專利名稱：一種滑環(huán)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電機領(lǐng)域，涉及一種電動機/發(fā)電機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的各種電動機，如交流感應(yīng)電動機，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。現(xiàn)有的有刷和無刷直流電動機包括永磁直流電動機，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、磁能利用率低、轉(zhuǎn)子慣量大?，F(xiàn)有發(fā)電機也有共同缺點，那就是電機容易發(fā)熱、效率低、磁能利用率低、使用成本聞。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提供一種滑環(huán)電機，與現(xiàn)有電機相比，它能充分利用磁能做功，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、可實現(xiàn)無極變速、可頻繁改變正反轉(zhuǎn)，與永磁電機相比耐高低溫不失磁。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為；一種滑環(huán)電機包括；控制盒、控制元件、端蓋、軸承、電機殼、定位盤、定位盤軸承、電機軸、定子內(nèi)套軸承、導(dǎo)磁套、滑環(huán)、定子、轉(zhuǎn)子，在電機殼中間設(shè)有定位盤，定位盤中心設(shè)有定位盤軸承，電機殼兩側(cè)裝有端蓋，端蓋中心設(shè)有軸承，電機軸中間通過定位盤軸承與定位盤連接，電機軸兩端通過軸承與端蓋連接，導(dǎo)磁套、定子內(nèi)套軸承以及轉(zhuǎn)子一端，分別與電機軸相連接，電機軸為空心一端裝有滑環(huán)，轉(zhuǎn)子線圈連接線通過電機軸空心與滑環(huán)連接，定子設(shè)在電機殼內(nèi)，定子一端與端蓋同心相連接；所述的轉(zhuǎn)子具有，在導(dǎo)磁的圓筒內(nèi)周面上設(shè)有偶數(shù)個等距離的內(nèi)凸極，同時在每個內(nèi)凸極徑向所對應(yīng)的圓筒外周面上設(shè)有外凸極，在圓筒壁上纏有轉(zhuǎn)子線圈，該轉(zhuǎn)子線圈在通過電流時使各凸極產(chǎn)生磁性，且在同一周面上相鄰兩凸極的磁極性相反，圓筒一端與轉(zhuǎn)子支架同心連接；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)有能套入上述轉(zhuǎn)子并均有空隙的雙層圓筒，線圈骨架上配置有多組空心定子線圈，該定子線圈配置成隔著空隙即與上述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面相對，同時也與轉(zhuǎn)子外周面相對，并且有轉(zhuǎn)子內(nèi)周面的定子線圈與徑向所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子外周面的定子線圈在同一極性的磁場上作用相同。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。以上本實用新型是用作發(fā)電機。當本實用新型為電動機時，將裝有控制元件的圓盤形控制盒同心安裝在端蓋上，控制元件與定子里的霍爾元件件組成控制電路，來控制定子線圈與轉(zhuǎn)子的相互作用，從而實現(xiàn)電動機運轉(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作用，同時實現(xiàn)機電一體化。[0009]采用本實用新型優(yōu)點是；改變了傳統(tǒng)電機的定轉(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、減輕了電機重量、去除了齒槽效應(yīng)，同時也降低了電機溫升。轉(zhuǎn)子為空心，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。轉(zhuǎn)子內(nèi)外都有定子線圈，增大了定子線圈與轉(zhuǎn)子的作用力；從而提高了電動機的轉(zhuǎn)矩。本實用新型用電子器件控制電動機運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了無極變速。

圖1為本實用新型一種滑環(huán)電機半剖示意圖；圖2a為本實用新型一種滑環(huán)電機定子線圈與線圈骨架裝配示意圖；圖2b為本實用新型一種滑環(huán)電機定子線圈骨架剖面示意圖；圖3為本實用新型一種滑環(huán)電機單個定子線圈的一種纏繞形式示意圖；圖4為本實用新型一種滑環(huán)電機定子外套剖面示意圖；圖5為本實用新型一種滑環(huán)電機導(dǎo)磁筒剖面示意圖；圖6為本實用新型一種滑環(huán)電機定子內(nèi)套外形示意圖；圖7為本實用新型一種滑環(huán)電機轉(zhuǎn)子剖面示意圖；圖8為本實用新型一種滑環(huán)電機轉(zhuǎn)子一端面示意圖；圖中有；I定位盤，2線圈骨架，3定子外套，4導(dǎo)磁筒，5電機殼，6端蓋，7滑環(huán)，8軸承，9引線，10支撐圓盤，11定子線圈，12定子內(nèi)套，13圓筒，14導(dǎo)磁套，15定子內(nèi)套軸承，16轉(zhuǎn)子支架，17定位盤軸承，18電機軸，19定子，20轉(zhuǎn)子，21控制盒，22控制元件，23轉(zhuǎn)子線圈，201外加強筋，202筒壁，203霍爾元件，204內(nèi)加強筋，301外套槽，12a內(nèi)套槽，13a內(nèi)凸極，13b外凸極，13c螺紋孔，16a螺栓。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。參見附圖1至附圖8所示，一種滑環(huán)電機包括；控制盒21、控制元件22、端蓋6、軸承8、電機殼5、定位盤1、定位盤軸承17、電機軸18、定子內(nèi)套軸承15、導(dǎo)磁套4、滑環(huán)7、定子19、轉(zhuǎn)子20 ;在電機殼5中間設(shè)有定位盤1，定位盤I中心設(shè)有定位盤軸承17，電機殼5兩側(cè)裝有端蓋6,端蓋6中心設(shè)有軸承8,電機軸18中間通過定位盤軸承17與定位盤I連接，電機軸18兩端通過軸承8與端蓋6連接，導(dǎo)磁套14、定子內(nèi)套軸承15以及轉(zhuǎn)子20 —端，分別與電機軸18相連接，電機軸18為空心一端裝有滑環(huán)7，轉(zhuǎn)子線圈23連接線通過電機軸18空心與滑環(huán)7連接(圖中沒畫出)，定子19設(shè)在電機殼5內(nèi)，定子19 一端與端蓋6同心相連接；所述的轉(zhuǎn)子20包括，圓筒13、轉(zhuǎn)子線圈23、轉(zhuǎn)子支架16、螺栓16a，在導(dǎo)磁的圓筒13內(nèi)周面上設(shè)有偶數(shù)個等距離的內(nèi)凸極13a，同時在每個內(nèi)凸極13a徑向所對應(yīng)的圓筒13外周面上設(shè)有外凸極13b，在圓筒13壁上纏有轉(zhuǎn)子線圈23，該轉(zhuǎn)子線圈23在通過電流時使各凸極產(chǎn)生磁性，且在同一周面上相鄰兩凸極的磁極性相反，圓筒13 —端與轉(zhuǎn)子支架16同心連接，用螺栓16a與螺紋孔13c配合將其緊固(參見圖7)，其中轉(zhuǎn)子支架16用非導(dǎo)磁材料制作。定子19包括；線圈骨架2、定子外套3、導(dǎo)磁筒4、定子線圈11、引線9、支撐圓盤10、定子內(nèi)套12，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)有能套入上述轉(zhuǎn)子20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)加強筋204，在內(nèi)加強筋204徑向?qū)?yīng)的外層筒壁202外周面上，設(shè)有相同數(shù)目的外加強筋201，在線圈骨架2上安裝有多組空心定子線圈11，該定子線圈11在線圈骨架2上配置成隔著空隙即與上述轉(zhuǎn)子20的內(nèi)周面相對，同時也與轉(zhuǎn)子20的外周面相對。在線圈骨架2內(nèi)插入與內(nèi)加強筋204相對應(yīng)的設(shè)有內(nèi)套槽12a的定子內(nèi)套12后，再安裝內(nèi)壁上與外加強筋201相對應(yīng)設(shè)有外套槽301的定子外套3，定子內(nèi)套12—端與定子內(nèi)套軸承15連接，另一端與定子外套3之間安裝有支撐圓盤10，同時在支撐圓盤10的出線孔(圖中沒標明)引出定子線圈11引線9，在定子外套3的外圓上設(shè)置導(dǎo)磁筒4，定子20內(nèi)外用高強度樹脂澆注成一體，一臺發(fā)電機組裝完成。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15可防止定子內(nèi)套徑向移動。當本實用新型一種滑環(huán)電機作為電動機時；將裝有控制元件22的控制盒21與端蓋6同心連接。在定子19 一端設(shè)有霍爾元件203，用于檢測轉(zhuǎn)子位置并輸出信號控制控制元件7，來控制每組定子線圈11與轉(zhuǎn)子20磁場的相互作用，從而使電動機運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.一種滑環(huán)電機，該電機包括；控制盒、控制元件、端蓋、軸承、電機殼、定位盤、定位盤軸承、電機軸、定子內(nèi)套軸承、導(dǎo)磁套、滑環(huán)、定子、轉(zhuǎn)子，在電機殼中間設(shè)有定位盤，定位盤中心設(shè)有定位盤軸承，電機殼兩側(cè)裝有端蓋，端蓋中心設(shè)有軸承，電機軸中間通過定位盤軸承與定位盤連接，電機軸兩端通過軸承與端蓋連接，導(dǎo)磁套、定子內(nèi)套軸承以及轉(zhuǎn)子一端，分別與電機軸相連接，電機軸為空心一端裝有滑環(huán)，轉(zhuǎn)子線圈連接線通過電機軸空心與滑環(huán)連接，定子設(shè)在電機殼內(nèi)，定子一端與端蓋同心相連接； 其特征在于所述的轉(zhuǎn)子具有:在導(dǎo)磁的圓筒內(nèi)周面上設(shè)有偶數(shù)個等距離的內(nèi)凸極，同時在每個內(nèi)凸極徑向所對應(yīng)的圓筒外周面上設(shè)有外凸極，在圓筒壁上纏有轉(zhuǎn)子線圈，該轉(zhuǎn)子線圈在通過電流時使各凸極產(chǎn)生磁性，圓筒一端與轉(zhuǎn)子支架同心連接；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)有能套入上述轉(zhuǎn)子并均有空隙的雙層圓筒，線圈骨架上配置有多組空心定子線圈，該定子線圈配置成隔著空隙即與上述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面相對，同時也與轉(zhuǎn)子外周面相對，并且有轉(zhuǎn)子內(nèi)周面的定子線圈與徑向所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子外周面的定子線圈在同一極性的磁場上作用相同，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1所述的一種滑環(huán)電機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子支架為非導(dǎo)磁材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑環(huán)電機，其特征在于所述定子外套、定子內(nèi)套和線圈骨架為高電阻率材料制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑環(huán)電機，其特征在于所述定子外套、線圈骨架、定子線圈、定子內(nèi)套和導(dǎo)磁筒用樹脂澆注成一體。
專利摘要本實用新型提供一種滑環(huán)電機，包括電機殼、定子和轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子具有，在轉(zhuǎn)子支架同心連接圓筒，圓筒內(nèi)外周面設(shè)有凸極，圓筒壁上纏有轉(zhuǎn)子線圈，該線圈與滑環(huán)連接；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轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面相對，同時也與轉(zhuǎn)子的外周面相對。本實用新型特點是改變了傳統(tǒng)電機的定轉(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，從而使電機效率得到很大提高，增大了電機轉(zhuǎn)矩、減小了啟動電流、降低了耗電量，定子線圈為空心線圈，降低了鐵損、減輕了電機重量，同時也降低了電機溫升。
文檔編號H02K1/24GK203014523SQ20132001047
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者王九龍 申請人:王九龍