平板直流电动机制造技术

本发明专利技术公开了一种平板直流电动机，由机芯、转轴和前后端盖组成，所述的机芯包括：定子托架（１）、安装在定子托架上的矽钢片（２）和线圈（３）、两个分别安装在定子托架上下端的转子托盘（４）、转子托盘上分别安装有一组永久磁铁（５）；所述的转轴（７）贯穿机芯中间安装，由两个安放在定子托架１两端面的凹槽中的轴承（８）支撑；所述的前后端盖（６）固定在定子托架１上，组成电机外壳；其中，所述的定子托架（１）采用绝缘材料制造。本发明专利技术消除了电机运行中交变磁场作用于定子托架所产生的涡流电流，使电机效率得到很大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及平板直流电动机。
技术介绍
平板直流电机一般由机芯、转轴和壳体等部件构成。现有技术中，定子线圈固定在由金属导体构成的定子托架上。这种结构使得电机在运转过程中，两个转子中的永久磁铁沿轴向在永久磁铁的外径与内径所组成的圆环状空间内产生很大的交变磁场。若定子托架由导体或半导体材料制成，则电机在运行过程中，导体或半导体材料会在内部形成很大的涡流电流，对转子产生极强的阻力，使得电机功耗大大增加。中国专利申请02248000. 5公开了一种无铁芯高功率密度盘式电机，其采用的技术方案是将盘式定子线圈与电机金属外壳相靠并紧密连接，从而大大增加了定子线圈的热容并通过外露的电机金属外壳把线圈的热量散发出去。试验证明，用这种方法制作的电机，虽然在一定程度上解决了散热问题，但由于定子托架是用金属材料制成的，在电机运行过程中，转子永久磁铁沿轴向产生的交变磁场在定子托架内部形成很大的短路电流，从而导致电机运转速度低，功耗很大。 因此，如何减少交变磁场产生的短路电流，降低电机温度，是业内亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提出一种平板直流电动机。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是设计一种平板直流电动机，该电动机由机芯、转轴和前后端盖组成。所述的机芯包括定子托架、安装在定子托架上的矽钢片和线圈、两个分别安装在定子托架上下端的转子托盘、和分别安装在转子托盘上的两组永久磁铁；所述的转轴贯穿机芯中间安装，由两个安放在定子托架两端面凹槽中的轴承支撑；所述的前后端盖固定在定子托架上，组成电机外壳；其中，所述的定子托架采用绝缘材料制造，所述的转子托盘由铁质材料制作。 制造定子托架的绝缘材料包括工程塑料、工业陶瓷或钢化玻璃。 与现有技术相比，本专利技术提出的平板直流电动机具有以下优点 1.由于定子托架采用了绝缘材料制作(非导体、非半导体材料)，消除了电机运行中交变磁场作用于定子托架所产生的涡流，电机效率得到很大的提高。 2.转子托盘采用铁质材料制成，既方便了磁铁的定位，又使得磁铁N、 S极之间磁通有了回路。安装时，将磁铁直接放入转子托盘的凹槽内即可。 3.当制作小功率电机时，矽钢片可不安装，定子托架与线圈厚度部分易减薄，一般不超过12毫米。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细地说明，其中 图1是本专利技术一实施例的装配图； 图2是本专利技术中定子部件的结构示意图； 图3是定子部件的右剖视图； 图4是本专利技术中转子部件的结构示意图； 图5是转子部件的剖视图。 具体实施方法 图1显示本专利技术的一个较佳实施例。如图1所示，本专利技术提出的平板直流电动机由机芯、转轴和前后端盖组成。机芯包括定子托架1、安装在定子托架上的矽钢片2和线圈3、两个分别安装在定子托架上下端的转子托盘4、和分别安装在转子托盘上的一组磁铁5。前后端盖6用四个螺栓10固定在定子托架1上。前后端盖上设置有多层扇形孔，以便于电机散热。前后端盖6与定子托架1组成电机外壳。 一转轴7贯穿机芯中间安装，由两个安放在定子托架1两端面的凹槽中的轴承8支撑。两个转子放置在定子的两个端面，并用两个销钉9将转轴与转子托盘销紧，使磁铁5与矽钢片2之间的间隙为0. 5毫米。 电机的定子如图2和图3所示，由定子托架1、9组矽钢片2、9个线圈3和3个霍尔传感器11组成。在定子托架1上，设置有9个固定线圈3的扇形腔体和9个固定矽钢片2的扇形孔，这些扇形腔体和扇形孔呈圆周状均匀排列在定子托架上，并与转子托盘上安装的扇形永久磁铁5组成的圆环相对应。线圈3分为A、B、C三组，每组三个线圈，串联连接，安放在扇形腔体内。矽钢片2安放在扇形孔里，3个霍尔传感器11分别排列在两个线圈之间。各组线圈的终端相连，组成一个公共端；始端分别与外置驱动电路联通，霍尔传感元件11的输入、输出线外接控制电子线路，以控制电路换相。驱动电路与霍尔控制电子线路为已知电路，在此不再赘述。在定子托架1的中心，两端面分别设置有安装轴承8的凹槽。 如图4和图5所示，转子由转子托盘4和永久磁铁5构成。转子托盘4用铁质金属材料制成，既方便永久磁铁5的定位，又可使永久磁铁5的N、S极之间形成磁通回路。转子托盘4呈扁圆状，其上设置有固定扇形永久磁铁5的环形凹槽。在该实施例中有12个扇形永久磁铁，相间排列在转子托盘4的凹槽里。 本专利技术中的定子托架1采用绝缘材料，如塑料、尼龙、工程陶瓷或钢化玻璃制造。由于定子托架由绝缘材料(非导体或非半导体材料)制成，则电机在运行过程中，转子永久磁铁沿轴向产生的交变磁场在定子内部形成的涡流很小，对转子产生的阻力减小，使得电机功耗大大降低。在实验过程中，分别用ABS、MC、尼龙、TP工程塑料、聚碳酸酯等材料进行试验，与导体或半导体材料制作的定子托架相比，在其它条件一致的情况下，本专利技术设计的电机运转速度成数倍提高，功耗也要小的多。 下表是绝缘材料与非绝缘材料所作的定子托架，在电机空载运行中所测的数据对比。从对比数据中可以看出，用绝缘材料制作的定子托架能使电动机的转速大幅度提高，性能明显优于采用金属制作定子托架的电动机。定子托架材料转速/分电压电流不锈钢152转48v3. A4<table>table see original document page 5</column></row><table> 在本专利技术的实验过程中，当电机运行时，将任意一种金属材料，如不锈钢、铜、铁、 铝、镁放置在定子托架部位(上下两转子中的磁铁沿轴向组成的圆环状空间内)，金属材料 在交变磁场的作用下，温度很快会升高到烫手。 当制作小功率电机时，定子托架上可不安装矽钢片，定子托架与线圈厚度部分易 减薄，一般不超过12毫米。 实验证明，本专利技术是一种高效、节能、易装配、易维护的平板直流电动机。权利要求一种平板直流电动机，由机芯、转轴和前后端盖组成，所述的机芯包括定子托架(1)、安装在定子托架上的矽钢片(2)和线圈(3)、两个分别安装在定子托架上下端的转子托盘(4)、分别安装在转子托盘上的一组永久磁铁(5)；所述的转轴(7)贯穿机芯中间安装，由两个安放在定子托架(1)两端面凹槽中的轴承(8)支撑；所述的前后端盖(6)固定在定子托架(1)上，组成电机外壳；其特征在于所述的定子托架(1)采用绝缘材料制造。2. 根据权利要求l所述的平板直流电动机，其特征在于所述制造定子托架(1)的绝缘材料包括工程塑料、工业陶瓷或钢化玻璃。3. 根据权利要求2所述的平板直流电动机，其特征在于所述制造定子托架(1)的绝缘材料是ABS、MC、尼龙、聚碳酸脂或TP工程塑料。4. 根据权利要求1所述的平板直流电动机，其特征在于所述的转子托盘(4)由铁质金属材料制造。全文摘要本专利技术公开了一种平板直流电动机，由机芯、转轴和前后端盖组成，所述的机芯包括定子托架(1)、安装在定子托架上的矽钢片(2)和线圈(3)、两个分别安装在定子托架上下端的转子托盘(4)、转子托盘上分别安装有一组永久磁铁(5)；所述的转轴(7)贯穿机芯中间安装，由两个安放在定子托架1两端面的凹槽中的轴承(8)支撑；所述的前后端盖(6)固定在定子托架1上，组成电机外壳；其中，所述的定子托架(1)采用绝缘材料制造。本专利技术消除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平板直流电动机，由机芯、转轴和前后端盖组成，所述的机芯包括：定子托架（１）、安装在定子托架上的矽钢片（２）和线圈（３）、两个分别安装在定子托架上下端的转子托盘（４）、分别安装在转子托盘上的一组永久磁铁（５）；所述的转轴（７）贯穿机芯中间安装，由两个安放在定子托架（１）两端面凹槽中的轴承（８）支撑；所述的前后端盖（６）固定在定子托架（１）上，组成电机外壳；其特征在于：所述的定子托架（１）采用绝缘材料制造。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张天龙，
申请(专利权)人：深圳创维RGB电子有限公司，张天龙，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]