本发明提供一种新型直流电机,主要包括定子和转子,定子分环形定子和中心定子(19),环形定子固定在电机外壳(3)内壁上,分为N极环形定子(1)和S极环形定子(2),中心定子(19)包括两个圆柱形磁铁和两磁铁之间的中心定子集中励磁绕组(6),中心定子(19)的两磁铁位置与环形定子相对应,且极性相同;在环形定子和中心定子(19)之间有两个圆环形的转子(14),转子(14)上分布转子电枢绕组(8),转子(14)和中心定子(19)分别通过定子轴盘(12)和中心轴(23)固定在电机端盖(13)上,在转子固定盘(11)的一端有一个输出轴(17)。这种电机结构简单,调速范围广。
1.一种新型直流电机,包括定子、转子、电机外壳、输出轴和电机底座,其特征是定子包括环形定子和中心定子,环形定子固定在电机外壳(3)内壁上,分为N极环形定子(1)和S极环形定子(2),中心定子(19)在电机的中心轴(23)上,包括两个圆柱形磁铁和两磁铁之间的中心定子集中励磁绕组(6),中心定子(19)的两磁铁位置与两环形定子相对应,两磁铁的极性与对应的环形定子相同;在环形定子和中心定子(19)之间有两个圆环形的转子(14),两个转子(14)通过转子固定盘(11)串接在一起,分别位于环形定子与中心定子(19)之间,转子(14)上分布转子电枢绕组(8),转子(14)和中心定子(19)分别通过转子固定盘(11)和中心轴(23)固定在电机端盖(13)上,在转子固定盘(12)的一端有一个输出轴(17)。
2.根据权利要求1所述的直流电机,其特征是转子(14)圆环内、外两侧的转子绕组导线(24)分别埋设在转子(14)内、外两侧纵向分布的平行槽(22)内。
3.根据权利要求2所述的直流电机,其特征是平行槽(22)的形状和大小一致,且在转子(14)的内、外两侧均匀分布。
4.根据权利要求1所述的直流电机,其特征是转子(14)沿圆环的半径方向有2-5个转子分隔槽(18),转子分隔槽(18)纵向延伸至转子(14)的另一端,将转子(14)分割成3-6等份,转子分隔槽(18)内填充非导磁材料。
5.根据权利要求1所述的直流电机,其特征是转子固定盘(11)上有一组绕组导线(24)的预留孔(20)。
6.根据权利要求5所述的直流电机,其特征是预留孔(20)的数量为偶数,且均匀分布在转子固定盘(11)上。xa0技术领域
本实用新型提供一种新型电机,尤其是一种无极直流电机。
背景技术
传统的直流电机,是闭合线圈排布在相邻的N极和S极之间,在直流电作用下,线圈作周期性的转动,通过线圈的磁通量发生周期性变化,产生了反电动势,随着电机的转速提高,反电动势也相应增大,线圈中的电流逐渐减小,当电机的转速稳定后,通过线圈的电流也一定。这种传统的直流电机存在以下不足:一、电机的实际使用效率较低,一般是70%一80%之间;二、要有电流的换向装置,换向装置由于碳刷易磨损,需经常更换,有时负荷过大,电机换向效果困难,容易产生火花;三、电机绕的线圈多,结构复杂,制造工艺要求也高,电机的价格较高;四、电机做周期性转动,产生一定的频率,震动大,噪音也大。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构相对简单,调速范围广,使用效率高的新型直流电机。为达到以上目的,一种新型直流电机,包括定子、转子、电机外壳、输出轴和电机底座,其特征是定子包括环形定子和中心定子,环形定子固定在电机外壳内壁上,分为N极环形定子和S极环形定子,中心定子在电机的中心轴上,包括两个圆柱形磁铁和两磁铁之间的中心定子集中励磁绕组,中心定子的两磁铁位置与两环形定子相对应,两磁铁的极性与对应的环形定子相同;在环形定子和中心定子之间有两个圆环形的转子,两个转子通过转子固定盘串接在一起,分别位于环形定子与中心定子之间,转子上分布转子电枢绕组,转子和中心定子分别通过转子固定盘和中心轴固定在电机端盖上,在转子固定盘的一端有一个输出轴。为固定转子电枢绕组,将转子圆环内、外两侧的转子绕组导线分别埋设在转子内、外两侧纵向分布的平行槽内。为尽可能减少转子内磁场没有规律的合成,对转子内合成磁场加以限制,转子沿圆环的半径方向有2-5个转子分隔槽,转子分隔槽纵向延伸至转子的另一端,将转子分割成3-6等份,转子分隔槽内填充非导磁材料。使各等份形成各自的去磁回路。采用以上结构的直流电机,由于转子内、外两侧电枢绕组的导线受力方向始终相同,这样转子的速度和通过转子电枢绕组导线的电流大小成正比,即以流过转子绕组导线的电流大小来控制转子的速度;因为具有相同电流方向的绕组导线始终都在同极性磁场下转动,无须电机换向器,节约了贵重铜金属;转子和定子结构简单,成本低;此外,电机工作时不产生相位,不产生频率,电机的震动小。下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明直流电机剖视图图2是图1的C-向视图图3是图1的D-向视图图4是电机转子外层槽平面展开图1、N极环形定子,2、S极环形定子,3、外壳,4、底座,5、环形定子励磁绕组,6、中心定子集中励磁绕组,7、集电滑环,8、转子电枢绕组,9、电机外轴承,10、电机内轴承,11、转子固定盘,12、定子轴盘,13、端盖,14、转子,15、风扇,16、固定齿轮,17、输出轴,18、转子分隔槽,19、中心定子,20、预留孔,21、碳刷杆,22、平行槽,23、中心轴,24、绕组导线,25、基垫。具体实施例如图1、图2和图3所示,本实用新型的无极直流电机包括圆柱形外壳3,外壳3的两端为端盖13,电机外壳3的内壁固定两个环形定子,环形定子相隔一定距离,距离根据电机功率的大小和线圈散热的条件来确定,功率大的电机两个环形定子间的距离也大。每个环形定子上有定子励磁绕组5,两个定子励磁绕组5分别为N极环形定子1和S极环形定子2,在电机外壳3的中央有一根中心轴23,中心轴23上有两个相同的圆柱形铁芯,两个铁芯之间的中心轴23上有中心定子集中励磁绕组6,形成中心定子19,中心定子19的两个铁芯位置与环形定子相对应,两个铁芯的极性与外层对应的环形定子的极性相同,都为N极或S极。在环形定子和中心定子19之间有两个环形的转子14,两个转子14通过转子固定盘11串联在一起,转子14圆环上带有转子电枢绕组8,如图4所示,沿转子14圆环的内、外两侧的纵向有若干平行槽22,转子电枢绕组8的绕组导线24分别埋设在每个平行槽22内,内、外侧绕组导线24首尾连接。为减少电机在工作时转子电枢绕组8形成的磁场没有规律地合成,使电机能够正常工作,对电机的合成磁场加以限制,在转子14圆环的半径方向有2-5个转子分割槽18,转子分隔槽18纵向延伸至转子14的另一端,将转子14分割成3-6等份,每等份之间的分隔槽18内填充非导磁材料,即以非导磁性材料将转子14隔开,以增加转子14的机械强度,使转子14内的每等份形成各自的去磁回路,限制了转子电枢绕组8中电流造成转子14合成磁场的相互影响。为固定转子14两端的绕组导线24,在每个转子14两端都有一个非导磁材料的基垫25,绕组导线24通过基垫25汇集到转子固定盘11上的预留孔20,通过预留孔25与集电滑环7和碳刷杆21连接,进而与外电源连接。绕组导线24在穿越转子固定盘11时,相邻的两个或者三个以上平行槽17的绕组导线24可以集中穿过一个预留孔25,转子上预留孔25的数量不可太多,在转子固定盘11上均匀分布,并且预留孔25的数量为偶数,合并的绕组导线24在穿过转子固定盘11的预留孔25时绕组导线24之间相互抵消对主磁场造成的影响。电机转子14通过转子固定盘11固定在端盖13上的内轴承10和外轴承9之间,电机一端的转子固定盘11上有一个输出轴17,输出轴17随转子14一起同步转动,电机中心定子19通过中心轴23穿过电机端盖13的内轴承,其中远离输出轴17一端的中心轴23延伸并穿过转子固定盘11,通过固定齿轮16固定在定子轴盘12上。为增加电机工作时散热速度,在转子固定盘11的一端固定一个风扇15,随转子14同步转动,转子固定盘11的另一端固定集电滑环7及碳刷杆21。整个电机通过底座4来固定。