线圈被作用的时间却大大减少，每个线圈的利用率有线，从而使电机的工作效率受到较大的限制，无法实现所有线圈全时工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种一对组磁极并联电机。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0006]一种一对组磁极并联电机，包括转子和定子，所述的转子包括相互独立的至少两个独立线圈；
[0007]所述的定子包括一对由第一磁体和第二磁体构成的磁体对，一对由正导电环和负导电环相对设置构成的导电环对，且第一磁体的N极和第二磁体的S极分别用于作用于通电的独立线圈；
[0008]每个独立线圈均具有两个分别用于在转子旋转过程中交替电连接正导电环、负导电环的接电端点，且在一个旋转周期中，存在有至少两个独立线圈相互并联的时刻，且每个独立线圈的轨迹圆心角和线圈角度分别小于或等于180度。
[0009]在上述的一对组磁极并联电机中，在一个旋转周期中，存在有至少三/四/五/六个独立线圈相互并联的时刻；
[0010]在每个旋转周期中，存在至少两/三/四/五/六个独立线圈相互并联的时刻大于1/Z旋转周期，Z等于2、3、4或5；
[0011]每个独立线圈的轨迹圆心角大于90度且小于或等于180度；
[0012]每个独立线圈的线圈角度大于90度且小于或等于180度。
[0013]在上述的一对组磁极并联电机中，所述的正导电环包括正有效段弧度，所述的负导电环包括负有效段弧度，正有效段弧度与负有效段弧度之间具有空缺弧度，且每个独立线圈的两个接电端点构成的轨迹圆心角均大于所述的空缺弧度。
[0014]在上述的一对组磁极并联电机中，每个独立线圈的轨迹圆心角大于120度且小于
或等于180度；
[0015]每个独立线圈的线圈角度大于120度且小于或等于180度；
[0016]所述的导电环/磁体为一整体或被切割为相邻的两个或多个；
[0017]正导电环和负导电环具有相同的圆心以使正有效段弧度构成正导电环，负有效段弧度构成负导电环。
[0018]在上述的一对组磁极并联电机中，所述独立线圈的线圈角度等于或趋近于180度；
[0019]所述独立线圈的轨迹圆心角等于或趋近于180度；
[0020]且趋近范围为趋近180度20度、10度、5度或2度以内。
[0021]在上述的一对组磁极并联电机中，正导电环有效段和负导电环有效段均趋近于零，且负导电环有效段与正导电环有效段之间通过绝缘薄膜相隔离。
[0022]在上述的一对组磁极并联电机中，所述的独立线圈均由漆包线在铁芯的任意两个绕线槽上绕设而得。
[0023]在上述的一对组磁极并联电机中，各个独立线圈跨有相同的绕线槽数量；
[0024]或者，存在至少两组跨有不同绕线槽数量的独立线圈。
[0025]在上述的一对组磁极并联电机中，每个独立线圈的轨迹圆心角与线圈角度相等；
[0026]或者，每个独立线圈的轨迹圆心角与线圈角度的角度差小于预设差值。
[0027]在上述的一对组磁极并联电机中，所述的独立线圈均以180度的线圈角度绕设在铁芯上，多个独立线圈在旋转轴A上相互交叉，且以旋转轴A为中心线周向依次分布。
[0028]本专利技术的优点在于：无论多少个线圈形式，均不需要换向器来分配通电时间，每个线圈的通电时间只与其本身的轨迹圆心角及导电环有效段有关，所有线圈之间互不影响，能够实现所有线圈并联连接，在一定条件下，如导电环有效段均无限趋近于180度，轨迹圆心角180度，线圈角度180度的情况，能够实现所有线圈全时并联工作，提高所有线圈的利用率，进而提高电机的工作效率和输出力矩。
附图说明
[0029]图1是现有技术三线圈电机角型接法的结构示意图；
[0030]图2是现有技术三线圈电机角型接法的等效电路图；
[0031]图3是布置三个独立线圈的示意图；
[0032]图4是本专利技术八线槽铁芯绕制三组180度独立线圈的示意图；
[0033]图5是本专利技术三组180度独立线圈的接电端点在导电环上的布置示意图；
[0034]图6是本专利技术三组120度独立线圈的接电端点在导电环上的布置示意图；
[0035]图7是现有技术三线圈电机星型接法的结构示意图；
[0036]图8是现有技术三线圈电机星型接法的等效电路图；
[0037]图9是图5所示方案的等效电路图。
[0038]附图标记：磁体对1；第一磁体11；第二磁体12；导电环对2；线圈L1、L2、L3；独立线圈L4、L5、L6；接电端点a1、a2、b1、b2、c 1、c2。
具体实施方式
[0039]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。
[0040]本实施例公开了一种一对组磁极并联电机，包括转子和定子，转子包括相互独立的至少两个独立线圈，如三个、四个、五个、六个等；
[0041]定子包括一对由第一磁体11和第二磁体12构成的磁体对相对设置构成的磁体对1，一对由两个分别用于提供正极电、负极电的正导电环和负导电环相对设置构成的导电环对2，且第一磁体11的N极和第二磁体12的S极分别用于作用于通电的独立线圈；
[0042]每个独立线圈均具有两个用于在转子旋转过程中交替电连接正导电环、负导电环的接电端点，且在一个旋转周期中，存在有至少两个独立线圈相互并联的时刻，优选在一个旋转周期中，存在至少两/三/四/五/六个独立线圈相互并联的时刻大于1/Z旋转周期，Z等于2、3、4或5。
[0043]每个独立线圈的轨迹圆心角小于或等于180度，轨迹圆心角α的概念为：两个接电端点31位于与旋转轴A垂直的平面上，在该平面上两个接电端点31与旋转轴A的夹角即轨迹圆心角α。具体地，本实施例接电端点在旋转过程中直接或间接滑动接触于正导电环、负导电环以与导电环对实现电连接。导电环可以根据需要安装在电机外壳等不进行转动的部位，各接电端点可以通过任何方式固定在转轴上以实现在旋转过程中稳定地与导电环滑动接触，这里不进行限制，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一对组磁极并联电机，包括转子和定子，其特征在于，所述的转子包括相互独立的至少两个独立线圈；所述的定子包括一对由第一磁体和第二磁体构成的磁体对，一对由正导电环和负导电环相对设置构成的导电环对，且第一磁体的N极和第二磁体的S极分别用于作用于通电的独立线圈；每个独立线圈均具有两个分别用于在转子旋转过程中交替电连接正导电环、负导电环的接电端点，且在一个旋转周期中，存在有至少两个独立线圈相互并联的时刻，每个独立线圈的轨迹圆心角和线圈角度分别小于或等于180度。2.根据权利要求1所述的一对组磁极并联电机，其特征在于，在一个旋转周期中，存在有至少三/四/五/六个独立线圈相互并联的时刻；在每个旋转周期中，存在至少两/三/四/五/六个独立线圈相互并联的时刻大于1/Z旋转周期，Z等于2、3、4或5；每个独立线圈的轨迹圆心角大于90度且小于或等于180度；每个独立线圈的线圈角度大于90度且小于或等于180度。3.根据权利要求2所述的一对组磁极并联电机，其特征在于，所述的正导电环包括正有效段弧度，所述的负导电环包括负有效段弧度，正有效段弧度与负有效段弧度之间具有空缺弧度，且每个独立线圈的两个接电端点构成的轨迹圆心角均大于所述的空缺弧度。4.根据权利要求3所述的一对组磁极并联电机，其特征在于，每个独立线圈的轨迹圆心角大于120度且小于或等于180度；每个独立线圈的线圈角度大于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：杭州东博自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：