專利名稱：一種軸向磁場盤式電機電磁陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及軸向磁場旋轉(zhuǎn)電動裝置的定子結(jié)構(gòu)。這類裝置的特點是轉(zhuǎn)子和定子在 軸向上同軸平行布置，即在洛倫茨定律的磁場下工作。
背景技術(shù)：
1821年，法拉第在研究奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁作用時獲得了一項重大發(fā)現(xiàn)磁作 用的方向是與產(chǎn)生磁作用的電流的方向垂直的。他由此制成了一種電動機，證明了導線在 恒定磁場內(nèi)的轉(zhuǎn)動。這種原理性的電機，就是我們今天所稱的軸向磁場電機。100多年來， 由于材料和加工能力的限制，人們始終不能將這種具有高功率密度、運動部件少、體積小、 重量輕等結(jié)構(gòu)和機械特性的電機投入產(chǎn)品生產(chǎn)。不得已，才發(fā)展出了異步、同步、直流無刷 等形形色色的電機系列。自上世紀50年代開始，人們開始將軸向磁場電機技術(shù)應用于微型電機的研發(fā)，并 逐步應用在計算機硬盤、微型磁帶錄音機上。進入上世紀80年代，國內(nèi)外電機行業(yè)開始研 究和發(fā)展中小型軸向磁場電機。其中，異形獨立線圈的繞制、成形以及獨立線圈的排列、固 封等都是研究的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容為了提高軸向磁場電機電樞繞組的磁效率，進而提高軸向磁場電機效率，同時提 高電機繞組的散熱效果，設(shè)計了一種新型的軸向磁場盤式電機電磁陣列。其核心技術(shù)是組 成電磁繞組的線圈的形狀結(jié)構(gòu)特征和嵌鎖排列形式。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是使用特殊制作的模具，將金屬導線緊密且整齊排列繞制成獨立的平整線圈(11)， 平整線圈(11)軸向截面形狀為一個中空的扇面，四角圓弧過渡。每個平整線圈有兩個電磁 工作段(12)，一個內(nèi)延段(13)和一個外延段(14)。線圈的軸向為(31)，線圈軸向厚度為 (32)。使用特殊制作的模具，將平整線圈(11)變形，形成具有立體構(gòu)型的異型線圈 01)。每個異型線圈有兩個電磁工作段(22)，一個內(nèi)延段和一個外延段(M)。 異型線圈的兩個電磁工作段02)在同一平面上并垂直于軸向(31)，內(nèi)延段03)和外 延段04)在軸向(31)上向同一側(cè)隆起，異型線圈的電磁工作段02)軸向厚度不變， 異型線圈軸向總厚度(33)為線圈電磁工作段02)軸向厚度(32)的1.5-2. 5倍。將多個線圈沿圓周方向嵌鎖排列構(gòu)成一個圓形電磁陣列，構(gòu)成電磁陣列的平整線 圈和異型線圈數(shù)量相等，所有的電磁工作段沿圓周方向均勻分布。使用添加導熱體的高分子材料將圓形電磁陣列整體固封，形成圓環(huán)狀電磁陣列， 使用該電磁陣列作為軸向磁場盤式電機定子。本實用新型的有益效果是，能夠有效地減少電樞繞組的磁間隙，提高磁效率，從而 提高軸向磁場盤式電機的效率。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是平整線圈示意圖，包括立體示意圖la，線圈尺寸關(guān)系圖Ib和線圈軸向截面 圖Ic ；圖2是異型線圈示意圖，包括立體示意圖2a，線圈尺寸關(guān)系圖2b和線圈軸向截面 圖2c;圖3是電磁陣列示意圖，包括軸向截面圖3a，立體示意圖北；圖中11-平整線圈，12-平整線圈電磁工作段，13-平整線圈內(nèi)延段，14-平整線圈外延 段；21-異型線圈，22-異型線圈電磁工作段，23-異型線圈內(nèi)延段，24-異型線圈外延 段；31-軸向，32-平整線圈軸向厚度及異型線圈電磁工作段軸向厚度；33-異型線圈總軸向厚度；
具體實施方式
軸向磁場盤式電機電磁陣列使用兩種構(gòu)型的獨立線圈，一種平整線圈(11)，一種 異型線圈01)。異型線圈為平整線圈(11)的變形結(jié)構(gòu)。圖1是平整線圈示意圖。使用特殊制作的模具，將金屬導線緊密且整齊排列繞制 成平整線圈(11)，每個平整線圈有兩個電磁工作段(12)，一個內(nèi)延段(13)和一個外延段 (14)。線圈的軸向為(31)，線圈軸向厚度為(32)。圖2是異型線圈示意圖。使用特殊制作的模具，將平整線圈(11)變形，形成具有 立體構(gòu)型的異型線圈01)。每個異型線圈有兩個電磁工作段02)，內(nèi)延段03)和一 個外延段04)，內(nèi)延段03)和外延段04)在軸向(31)上向同一側(cè)隆起，異型線圈的 電磁工作段02)軸向厚度不變，異型線圈軸向總厚度(33)為線圈電磁工作段02)軸向厚 度(3 的 1. 5-2. 5 倍。圖3是電磁陣列示意圖。將多個線圈沿圓周方向嵌鎖排列構(gòu)成一個圓形電磁陣 列，構(gòu)成電磁陣列的平整線圈和異型線圈數(shù)量相等，所有的電磁工作段沿圓周方向均勻分 布。其中3a是電磁陣列軸向截面示意圖；北是電磁陣列排列示意圖；電磁陣列環(huán)中間段(電磁工作段形成的部分)軸向厚度較電磁陣列外沿和內(nèi)沿軸 向厚度小，該外形的優(yōu)點是使包裹電磁工作段的厚度盡可能小，從而使電磁陣列具有最小 的磁間隙，以提高電磁效率。使用高分子材料將圓環(huán)狀電磁陣列固封，該高分子材料是以樹脂或聚氨酯作為基 材，并在其中添加纖維狀或片狀的、不具導電、導磁特性的導熱體，固封形成的電樞繞組可 以作為軸向磁場電機的定子。
權(quán)利要求1.一種軸向磁場盤式電機電磁陣列，其特征是使用兩種獨立線圈，一種平整線圈 (11)，一種異型線圈01)。異型線圈為平整線圈(11)的變形結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種軸向磁場盤式電機電磁陣列，其特征是異型線圈 的兩個電磁工作段02)在同一平面上并垂直于軸向(31)，內(nèi)延段03)和外延段04)在軸 向(31)上向同一側(cè)隆起，異型線圈的電磁工作段02)軸向厚度不變，異型線圈軸向 總厚度(33)為線圈電磁工作段02)軸向厚度(32)的1.5-2. 5倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種軸向磁場盤式電機電磁陣列，其特征是將多個線圈沿 圓周方向嵌鎖排列構(gòu)成一個圓形電磁陣列，構(gòu)成電磁陣列的平整線圈和異型線圈數(shù)量相 等，所有的電磁工作段沿圓周方向均勻分布。
專利摘要本實用新型涉及一種軸向磁場盤式電機電磁陣列。設(shè)計了一種新型的軸向磁場盤式電機電磁陣列。將多個平整線圈(11)配合同等數(shù)量的異型線圈(21)沿圓周方向嵌鎖排列，排列后，全部線圈的電磁工作段在圓周方向均勻分布，形成圓環(huán)狀電磁陣列。使用添加導熱體的高分子材料將電磁陣列整體固封，使用該電磁陣列作為軸向磁場盤式電機的定子。本實用新型的有益效果是，能夠有效減少電樞繞組磁間隙，提高磁效率，從而提高電機效率，同時提高電機繞組的散熱效果。
文檔編號H02K1/06GK201821170SQ20102054740
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者任良平, 劉廣喜, 畢麗蘊 申請人:北京眾仁智杰科技發(fā)展有限公司