[發明專利]一種單定子平面電機

無效

• 申請號: 201110100707.6
• 申請日: 2011-04-21
• 公開（公告）號: CN102237769A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 陳國芳;尹勇
• 申請（專利權）人: 江蘇磁源動力科技有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K3/28;H02K1/27
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生

技術領域：

本發明涉及一種直流電機，尤其涉及一種平面電機。

背景技術：

隨著社會的快速發展和人們環保意識的增強，人們開始普遍使用電動助力車作為代步交通工具，尤其是二輪的電動自行車因無需人們用腳力蹬踏就能快速行走，且充電較為方便，特別適合5～10公里內的短距離出行代步。近年來，電動自行車得到了快速發展，它已成為中小城鎮的主要出行交通工具，得到公眾的認可，然而電動自行車所用的電瓶容量有限，且容易老化，使用壽命不長，一般不超過一年，且越到后期使用效果越差。電動車所用的電機為普通的單相直流電機，電機的軸向尺寸較大，功率消耗高，電能的轉換效率偏低，輸出扭矩有限。電動車現用的電機限制了電動助力車向小型化、輕便化、便攜化方向發展。

發明內容：

本發明的目的是提供一種單定子平面電機，它的軸向尺寸是同功率普通單相直流電機的1/5～1/2，產生同等驅動扭矩所需的直流電流僅為現有同類單相直流電機的1/3～1/2，功率消耗低，輸出扭矩大，特別適合作為電動助力車、排風機等對軸向尺寸受限的機械設備的動力，也可以作為平面發電機使用。

本發明采用的技術方案如下：

一種單定子平面電機，其特征是：包括電機殼、軸承、平面定子片、永磁塊、轉子軛、右蓋板和主軸，平面定子片固定在電機殼或右蓋板的內側面上，在平面定子片內設有平面線圈，永磁塊沿轉子軛的周向均勻固定在轉子軛上，相鄰兩片永磁塊的磁性相反，轉子軛固定安裝在主軸上，電機殼和右蓋板分別通過軸承安裝在主軸上，永磁塊與轉子軛的結合體設置在電機殼和右蓋板之間，電機殼和右蓋板固定連接，平面線圈中的引出導線與直流電源相連接。

進一步，在平面定子片內設有2～4層平面線圈，每層平面線圈是由若干個同心繞制的n匝線圈單元串聯而成，其中n＝1～200，所述線圈單元的數量與永磁塊數量相同。

進一步，所述永磁塊的平面形狀為扇形，扇形的夾角為15°～30°，由外圓弧、內圓弧、扇形側邊和過渡圓弧圍合而成，在外圓弧、內圓弧與扇形側邊的交會處均通過過渡圓弧光滑過渡連接。

進一步，所述永磁塊的平面形狀由外圓弧、內圓弧、側面外圓弧、過渡圓弧圍合而成，外圓弧的兩端點與內圓弧的兩端點的連線的夾角為15°～30°，外圓弧與側面外圓弧的半徑相同，二個側面外圓弧對稱分布，并與外圓弧和內圓弧相交，二個側面外圓弧、外圓弧和內圓弧的交接處均由過渡圓弧光滑過渡連接。

進一步，在轉子軛的同一圓周上均勻地固定有2～8個通孔，在每個通孔中鑲嵌一片永磁塊。

由于在轉子軛的兩側面上都設有永磁塊，設有平面線圈的平面定子片固定在左機殼或右機殼的內端面上，固定有永磁塊的轉子軛與主軸固定連成一體構成轉子，相鄰兩塊永磁塊的磁性相反，這樣，在其它參數不變的條件下，通入同樣的電流電機所輸出的扭矩就會提高一倍，這種單定子平面電機的軸向尺寸小輸出功率大，更適用于大功率電動助力車上，與常規的單相直流電機相比，在同等功率條件下，可節能30％～40％，節能效果顯著。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為平面線圈在平面定子片中的一種分布示意圖；

圖3為圖2中的A-A剖視圖；

圖4、圖5為永磁塊在轉子軛上的分布示意圖；

圖5為圖4的左視圖；

圖6為永磁塊的另一種平面形狀示意圖。

圖中，1-電機殼；2-軸承；3-平面定子片；4-永磁塊；5-轉子軛；6-右蓋板；7-主軸；8-輸出輪；9-軸用擋圈；31-平面線圈；32-引出導線；33-非導磁基材；41-外圓弧；42-內圓弧；43-扇形側邊；44-過渡圓弧；45-側面外圓弧。

具體實施方式：

下面結合附圖1～3對本發明的具體實施方式作詳盡說明：