專利名稱：新式直流電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流電機，特別是一種無換向器、無電刷、鐵損很 小的直流電機。
技術背景直流電機在航空、航天、船艦、機床、機器人、自動控制、汽車、家電 等方面應用日益重要和廣泛。直流電動機起動轉(zhuǎn)矩大且調(diào)速牲能好。直流電 機按其磁體類型分為電磁式和永磁式，永磁式無勵磁繞組，比電磁式結(jié)構(gòu)簡 單、體積小、重量輕、用銅少、損耗小、效率高、更可靠，所以永磁直流電機應用更廣。但是，現(xiàn)有的電磁式直流電機既有換向器，又有電刷；現(xiàn)有的 永磁直流電機要么有換向器，要么有電刷，要么既有換向器，又有電刷；電 刷和換向器影響著現(xiàn)有直流電機的使用壽命?，F(xiàn)有的直流電機中圍繞電樞的 磁極沿圓周極性交替分布，且相鄰的磁極隔有間隙，由于相鄰的磁極隔有間 隙，電樞相對定子轉(zhuǎn)一周，與電樞發(fā)生作用的磁力線不充分多，因而效率不 充分高?，F(xiàn)有的直流發(fā)電機，工作時，電樞線圈種的磁場交替變化，除了能 產(chǎn)生欲求的感應電動勢(大小和方向是變化的)，還在電樞鐵心中產(chǎn)生渦流和 磁滯效應，這里的渦流和磁滯效應必然產(chǎn)生鐵損和有害的熱量；電機的使用 是可逆的，直流電機作為電動機，結(jié)構(gòu)與直流發(fā)電機完全相同，現(xiàn)有的直流 電動機工作時，因為電樞中的電流方向不斷交替變化而產(chǎn)生交變磁場，所以 同直流發(fā)電機一樣，也會產(chǎn)生鐵損和有害的熱量?，F(xiàn)有直流電機，有電刷、 有換向器、存在較大的鐵損，因而不能通過加封閉外殼且抽真空作為儲能裝 置使用。發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在解決現(xiàn)有直流電機結(jié)構(gòu)復雜及工作中會產(chǎn)生鐵損和有害 的熱量等問題，力圖降低成本，減少損耗，提高效率，延長使用壽命，還能
對該直流電機(用磁懸浮軸承)經(jīng)簡單地封閉后作為儲能電機(裝置)。 本實用新型按下述技術方案實現(xiàn)。本實用新型由定子、轉(zhuǎn)子及軸承組成，如圖l、圖2所示。在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體每端固套一個軸向充磁的圓盤形永磁體，所 述的三個永磁體圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單極性磁場；按前述方法再制作 一個U形環(huán)槽單極性磁場，但其極性與前一個相反，將兩個U形環(huán)槽磁場的 永磁體外表面用圓盤形和圓環(huán)形導磁體組合聯(lián)接起來，兩個U形環(huán)槽磁場的 永磁體與導磁體相貼的面是異極性的，因而磁力線相接通，如圖1圖2中虛 線所示；導磁圓環(huán)及導磁圓盤與非磁性圓環(huán)的內(nèi)圓或非磁性軸的外圓聯(lián)結(jié)， 在非磁性圓環(huán)或非磁性軸兩端聯(lián)接帶有中孔的非磁性圓盤，非磁性圓盤與非 磁性圓環(huán)聯(lián)接，而非磁性圓盤與非磁性軸是通過軸承聯(lián)接的，非磁性圓盤的 中孔與軸承外圈的外圓聯(lián)接，軸承內(nèi)圈的內(nèi)圓與非磁性軸的外圓聯(lián)接；以上 所述的磁體組件，磁性及非磁性聯(lián)接件，構(gòu)成本實用新型的轉(zhuǎn)子。在非磁性絕緣圓環(huán)上繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈，電樞線 圈用非磁性絕緣圓環(huán)固定之，非磁性絕緣圓環(huán)與另一非磁性絕緣圓環(huán)的內(nèi)圓 或非磁性絕緣軸的外圓聯(lián)結(jié)，就構(gòu)成了本實用新型的定子。將電樞線圏兩端面的大部分及外圓或內(nèi)圓插入到轉(zhuǎn)子U形環(huán)槽磁場內(nèi)， 并與永磁體圍成的U形環(huán)槽的壁離開一間隙；固定電樞線圈的非磁性絕緣圓 環(huán)的端面與非磁性圓盤內(nèi)端面聯(lián)接或與軸承內(nèi)圈的內(nèi)端面相接，將軸承的外 圈與非磁性圓盤的中孔過盈配合并聯(lián)接；與轉(zhuǎn)子外圓或內(nèi)圓相對應的定子的 內(nèi)圓或外圓之間有一間隙，與轉(zhuǎn)子外端面或內(nèi)端面相對應的定子的內(nèi)端面或 外端面之間有一間隙；電樞線圈的輸入端、輸出端用帶絕緣包皮的導線連接 引到電機的外面，并分別接電源的正極、負極，要求使左右電樞線圈橫截面 中電流的流轉(zhuǎn)方向相反。聯(lián)接或聯(lián)系所述定子與轉(zhuǎn)子的軸承為通用的機械軸承或磁懸浮軸承。
所述電樞線圈與圍成U形環(huán)槽磁場的永磁體組組數(shù)相等，根據(jù)實際情況， 可設計成若干組，但最少為兩組。本實用新型作為直流電動機，其工作原理是電磁學揭露，磁場中的通 電導體會受到作用力，作用力的大小由關系式F二BIL計算，其中B表示磁感應強度，I表示導體中的電流強度，L表示與磁場的磁力線垂直的導體在磁場 中的總長度尺寸，對線繞電樞線圈，L等于電樞線圈匝數(shù)與每圈平均周長之 積；作用力的方向依左手定則判定，即伸開左手，使大拇指與其余四指在同 一手掌平面內(nèi)垂直，讓手心正對磁場的N極，四指指向與導體中的電流方向 一致，這時大拇指就指示出導體的受力方向。在本實用新型中，如圖1示， 若給左電樞線圈通入的直流電在電樞線圈剖面的上部看是順時針方向的，而 在下部看就是逆時針方向的，同時，給右電樞線圈通入的同樣大小的直流電 在電樞線圈剖面的上部看是逆時針方向的，而在下部看就是順時針方向的， 用左手定則容易判定出，兩個電樞線圈上半部分在磁場中每邊受到的作用力 方向都離開觀看者而去，即垂直指向紙里，而兩個電樞線圈下半部分在磁場 中每邊受到的作用力方向都向著觀看者而來，即垂直指向紙外，這樣，兩個 電樞線圈同時產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)子的同向轉(zhuǎn)矩，但電樞線圈被固定，所以轉(zhuǎn)子將相 對電樞線圈轉(zhuǎn)動。若同時改變兩個電樞線圈中的電流方向，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向就 改變。所述的電機， 一旦造就，B、 L就為相對的定值，顯然，只改變I的 大小就可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，而改變I的大小是容易實現(xiàn)的技術。當所述轉(zhuǎn)子運行時切斷電源后，轉(zhuǎn)子有慣性運動，那么電樞線圈中的感 生電流的磁場與轉(zhuǎn)子永磁場相互作用，將阻礙轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動動，因而只要減小電 樞線圈中的電流強度，不但減少了動力，而且同時產(chǎn)生制動力，實現(xiàn)剎車減 速，所以電樞線圈能輔助剎車。由此，可將電源設計制作成具有雙向可調(diào)功 能的——既能給電樞線圈供電，又能從電樞線圈回收感應電能。本實用新型作為直流發(fā)電機，工作原理與現(xiàn)有的直流發(fā)電機相同，遵循
電磁感應原理，即當轉(zhuǎn)子被外界動力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，電樞線圈相對于轉(zhuǎn)子做切割 轉(zhuǎn)子磁場磁力線的運動，從而在電樞線圈中產(chǎn)生感生電動勢，其方向用右手 定則判定(這里不贅述)，若電樞線圈外接負載，則在閉合電路中形成感生電 流。本實用新型作為直流發(fā)電機使用，若只有兩個電樞線圈，兩個電樞線圈 中的電流方向相反，若兩個電樞線圈的繞向相同，分別將一個的輸入端與另 一個的輸出端相接，從而形成兩個線端，就相當于電源的正極和負極；若有 多個電樞線圈，其接法相似，只要保證各電樞線圈的電流流出本線圈后能會 合相加而增大。在所述直流電機(軸承用磁懸浮軸承)的外圍隔離一間隙制作非磁性封 閉外殼，其內(nèi)壁與電機的定子聯(lián)接，在其上打孔將電樞線圈的導電線引出， 并將空隙密封，然后將非磁性封閉外殼內(nèi)抽成真空，這樣成為儲能電機(相 當于飛輪儲能裝置)。當給電機供電時，所述電機充當直流電動機，可使其轉(zhuǎn) 子高速旋轉(zhuǎn)而獲能，當電樞線圈的導電線端外接負載時，所述電機充當直流 發(fā)電機向外供能，在儲能期，電樞線圈的導電線端懸空。以上所述電樞線圈還可以用非磁性導電材料制作成整體的，去掉非磁性 絕緣圓環(huán)。與現(xiàn)有的直流電機相比，本實用新型有以下優(yōu)點1、 無換向器，無電刷，無硅鋼片疊成的鐵心，所以結(jié)構(gòu)簡單，造價低；2、 電機中的渦流損耗和磁滯損耗，即鐵損，只發(fā)生在電機啟停過程或調(diào)速過程中，若電機穩(wěn)定工作(電動機通恒穩(wěn)直流電，發(fā)電機輸入轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn) 速不變)時，處在恒定磁場中的電樞線圈中是恒穩(wěn)直流電，所以無鐵損，節(jié)能，效率極高；3、 因為無電刷、電機穩(wěn)定工作時無鐵損，所以可以連續(xù)工作較長的時 間，且使用壽命長；4、 若所述電機使用磁懸浮軸承，且所述電機無電刷、無換向器、轉(zhuǎn)子 在真空中旋轉(zhuǎn)，因而無機械摩擦能量損耗，而且由于所述優(yōu)點2，所以所述 電機的作儲能裝置，比現(xiàn)有的飛輪儲能、電感線圈儲能、蓄電池儲能、壓縮 空氣儲能等裝置優(yōu)越。
圖1為具體實施方式
一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為具體實施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為具體實施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為具體實施方式
四的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為具體實施方式
五的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為具體實施方式
六的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為具體實施方式
七的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為具體實施方式
八的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
進一步說明。
具體實施方式
一如圖1示，是內(nèi)轉(zhuǎn)子式直流電機，其轉(zhuǎn)子這樣構(gòu)成在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體29兩端固結(jié)軸向充磁的圓盤形永磁體28、 31， 永磁體28、 29、 31圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單N (或S)極磁場；在徑向 充磁的圓環(huán)形永磁體25兩端固結(jié)軸向充磁的圓盤形永磁體24、 26，永磁體 24、 25、 26圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單S (或N)極磁場；將兩個U形環(huán) 槽磁場的永磁體用導磁圓盤7、 12、 17及導磁圓環(huán)2、 23等導磁體組合聯(lián)結(jié) 起來，所述兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體與所述導磁體相貼的面是異極性的， 因而導磁件中的磁力線相接通，如圖中虛線示；將導磁圓環(huán)2、 23及導磁圓 盤7、 12、 17固套在非磁性軸3的外圓；其定子這樣構(gòu)成在非磁性絕緣圓 環(huán)9、 14上同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈10、 15，電樞線 圈10、 15，用非磁性絕緣圓環(huán)6、 8、 11、 13、 16固定之，在它們的外圓固
套非磁性絕緣圓環(huán)32，在非磁性絕緣圓環(huán)6、 16 、 32的端面聯(lián)接非磁性圓 盤l、 18;軸承的內(nèi)圈4、 20聯(lián)接到非磁性軸3的外圓，將軸承的外圈5、 19 與非磁性圓盤圓l、 18的內(nèi)圓過盈配合并聯(lián)接，件21為緊固螺母，件22為 非磁性墊圈，其端面分別與導磁圓盤17的外端面和軸承內(nèi)圈的內(nèi)端面貼合， 其內(nèi)圓與非磁性軸3的外圓成過盈配合，其外圓不大于軸承內(nèi)圈20的外圓； 非磁性絕緣圓環(huán)6、 11、 16的內(nèi)圓離開轉(zhuǎn)子的最大外圓一間隙，非磁性圓盤 圓l、 18的內(nèi)端面分別離開導磁圓盤7、 17的外端面一間隙；電樞線圈IO、 15放入U形環(huán)槽磁場內(nèi)，但每面都離開永磁體一間隙；將電樞線圈10的輸 入端與電樞線圈15的輸出端用帶絕緣包皮的導線30接在一起，將電樞線圈 IO的輸出端與電樞線圈15的輸入端用帶絕緣包皮的導線27接在一起，并穿 過非磁性圓環(huán)8和13兩端面上的缺口從非磁性圓環(huán)32的軸向槽引出作為接 電端。
具體實施方式
二如圖2示，是外轉(zhuǎn)子式直流電機，其轉(zhuǎn)子這樣構(gòu)成 在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體64兩端固結(jié)軸向充磁的圓盤形永磁體62、 65， 永磁體62、 64、 65圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單N (或S)極磁場；在徑向 充磁的圓環(huán)形永磁體60兩端固結(jié)軸向充磁的圓盤形永磁體58、 61，永磁體 58、 60、 61圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單S (或N)極磁場；將兩個U形環(huán) 槽磁場的永磁體外表面用導磁圓盤43、 46、 49及導磁圓環(huán)59、 63等導磁件 組合聯(lián)結(jié)起來，所述兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體與導磁體相貼的面是異極性 的，因而導磁件中的磁力線相接通，如圖中虛線示；將導磁圓環(huán)59、 63和導 磁圓盤43、 46、 49固套在非磁性圓環(huán)42的內(nèi)圓，在導磁圓盤43、 49的外端 面放置非磁性墊圈41、 50，在非磁性圓環(huán)42的端面聯(lián)接非磁性圓盤33、 51， 非磁性墊圈41、 50的外端面與非磁性圓盤33、 51的內(nèi)端面相貼；其定子這 樣構(gòu)成在非磁性絕緣圓環(huán)45、 48上同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成 電樞線圈44、 47，電樞線圈44、 47，用非磁性絕緣圓環(huán)40、 34、 57、 55、56固定之，它們的內(nèi)圓與非磁性絕緣軸37的外圓過盈配合，并固定之；軸承的內(nèi)圈38、 53過盈套在非磁性絕緣軸37的外圓并聯(lián)接之，軸承的外圈39、 52過盈放入非磁性圓盤圓33、 51的內(nèi)圓并聯(lián)接之，件54為緊固螺母；非磁 性絕緣圓環(huán)40、 57、 56的外圓離開轉(zhuǎn)子的最小內(nèi)圓一間隙，電樞線圈44、 47放入U形環(huán)槽磁場內(nèi)，但每面都離開永磁體一間隙；將電樞線圈44的輸 入端與電樞線圈47的輸出端接在一起，將電樞線圈44的輸出端與電樞線圈 47的輸入端接在一起，然后分別用帶絕緣包皮的導線36、 35連接，并穿過 非磁性圓環(huán)34和55兩端面上的缺口從非磁性軸37的軸向槽引出作為接電一山乂而。
具體實施方式
三如圖3示，將具體實施方式
一 (如圖l示)所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子式直流電機的軸向充磁圓盤形永磁體26、 28及導磁圓盤12用一個軸向 充磁圓盤形永磁體66代替，將導磁圓環(huán)2、 23用導磁圓筒67代替，其它保 持不變。
具體實施方式
四如圖4示，將具體實施方式
二 (如圖2示)所述的外轉(zhuǎn)子式直流電機的軸向充磁圓盤形永磁體61、 62及導磁圓盤46用一個軸向 充磁圓盤形永磁體68代替，將導磁圓環(huán)59、 63用導磁圓筒69代替，其它保持不變。
具體實施方式
五如圖5示，將具體實施方式
一 (如圖l示)所述的內(nèi) 轉(zhuǎn)子式直流電機的軸3改短為軸70，軸承用磁懸浮軸承，然后在所述電機外 作封閉外殼，外殼由與定子的非磁性絕緣圓環(huán)32聯(lián)結(jié)的殼底71和殼體72 構(gòu)成，殼底71和殼體72相焊接，導電線從封閉外殼穿孔引出，并用密封粘 結(jié)材料密封其空隙，73為其密封結(jié)，最后將電機外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
具體實施方式
六如圖6示，將具體實施方式
二 (如圖2示)所述的外 轉(zhuǎn)子式直流電機的軸37改短為軸75，軸承用磁懸浮軸承，然后在所述電機
外作封閉外殼，外殼由與定子的非磁性絕緣軸70聯(lián)結(jié)的殼底76和殼體77 構(gòu)成，殼底76和殼體77相焊接，導電線從軸端引出，并用密封粘結(jié)材料密 封其空隙，74為其密封結(jié)，最后將電機轉(zhuǎn)子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出 形成真空，從而制成一臺儲能電機。
具體實施方式
七如圖7示，將具體實施方式
三(如圖3示)所述的內(nèi) 轉(zhuǎn)子式直流電機的軸3改短為軸70后，在電機外面制作一個與具體實施方式五同樣的外殼，外殼與電機聯(lián)結(jié)方法同具體實施方式
五，最后將電機轉(zhuǎn)子外 殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
具體實施方式
八如圖8示，將具體實施方式
四(如圖4示)所述的外 轉(zhuǎn)子式直流電機的軸37改短為軸75后，在電機外面制作一個與具體實施方 式六同樣的外殼，外殼與電機聯(lián)結(jié)方法同具體實施方式
六，最后將電機轉(zhuǎn)子 外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
權(quán)利要求1.一種新式直流電機，其特征是由定子、轉(zhuǎn)子及軸承組成，在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體每端固套一個軸向充磁的圓盤形永磁體，所述的三個永磁體圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單極性磁場，按前述方法再制作一個U形環(huán)槽單極性磁場，但其極性與前一個相反，將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體外表面用圓盤形和圓環(huán)形導磁體組合聯(lián)接起來，導磁圓環(huán)及導磁圓盤與非磁性圓環(huán)的內(nèi)圓或非磁性軸的外圓配合聯(lián)結(jié)，在非磁性圓環(huán)或非磁性軸兩端聯(lián)接帶有中孔的非磁性圓盤，非磁性圓盤與非磁性圓環(huán)用螺栓聯(lián)接或焊接聯(lián)結(jié)，而非磁性圓盤與非磁性軸是通過軸承聯(lián)接的，非磁性圓盤的中孔與軸承外圈的外圓過盈配合聯(lián)接，軸承內(nèi)圈的內(nèi)圓與非磁性軸的外圓過盈配合聯(lián)接，以上所述的磁體組件，磁性及非磁性聯(lián)接件，構(gòu)成本實用新型的轉(zhuǎn)子；在非磁性絕緣圓環(huán)上繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈，電樞線圈用非磁性絕緣圓環(huán)固定之，非磁性絕緣圓環(huán)與另一非磁性絕緣圓環(huán)的內(nèi)圓或非磁性絕緣軸的外圓配合聯(lián)結(jié)，就構(gòu)成了本實用新型的定子；將電樞線圈兩端面的大部分及外圓或內(nèi)圓插入到轉(zhuǎn)子U形環(huán)槽磁場內(nèi)，并與永磁體圍成的U形環(huán)槽的壁離開一間隙；固定電樞線圈的非磁性絕緣圓環(huán)的端面與非磁性圓盤內(nèi)端面聯(lián)接或與軸承內(nèi)圈的內(nèi)端面相接，將軸承的外圈與非磁性圓盤的中孔過盈配合并聯(lián)接；與轉(zhuǎn)子外圓或內(nèi)圓相對應的定子的內(nèi)圓或外圓之間有一間隙，與轉(zhuǎn)子外端面或內(nèi)端面相對應的定子的內(nèi)端面或外端面之間有一間隙；電樞線圈的輸入端、輸出端用帶絕緣包皮的導線連接引到電機的外面，并分別接電源的正極、負極，要求使左右電樞線圈橫截面中電流的流轉(zhuǎn)方向相反；連接或聯(lián)系所述定子與轉(zhuǎn)子的軸承為通用的機械軸承或磁懸浮軸承；所述電樞線圈與圍成U形環(huán)槽磁場的永磁體組組數(shù)相等，根據(jù)實際情況，可設計成若干組，但最少為兩組。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新式直流電機，其特征是內(nèi)轉(zhuǎn)子式直流電機， 其轉(zhuǎn)子這樣構(gòu)成，在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體(29)兩端固結(jié)軸向充磁的圓 盤形永磁體(28)、 (31)，永磁體(28)、 (29)、 (31)圍成的U形環(huán)槽磁場是 一個單N極磁場；在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體(25)兩端固結(jié)軸向充磁的圓 盤形永磁體(24)、 (26)，永磁體(24)、 (25)、 (26)圍成的U形環(huán)槽磁場是 一個單S極磁場；將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體用導磁圓盤(7)、 (12)、 (17) 及導磁圓環(huán)(2)、 (23)等導磁體組合聯(lián)結(jié)起來，將導磁圓環(huán)(2)、 ((23)) 及導磁圓盤(7)、 (12)、 (17)固套在非磁性軸(3)的外圓；其定子這樣構(gòu) 成，在非磁性絕緣圓環(huán)(9)、 (14)上同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成 電樞線圈(10)、 (15)，電樞線圈(10)、 (15)，用非磁性絕緣圓環(huán)(6)、 (8)、(11)、 (13)、 (16)固定之，在它們的外圓固套非磁性絕緣圓環(huán)(32)，在非 磁性絕緣圓環(huán)(6)、 (16) 、 (32)的端面聯(lián)接非磁性圓盤(1)、 (18);軸承 的內(nèi)圈(4)、 (20)連接到非磁性軸(3)的外圓，將軸承的外圈(5)、 (19) 與非磁性圓盤圓(1)、 (18)的內(nèi)圓過盈配合并聯(lián)接，件(21)為緊固螺母， 件(22)為非磁性墊圈，其端面分別與導磁圓盤(17)的外端面和軸承內(nèi)圈 的內(nèi)端面貼合，其內(nèi)圓與非磁性軸(3)的外圓成過盈配合，其外圓不大于軸 承內(nèi)圈(20)的外圓；非磁性絕緣圓環(huán)(6)、 (11)、 (16)的內(nèi)圓離開轉(zhuǎn)子的 最大外圓一間隙，非磁性圓盤圓(1)、 (18)的內(nèi)端面分別離開導磁圓盤(7)、(17)的外端面一間隙，電樞線圈(10)、 (15)放入U形環(huán)槽磁場內(nèi)，但每 面都離開永磁體一間隙；將電樞線圈(10)的輸入端與電樞線圈(15)的輸 出端用帶絕緣包皮的導線(30)接在一起，將電樞線圈(10)的輸出端與電 樞線圈(15)的輸入端用帶絕緣包皮的導線(27)接在一起，并穿過非磁性 圓環(huán)(8)和(13)兩端面上的缺口從非磁性圓環(huán)(32)的軸向槽引出作為接 電端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新式直流電機，其特征是外轉(zhuǎn)子式直流電機， 其轉(zhuǎn)子這樣構(gòu)成，在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體(64)兩端固結(jié)軸向充磁的圓 盤形永磁體(62)、 (65)，永磁體(62)、 (64)、 (65)圍成的U形環(huán)槽磁場是 一個單N極磁場；在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體(60)兩端固結(jié)軸向充磁的圓 盤形永磁體(58)、 (61)，永磁體(58)、 (60)、 (61)圍成的U形環(huán)槽磁場是 一個單S極磁場;將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體外表面用導磁圓盤(43)、(46)、(49)及導磁圓環(huán)(59)、 (63)等導磁件組合聯(lián)結(jié)起來；將導磁圓環(huán)(59)、(63)和導磁圓盤(43)、 (46)、 (49)固套在非磁性圓環(huán)(42)的內(nèi)圓，在 導磁圓盤(43)、 (49)的外端面放置非磁性墊圈(41)、 (50)，在非磁性圓環(huán)(42)的端面聯(lián)接非磁性圓盤(33)、 (51)，非磁性墊圈(41)、 (50)的外端 面與非磁性圓盤(33)、 (51)的內(nèi)端面相貼；其定子這樣構(gòu)成，在非磁性及 絕緣材料制作的圓環(huán)(45)、 (48)上同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成 電樞線圈(44)、 (47)，電樞線圈(44)、 (47)，用非磁性絕緣圓環(huán)(40)、 (34)、(57)、 (55)、 (56)固定之，它們的內(nèi)圓與非磁性絕緣軸((37))的外圓過 盈配合，并固定之；軸承的內(nèi)圈(38)、 (53)過盈套在非磁性絕緣軸((37)) 的外圓并聯(lián)接之，軸承的外圈(39)、 (52)過盈放入非磁性圓盤圓(33)、 (51) 的內(nèi)圓并聯(lián)接之，件(54)為緊固螺母；非磁性絕緣圓環(huán)(40)、 (57)、 (56) 的外圓離開轉(zhuǎn)子的最小內(nèi)圓一間隙，電樞線圈(44)、 (47)放入U形環(huán)槽磁 場內(nèi)，但每面都離開永磁體一間隙；將電樞線圈(44)的輸入端與電樞線圈(47)的輸出端接在一起，將電樞線圈(44)的輸出端與電樞線圈(47)的 輸入端接在一起，然后分別用帶絕緣包皮的導線(36)、 (35)連接，并穿過 非磁性圓環(huán)(34)和(55)兩端面上的缺口從非磁性軸(37)的軸向槽引出 作為接電端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新式直流電機，其特征是將所述的內(nèi)轉(zhuǎn) 子式直流電機的軸向充磁圓盤形永磁體(26)、 (28)及導磁圓盤(12)用一 個軸向充磁圓盤形永磁體(66)代替，將導磁圓環(huán)(2)、 (23)用導磁圓筒(67) 代替，其它保持不變。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新式直流電機，其特征是將所述的外轉(zhuǎn) 子式直流電機的軸向充磁圓盤形永磁體(61)、 (62)及導磁圓盤"6)用一 個軸向充磁圓盤形永磁體(68)代替，將導磁圓環(huán)(59)、 (63)用導磁圓筒(69)代替，其它保持不變。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新式直流電機，其特征是將所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子式直流電機的軸(3)改短為軸(70)，軸承用磁懸浮軸承，然后在所述電 機外作封閉外殼，外殼由與定子的非磁性絕緣環(huán)(32)聯(lián)結(jié)的殼底(71)和 殼體(72)構(gòu)成，殼底(71)和殼體(72)相焊接，導電線從封閉外殼穿孔 引出，并用密封粘結(jié)材料密封其空隙，(73)為其密封結(jié)，最后將電機外殼和 封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新式直流電機，其特征是將所述的外轉(zhuǎn) 子式直流電機的軸(37)改短為軸(75)，軸承用磁懸浮軸承，然后在所述電 機外作封閉外殼，外殼由與定子的非磁性絕緣軸(70)聯(lián)結(jié)的殼底(76)和 殼體(77)構(gòu)成，殼底(76)和殼體(77)相焊接，導電線從軸端引出，并 用密封粘結(jié)材料密封其空隙，(74)為其密封結(jié)，最后將電機轉(zhuǎn)子外殼和封閉 外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的新式直流電機，其特征是將所述的內(nèi)轉(zhuǎn) 子式直流電機的軸(3)改短為軸(70)后，在電機外面制作一個與權(quán)利要求 六所述的同樣的外殼，外殼與電機聯(lián)結(jié)方法同權(quán)利要求六所述，最后將電機 轉(zhuǎn)子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的新式直流電機，其特征是將所述的外轉(zhuǎn) 子式直流電機的軸(37)改短為軸(75)后，在電機外面制作一個與權(quán)利要 求七所述的同樣的外殼，外殼與電機聯(lián)結(jié)方法同權(quán)利要求七所述，最后將電 機轉(zhuǎn)子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的新式直流電機，其特征是還可以 去掉非磁性絕緣圓環(huán)(9)、 (14)及(45)、 (48)，將電樞線圈(10)、 (15) 及(44)、 (47)用非磁性導電材料制作成整體的。
專利摘要一種新式直流電機，該電機由定子、轉(zhuǎn)子及軸承組成，轉(zhuǎn)子上有由永磁體圍成的U形環(huán)槽單極磁場，定子上有放入轉(zhuǎn)子的U形環(huán)槽單極磁場且與轉(zhuǎn)子永磁體離開一間隙的電樞線圈；給所述直流電機接直流電就成為直流電動機，用其它動力驅(qū)動所述直流電機，該電機就成為直流發(fā)電機；還可在該直流電機外部只加一個封閉外殼就能作為儲能電機。該電機無換向器、無電刷、鐵損很小、節(jié)能、效率極高、壽命長、易調(diào)速，因而用途廣。
文檔編號H02K57/00GK201018398SQ20072000503
公開日2008年2月6日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者劉新廣 申請人:劉新廣