專利名稱：一種新型電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明屬于電機(jī)領(lǐng)域，涉及一種永磁電動機(jī)/發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的各種電動機(jī)，如交流感應(yīng)電動機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，但有啟動困難、啟動電流大、耗電量大、發(fā)熱量高、效率低、調(diào)速困難?，F(xiàn)有的有刷和無刷直流電動機(jī)包括永磁直流電動機(jī)，雖有比前者工作效率高、調(diào)速容易，但有發(fā)熱量高、成本高、故障率高、容易燒毀、維修困難、永磁能利用率低、轉(zhuǎn)子慣量大。現(xiàn)有發(fā)電機(jī)也有共同缺點，那就是電機(jī)容易發(fā)熱、效率低、永磁能利用率低、使用成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型電機(jī)，與現(xiàn)有電機(jī)相比，它能充分利用永磁能做功，具有成本低、重量輕、效率高、溫升低、耗電量小、轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)子慣量小、工作可靠、可頻繁改變正反轉(zhuǎn)、無齒槽效應(yīng)、使用壽命長。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為；一種新型電機(jī)包括；控制盒、控制元件、前端蓋、后端蓋、軸承、電機(jī)殼、電機(jī)軸、定子內(nèi)套軸承、導(dǎo)磁套、定子、杯形轉(zhuǎn)子，在電機(jī)殼兩側(cè)裝有前端蓋和后端蓋，兩端蓋中心設(shè)有軸承，電機(jī)軸兩端通過軸承與前后端蓋連接，導(dǎo)磁套、定子內(nèi)套軸承以及杯形轉(zhuǎn)子一端，分別與電機(jī)軸相連接，定子設(shè)在電機(jī)殼內(nèi)，定子一端與后端蓋同心相連接。所述的杯形轉(zhuǎn)子具有，在杯形圓筒壁上設(shè)有被磁化的多極永磁鐵，且圓筒內(nèi)周面永磁鐵的極性與徑向所對的圓筒外周面永磁鐵極性相同。定子，具有在導(dǎo)磁筒內(nèi)設(shè)置的定子外套，在定子外套內(nèi)設(shè)有線圈骨架，該線圈骨架為同心不同圓的雙層一端相連，兩層之間設(shè)有能套入上述杯形轉(zhuǎn)子并均有菜隙的雙層圓筒，線圈骨架上配置有多組在周向上，相鄰兩組交錯排列的空心線圈，該線圈配置成隔著空隙即與上述永磁鐵的內(nèi)周面相對，同時也與永磁鐵的外周面相對，并且有永磁鐵內(nèi)周面的線圈與徑向所對應(yīng)的永磁鐵外周面的線圈在同一極性的永磁鐵上作用相同。線圈骨架內(nèi)設(shè)有定子內(nèi)套，定子內(nèi)套一端與定子內(nèi)套軸承連接，定子內(nèi)套另一端與定子外套之間設(shè)有支撐圓盤。以上本發(fā)明是用作發(fā)電機(jī)。當(dāng)本發(fā)明作為電動機(jī)時，將裝有控制元件的圓盤形控制盒同心安裝在后端蓋上，控制元件與定子里的光控器件組成控制電路，來控制定子線圈與杯形轉(zhuǎn)子的相互作用，從而實現(xiàn)電動機(jī)運轉(zhuǎn)?？刂坪杏脤?dǎo)熱性好材料制作，即給電子元件散熱又起到保護(hù)作用，同時實現(xiàn)機(jī)電一體化。采用本發(fā)明優(yōu)點是；改變了傳統(tǒng)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化線圈軌跡上的磁場分布，極大的提高線圈與永磁場的相互作用，從而使電機(jī)效率得到很大提高，減小了啟動電流、降低了耗電量。
由于定子線圈為空心線圈，降低了鐵損、減輕了電機(jī)重量、去除了齒槽效應(yīng)，同時也降低了電機(jī)溫升。轉(zhuǎn)子為杯形，減輕了轉(zhuǎn)子重量、降低了轉(zhuǎn)子慣量、提高了改變正反轉(zhuǎn)的頻率。杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)外都有線圈，增大了線圈與轉(zhuǎn)子的作用力；從而提高了電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明是無刷電機(jī)與有刷電圖機(jī)相比，提高了電機(jī)可靠性、延長了使用壽命。本發(fā)明用電子器件控制電圖動機(jī)運 轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了無極變速。


圖I為本發(fā)明一種新型電機(jī)半剖示意圖；圖2a為本發(fā)明一種新型電機(jī)定子線圈與線圈骨架裝配示意圖；圖2b為本發(fā)明一種新型電機(jī)定子線圈骨架剖面示意圖；圖3為本發(fā)明一種新型電機(jī)單個線圈的一種纏繞形式示意圖；圖4為本發(fā)明一種新型電機(jī)定子外套剖面示意圖；圖5為本發(fā)明一種新型電機(jī)定子導(dǎo)磁筒剖面示意圖；圖6為本發(fā)明一種新型電機(jī)定子內(nèi)套結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明一種新型電機(jī)轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖中僅畫出轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)的一半;圖8為本發(fā)明一種新型電機(jī)杯形轉(zhuǎn)子組裝示意圖；圖9為本發(fā)明一種新型電機(jī)轉(zhuǎn)子端盤立體示意圖；圖10為本發(fā)明一種新型電機(jī)永磁鐵的充磁方式及立體示意圖；圖11為本發(fā)明一種新型電機(jī)導(dǎo)磁套示意圖；圖12為本發(fā)明一種新型電機(jī)控制盒立體示意圖；圖中有；I前端蓋，2線圈骨架，3定子外套，4導(dǎo)磁筒，5電機(jī)殼，6后端蓋，7控制元件，8控制盒,9軸承，10線圈引線，11支撐圓盤,12轉(zhuǎn)子端盤,13永磁鐵,14線圈，15導(dǎo)磁套，16定子內(nèi)套軸承，17定子內(nèi)套，18轉(zhuǎn)子支架，19電機(jī)軸，20定子，21杯形轉(zhuǎn)子，201外加強(qiáng)筋，202筒壁，203光控器件，204內(nèi)加強(qiáng)筋；301外套槽；17a內(nèi)套槽，18a磁鐵口，13a螺紋孔；13b反光條，12a端盤孔，12b端盤內(nèi)P。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。參見附圖I至附圖12所示，一種新型電機(jī)包括；控制盒8、控制元件7、前端蓋I、后端蓋6、軸承9、電機(jī)殼5、電機(jī)軸19、定子內(nèi)套軸承16、導(dǎo)磁套15、定子20、杯形轉(zhuǎn)子21，在電機(jī)殼5兩側(cè)裝有前端蓋I和后端蓋6,在前端蓋I和后端蓋6中心設(shè)有軸承9,電機(jī)軸19兩端通過軸承9與前端蓋I和后端蓋6連接，導(dǎo)磁套15、定子內(nèi)套軸承16以及杯形轉(zhuǎn)子21一端，分別與電機(jī)軸19相連接,定子20設(shè)在電機(jī)殼5內(nèi)，定子20 —端與后端蓋6同心相連接。所述的杯形轉(zhuǎn)子21包括；永磁鐵13、轉(zhuǎn)子支架18轉(zhuǎn)子端盤12，將多對周向充磁，且磁極面為圓弧形的永磁鐵13插入用非導(dǎo)磁材料制作的杯形轉(zhuǎn)子支架18，(圖中只畫出一半)杯形壁上開有與永磁鐵13緊密配合的磁鐵口 18a內(nèi)，永磁鐵13的磁極性是在周向上同極相對排列，在永磁鐵13全部插入后,在轉(zhuǎn)子支架18的杯形口外圓連同永磁鐵13 —端加工成能與轉(zhuǎn)子端盤12的端盤內(nèi)口 12b緊密配合的端頭(參見圖8圖9)，轉(zhuǎn)子端盤12用非導(dǎo)磁材料制作，起到固定永磁鐵13的作用。轉(zhuǎn)子端盤12的端盤孔12a與轉(zhuǎn)子支架18杯形口上的螺紋孔13a相對，用螺絲緊固(圖中沒畫出)。定子20包括；線圈骨架2、定子外套3、導(dǎo)磁筒4、線圈14、線圈引線10、支撐圓盤
11、定子內(nèi)套17，其中導(dǎo)磁筒4起到磁屏蔽作用，可用帶有絕緣層的硅鋼片疊成，或用外層絕緣的高導(dǎo)磁鋼絲繞成，也可用高導(dǎo)磁的鐵氧體磁瓦合成。線圈骨架2為同心不同圓的雙層一端相連的兩層之間設(shè)有能套入上述杯形轉(zhuǎn)子21并均有空隙的空腔雙層圓筒。在筒壁202的內(nèi)層圓筒內(nèi)周面設(shè)有多條周向平行，且間距相等，短于圓筒長的內(nèi)加強(qiáng)筋204，在內(nèi)加強(qiáng)筋204徑向?qū)?yīng)的外層筒壁202上，設(shè)有相同數(shù)目的外加強(qiáng)筋201。在線圈骨架2上安裝有多組空心線圈14，且周向上相鄰兩線圈14是交錯排列，該線圈14在線圈骨架2上配置成隔著空隙即與上述永磁鐵13的內(nèi)周面相對，同時也與永磁鐵13的外周面相對。在線圈骨架2內(nèi)插入與內(nèi)加強(qiáng)筋204相對應(yīng)的設(shè)有內(nèi)套槽17a的定子內(nèi)套17后，在安裝內(nèi)壁上與加強(qiáng)筋201相對應(yīng)設(shè)有外套槽301的定子外套3，定子內(nèi)套17 —端與定子內(nèi)套軸承16連接。另一端與定子外套3之間安裝有支撐圓盤11，同時在支撐圓盤11的出線孔(圖中沒 標(biāo)明)引出線圈引線10，在定子外套3的外圓上設(shè)置導(dǎo)磁筒4，定子20內(nèi)外用高強(qiáng)度樹脂澆注成一體。其中定子外套3、線圈骨架2、定子內(nèi)套17，全部用高電阻率材料制作。定子內(nèi)套軸承16可防止定子內(nèi)套徑向移動。當(dāng)本發(fā)明一種新型電機(jī)作為電動機(jī)時；將裝有控制元件7的控制盒8與后端蓋6同心連接。在轉(zhuǎn)子支架18的一端設(shè)有反光條13b它與線圈骨架2上的光控器件203組成轉(zhuǎn)子21位置檢測器，通過此檢測器輸出的信號控制控制盒8里的控制元件7來控制每組線圈14電流的通斷，改變線圈14與永磁鐵13的相互作用，從而使電動機(jī)運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種新型電機(jī)，其特征在于，該電機(jī)包括前端蓋、后端蓋、軸承、電機(jī)殼、電機(jī)軸、定子內(nèi)套軸承、導(dǎo)磁套、定子、杯形轉(zhuǎn)子，在電機(jī)殼兩側(cè)裝有前端蓋和后端蓋，兩端蓋中心設(shè)有軸承，電機(jī)軸兩端通過軸承與前后端蓋相連接，導(dǎo)磁套、定子內(nèi)套軸承以及杯形轉(zhuǎn)子一端，分別與電機(jī)軸相連接，定子設(shè)在電機(jī)殼內(nèi)，定子一端與后端蓋同心相連接； 所述的杯形轉(zhuǎn)子具有，在杯形圓筒壁上設(shè)有被磁化的多極永磁鐵，且圓筒內(nèi)周面永磁鐵的極性與徑向所對的圓筒外周面永磁鐵極性相同；定子，具有在導(dǎo)磁筒內(nèi)設(shè)置有定子外套，在定子外套內(nèi)設(shè)有線圈骨架，該線圈骨架為同心不同圓的雙層一端相連，兩層之間設(shè)有能套入上述杯形轉(zhuǎn)子并均有空隙的雙層空腔圓筒，線圈骨架上配置有多組在周向上，相鄰兩組線圈交錯排列的空心線圈，該線圈配置成隔著空隙即與上述永磁鐵的內(nèi)周面相對，同時也與永磁鐵的外周面相對，并且有永磁鐵內(nèi)周面的線圈與徑向所對應(yīng)的永磁鐵外周面的線圈在同一極性的永磁鐵上作用相同；線圈骨架內(nèi)設(shè)有定子內(nèi)套，定子內(nèi)套一端與定子內(nèi)套軸承連接，定子內(nèi)套另一端與定子外套之間設(shè)有支撐圓盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型電機(jī)，其特征在于所述杯形轉(zhuǎn)子固定永磁鐵的材料為非導(dǎo)磁材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型電機(jī)，其特征在于所述定子外套、定子內(nèi)套、線圈骨架為高電阻率材料制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型電機(jī)，其特征在于所述定子外套、線圈骨架、線圈、定子內(nèi)套和導(dǎo)磁筒用樹脂澆注成一體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型電機(jī)，包括電機(jī)殼、定子和杯形轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的杯形轉(zhuǎn)子具有，在杯形圓筒壁上設(shè)有被磁化的多極永磁鐵，定子，具有在導(dǎo)磁筒內(nèi)設(shè)置有定子外套，在定子外套內(nèi)設(shè)有線圈骨架，線圈骨架上配置有多組空心線圈，該線圈配置成隔著空隙即與上述永磁鐵的內(nèi)周面相對，同時也與永磁鐵的外周面相對。本發(fā)明特點是改變了傳統(tǒng)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化線圈軌跡上的磁場分布，極大的提高線圈與永磁場的相互作用，從而使電機(jī)效率得到很大提高，減小了啟動電流、降低了耗電量，由于定子線圈為空心線圈，降低了鐵損、減輕了電機(jī)重量、去除了齒槽效應(yīng)，同時也降低了電機(jī)溫升。
文檔編號H02K1/27GK102946181SQ201210482398
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者王九龍 申請人:王九龍