專利名稱：雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，屬于電動機領(lǐng)域。適用于家用、商用電動跑步機及其它 場合。
背景技術(shù)：
電動跑步機是家庭及健身房常備的器材，而且是目前家庭健身器材中應(yīng)用最為普 遍的一種。近幾年，電動跑步機得到長足發(fā)展，廣泛深入到家庭之中?，F(xiàn)在家庭用電動跑步 機所配驅(qū)動系統(tǒng)一般采用①普通直流永磁電動機加直流調(diào)速電源，達到驅(qū)動跑步帶的功 能；普通電動跑步機一般采用電機通過同步帶輪減速，用同步帶帶動驅(qū)動輥，實現(xiàn)跑步帶的 直線運動。②采用三相交流變頻電動機加變頻驅(qū)動器，或者采用永磁直流無刷電動機加無刷 控制器達到驅(qū)動跑步帶的功能；兩種電機調(diào)速系統(tǒng)各有優(yōu)缺點普通直流永磁電動機加直 流調(diào)速電源驅(qū)動系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速范圍廣，調(diào)速簡單的優(yōu)點，但是由于采用直流永磁 電動機，內(nèi)部含有電刷，電機使用壽命受到電刷的影響，一般使用1000-2000h之后需要更 換電刷，若換向器磨損，電機即報廢。三相交流變頻電動機加變頻驅(qū)動器驅(qū)動系統(tǒng)，壽命長， 噪聲低，但是由于采用交流電動機，體積大、重量大，調(diào)速方案復雜，系統(tǒng)整體效率偏低，不 符合目前節(jié)能社會的需求。永磁直流無刷電動機加無刷控制器是近年來發(fā)展起來的新的電 動跑步機驅(qū)動系統(tǒng)，各大電動跑步機廠家都注入相當大的精力，進行研制開發(fā)，近期并有批 量上市。采用永磁直流無刷電動機加無刷控制器驅(qū)動系統(tǒng)，具有效率高、調(diào)速方便、壽命長、 過載能力強、相同功率體積小的優(yōu)點，缺點是價格偏高，整套系統(tǒng)與交流變頻電動機加變頻 驅(qū)動器驅(qū)動系統(tǒng)價格相當，高于直流永磁電動機加直流調(diào)速電源的價格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計一種體積小、重量 輕、效率高、壽命長，還可節(jié)省大量原材料的雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，包括 定子、中心軸和轉(zhuǎn)子，其特征在于在中心軸的兩端部安裝兩個完全相同的定子，兩個定子 槽槽相對，兩定子間用跨線串聯(lián)，定子的外端分別裝置有圓柱滾子軸承和雙列球軸承，外轉(zhuǎn) 子安裝在兩個定子的外面，在外轉(zhuǎn)子內(nèi)對應(yīng)兩個定子的位置粘接兩組磁瓦，兩端通過左右 端蓋固定。所述的兩個定子分別由繞組線、槽楔、沖片和絕緣端板組成，沖片疊高相同，兩端 裝置有絕緣端板，槽絕緣放入槽內(nèi)，完成繞線后用槽楔固定。所述的兩組磁瓦片數(shù)和磁性能相同，每組磁瓦的片數(shù)為10片。所述的電動機整體為長度600mm，直徑90mm的細長結(jié)構(gòu)。工作原理雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，使用在電動跑步機上，用驅(qū)動輥作為電機的外轉(zhuǎn)子，同步帶繞在外轉(zhuǎn)子上，電機旋轉(zhuǎn)時，直接驅(qū)動跑步帶，實現(xiàn)跑步帶直線運動。這樣，整個系統(tǒng)省 掉兩個同步帶輪，一條同步帶，并可節(jié)省電動跑步機前面安裝電機和同步帶的空間，從而減 少電動跑步機的總體長度，比較適合小居室家庭使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機與同功率交流電動機相比， 電機體積小、重量輕，具有較高的過載能力和啟動轉(zhuǎn)矩；與直流永磁電動機相比，由于采用 無刷結(jié)構(gòu)，壽命長、能有效減少電刷磨損產(chǎn)生的粉塵污染和對外界的電磁干擾。雙定轉(zhuǎn)子 直流無刷電動機加無刷控制器調(diào)速方便，可靠性高，是典型的機電一體化產(chǎn)品，它具有細而 長的體形，電機內(nèi)部安裝有兩個完全相同的定子，分別位于電機的兩端，易于繞線，由于分 布在兩端，傳送轉(zhuǎn)矩時，亦可有效消除對軸承的單邊拉力。應(yīng)用到電動跑步機上，作為電動 跑步機的新型的驅(qū)動元件，不但具有一般直流無刷電機所具有的體積小、重量輕、效率高、 壽命長的特點，還可節(jié)省大量鑄鐵材料，兩個同步帶輪的重量約為3-5Kg，不通過同步帶傳 遞能量，減少效率損失，適應(yīng)當前節(jié)能社會的主旋律。細長的外轉(zhuǎn)子直接作為電動跑步機的 驅(qū)動輥，節(jié)省了兩個同步帶輪和一條同步帶，可節(jié)省大量黑色金屬，節(jié)約電動跑步機前面的 空間，有效縮短電動跑步機的總長度，具有較為廣闊的應(yīng)用前景，適應(yīng)當前節(jié)能社會的大環(huán)
^Mi ο


圖1是本發(fā)明雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2是定子結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是定子沖片結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是兩個定子繞組接線圖。圖1-4是本發(fā)明雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機的最佳實施例。其中1.軸用擋圈 2.左端蓋 3.圓柱滾子軸承 4.孔用擋圈 5.繞組線 6.絕緣端板 7.沖 片 8.槽絕緣 9.槽楔 10.跨線 11.中心軸 12.外轉(zhuǎn)子 13.磁瓦 14.雙列球軸承 15.右端蓋 16.螺釘 17.引接線。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機做進一步說明現(xiàn)有技術(shù)的電動跑步機采用直流永磁電動機或交流電動機及一般結(jié)構(gòu)的直流無 刷電動機及其驅(qū)動系統(tǒng)。由于電機直徑較大，只能放置于電動跑步機的前端。參照圖1 本發(fā)明雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機由軸用擋圈1、左端蓋2、圓柱滾子軸承3、孔用擋 圈4、繞組線5、絕緣端板6、沖片7、槽絕緣8、槽楔9、跨線10、中心軸11、外轉(zhuǎn)子12、磁瓦13、 雙列球軸承14、右端蓋15、螺釘16和引接線17組成。在中心軸11的兩端部安裝兩個完全 相同的定子，兩個定子槽槽相對，結(jié)構(gòu)和電磁參數(shù)完全相同，兩定子間用跨線10串聯(lián)，使其 在電氣上同步，定子的外端分別裝置有圓柱滾子軸承3和雙列球軸承14，外轉(zhuǎn)子12安裝在 兩個定子的外面作為驅(qū)動輥，在外轉(zhuǎn)子12內(nèi)圓上對應(yīng)定子位置粘接兩組片數(shù)和磁性能相 同的磁瓦13，兩組磁瓦13片數(shù)和磁性能相同，每組磁瓦13的片數(shù)為10片，兩端通過左右端 蓋2、15固定。電動機整體為長度600mm，直徑90mm的細長結(jié)構(gòu)。參照圖2:兩個定子分別由繞組線5、絕緣端板6、沖片7、槽絕緣8、槽楔9組成。沖片7疊高相同，以軸肩定位分別從中心軸11兩端壓入，槽內(nèi)放入槽絕緣8，按圖4所示繞線，用槽楔9固定。參照圖3:定子沖片采用21槽均布結(jié)構(gòu)，冷軋硅鋼片，轉(zhuǎn)子采用10片高磁能積釹鐵硼磁鋼， 這種10極、21槽配合，有助于減小轉(zhuǎn)矩波動，提高系統(tǒng)低速運行平穩(wěn)性。定子鐵心分成兩部分后，鐵心長度縮短為原先的一半，提高了繞線、嵌線的工藝 性；對應(yīng)定子位置，在轉(zhuǎn)子內(nèi)圓上粘接兩組片數(shù)和磁性能相同的磁瓦13，分布在跑步帶驅(qū) 動輥的兩端，提高了磁瓦13粘接的可靠性和工藝性，亦可有效消除驅(qū)動輥工作時對軸承的 單邊拉力。驅(qū)動輥加工時可兩端加工，只加工粘接磁瓦13部分，減少了加工量，提高了加工 工藝性。參照圖4:兩組完全相同的定子結(jié)構(gòu)，繞線方式相同，電磁方案相同，分別繞制完成后，用跨 線10串聯(lián)在一起，構(gòu)成一個電氣完整的定子。鐵心變短，提高繞線工藝性。該雙定子外轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，結(jié)構(gòu)細長，用在電動跑步機上，接通電源，電動 機外轉(zhuǎn)子12作為驅(qū)動輥直接驅(qū)動跑步帶作直線運動，省去了兩個同步帶輪，一條同步帶， 節(jié)省了電動跑步機前放置電機的空間，使電動跑步機結(jié)構(gòu)更加緊湊，更適用于小居室家庭 使用。由于采用直接驅(qū)動結(jié)構(gòu)，提高了電動跑步機的工作可靠性，提高了電動跑步機的動態(tài) 響應(yīng)。作為驅(qū)動該電機的直流無刷控制器原理與一般無刷電機控制器接近，由于可單獨安 裝固定，故可設(shè)計為細長結(jié)構(gòu)，獨立安裝在電動跑步機的某一支撐臂上，不影響使用；該電 機結(jié)構(gòu)新穎，可節(jié)省黑色金屬和塑料使用量，非常適合當前節(jié)能型社會的大趨勢，具有非常 廣闊的推廣、使用前景。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，包括定子、中心軸和轉(zhuǎn)子，其特征在于在中心軸(11)的兩端部安裝兩個完全相同的定子，兩個定子槽槽相對，兩定子間用跨線(10)串聯(lián)，定子的外端分別裝置有圓柱滾子軸承(3)和雙列球軸承(14)，外轉(zhuǎn)子(12)安裝在兩個定子的外面，在外轉(zhuǎn)子(12)內(nèi)對應(yīng)兩個定子的位置粘接兩組磁瓦(13)，兩端通過左右端蓋(2、15)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，其特征在于所述的兩個定子分 別由繞組線(5)、槽楔(9)、沖片(7)和絕緣端板(6)組成，沖片(7)疊高相同，兩端裝置有 絕緣端板(6)，槽絕緣(8)放入槽內(nèi)，完成繞線后用槽楔(9)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，其特征在于所述的兩組磁瓦 (13)片數(shù)和磁性能相同，每組磁瓦(13)的片數(shù)為10片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，其特征在于所述的電動機整體 為長度600mm，直徑90mm的細長結(jié)構(gòu)。
全文摘要
雙定轉(zhuǎn)子直流無刷電動機，屬于電動機領(lǐng)域。適用于家用、商用電動跑步機及其它場合。包括定子、中心軸和轉(zhuǎn)子，其特征在于在中心軸(11)的兩端部安裝兩個完全相同的定子，兩個定子槽槽相對，兩定子間用跨線(10)串聯(lián)，定子的外端分別裝置有圓柱滾子軸承(3)和雙列球軸承(14)，外轉(zhuǎn)子(12)安裝在兩個定子的外面，在外轉(zhuǎn)子(12)內(nèi)對應(yīng)兩個定子的位置粘接兩組磁瓦(13)，兩端通過左右端蓋(2、15)固定。具有的體積小、重量輕、效率高、壽命長的特點，還可節(jié)省大量鑄鐵材料等優(yōu)點。
文檔編號H02K1/16GK101931292SQ20101026390
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者于賓 申請人:山東山博電機集團有限公司