[實用新型]雙面釹鐵硼磁鋼的印制繞組直流電機

無效

• 申請號: 00244554.9
• 申請日: 2000-09-26
• 公開（公告）號: CN2444339Y
• 公開（公告）日: 2001-08-22
• 發明（設計）人: 李向東
• 申請（專利權）人: 李向東
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K3/26;H02K1/02
• 代理公司: 貴州省專利服務中心
• 代理人: 于俊漢

本實用新型涉及一種直流電機，特別是一種雙面釹鐵硼磁鋼的印制繞組直流電機。

印制繞組直流電機有一個平坦的、無鐵芯的、低電感的電樞，由永磁磁鋼產生軸向氣隙磁場，它具有軸向尺寸小、轉動慣量低、能頻繁起動等優點。到目前為止，在印制繞組電機中，釹鐵硼磁鋼作磁極都是單面結構的。印制繞組電機的氣隙因包含了電樞厚度而比其它類型電機的氣隙大，通常在3-8mm之間，為了獲得較高的氣隙磁通密度，磁鋼的高度都比較大，因此磁場漏磁也隨之增大，降低了磁鋼的利用率，從而增大了電機的成本，這種情況對單面釹鐵硼磁鋼尤為突出。大功率電機的氣隙都很大，單面磁鋼結構的漏磁更大，所能獲得的氣隙磁通密度僅為6000高斯左右，不能滿足設計的要求。因此，目前釹鐵硼磁鋼僅應用在小功率(400w以下)的印制繞組電機中。

本實用新型的目的在于：提供一種雙面釹鐵硼磁鋼的印制繞組直流電機，采用雙面釹鐵硼磁鋼，大大地減少磁場的漏磁，在獲得相同氣隙磁通密度的同時，降低釹鐵硼磁鋼的用量，提高磁鋼的利用率，降低電機的成本；即是氣隙較大，采用雙面釹鐵硼磁鋼，依然可以獲得理想的氣隙磁通密度。因此，本實用新型適用于各種功率的印制繞組直流電機。

本實用新型的構成：由前定子、后定子和帶有印制繞組電樞的轉子組成，電機的前定子(1)上有釹鐵硼磁鋼(4)，后定子(2)上有釹鐵硼磁鋼(5)，印制繞組電樞(10)的兩側都有釹鐵硼磁鋼。電機的前定子(1)上的釹鐵硼磁鋼(4)和后定子(2)上的釹鐵硼磁鋼(5)不是一整塊磁鋼，而是6-12個單個的磁鋼(對應于電機極對數3-6對)，并按電機極距以N、S極性交替的方式分布，單個磁鋼的形狀可以是圓柱形、扇形或其它任意的形狀，單個磁鋼之間留有間隙，前定子和后定子上的磁鋼個數相等，互相對著的磁鋼極性相反，并通過前后定子上的導磁部件或導磁材料構成磁路，產生軸向氣隙磁場。

與現有技術比較，本實用新型采用雙面釹鐵硼磁鋼，磁路的漏磁可以減少，氣隙磁密可以增大，電機的性能，尤其是電機的效率可以提高，使釹鐵硼磁鋼很好地應用在具有大氣隙特點的大功率印制繞組電機；其次，由于采用雙面釹鐵硼磁鋼結構，因其矯頑力比其它材料要大得多而節省磁鋼的體積和成本，減小電機的體積和重量；再次，采用了雙面磁鋼結構，每一面的磁鋼是6-12個單個的磁鋼，每個磁鋼之間有間隙，當轉子旋轉時，可以大大增加空氣的對流，使轉子電樞產生的熱量容易散發出來，與單面磁鋼結構相比，本實用新型具有散熱快，溫升低，性能穩定的特點。由于采用雙面釹鐵硼磁鋼，磁鋼在開路時不會退磁，可以先充磁后安裝，免去了安裝充磁線和安裝后充磁的工序，提高生產效率。

附圖1是本實用新型印制繞組直流電機的結構示意圖；

附圖2是本實用新型前定子上的磁鋼分布示意圖；

附圖3是本實用新型后定子上的磁鋼分布示意圖；

附圖4電機氣隙磁通密度Bg與磁鋼高度Lm關系曲線示意圖。

本實用新型的實施例：如附圖1所示，本實用新型印制繞組電機由前定子(1)、后定子(2)、帶有印制繞組電樞的轉子(3)組成。本實用新型的“雙面釹鐵硼磁鋼”指電機的前定子上有釹鐵硼磁鋼(4)，后定子上也有釹鐵硼磁鋼(5)，或者指印制繞組電樞(10)兩側的定子上都有釹鐵硼磁鋼。除此之外，電機還有2個或2個以上軸承(6)，軸承可以分放在前定子和后定子上，或一起放在前定子上，也可以一起放在后定子上；根據電機額定電流的大小，電機還有1對或2對或多對電刷(7)、彈簧(8)、刷握(9)等，甚至采用全額電刷、彈簧、刷握等，它們可以是分立的元件并裝配在電機的定子上；也可以制造成一個組件，如此可以方便地裝在后定子上，也可以裝在前定子上。

如附圖2、附圖3所示，電機的前定子(1)上的釹鐵硼磁鋼(4)和后定子(2)上的釹鐵硼磁鋼(5)不是一整塊磁鋼，而是6-12個單個的磁鋼(對應于電機極對數3-6對)，并按電機極距以N、S極性交替的方式分布，單個磁鋼的形狀可以是圓柱形、扇形或其它任意的形狀，單個磁鋼之間留有間隙。前定子和后定子上的磁鋼個數相等，互相對著的磁鋼極性相反，并通過前后定子上的導磁部件或導磁材料構成磁路，產生軸向氣隙磁場。

本實用新型的轉子(3)是由印制繞組電樞(10)、電樞支架(11)和軸(12)組成，并由定子上的軸承(6)支撐。印制繞組電樞的層數為4-8層，當電流經過電刷(7)直入電樞時，在軸向氣隙磁場的作用下，產生電磁力，使轉子旋轉，旋轉方向可根據電流的方向而改變。