[实用新型]双面钕铁硼磁钢的印制绕组直流电机

说明书

本实用新型涉及一种直流电机，特别是一种双面钕铁硼磁钢的印制绕组直流电机。

印制绕组直流电机有一个平坦的、无铁芯的、低电感的电枢，由永磁磁钢产生轴向气隙磁场，它具有轴向尺寸小、转动惯量低、能频繁起动等优点。到目前为止，在印制绕组电机中，钕铁硼磁钢作磁极都是单面结构的。印制绕组电机的气隙因包含了电枢厚度而比其它类型电机的气隙大，通常在3-8mm之间，为了获得较高的气隙磁通密度，磁钢的高度都比较大，因此磁场漏磁也随之增大，降低了磁钢的利用率，从而增大了电机的成本，这种情况对单面钕铁硼磁钢尤为突出。大功率电机的气隙都很大，单面磁钢结构的漏磁更大，所能获得的气隙磁通密度仅为6000高斯左右，不能满足设计的要求。因此，目前钕铁硼磁钢仅应用在小功率(400w以下)的印制绕组电机中。

本实用新型的目的在于：提供一种双面钕铁硼磁钢的印制绕组直流电机，采用双面钕铁硼磁钢，大大地减少磁场的漏磁，在获得相同气隙磁通密度的同时，降低钕铁硼磁钢的用量，提高磁钢的利用率，降低电机的成本；即是气隙较大，采用双面钕铁硼磁钢，依然可以获得理想的气隙磁通密度。因此，本实用新型适用于各种功率的印制绕组直流电机。

本实用新型的构成：由前定子、后定子和带有印制绕组电枢的转子组成，电机的前定子(1)上有钕铁硼磁钢(4)，后定子(2)上有钕铁硼磁钢(5)，印制绕组电枢(10)的两侧都有钕铁硼磁钢。电机的前定子(1)上的钕铁硼磁钢(4)和后定子(2)上的钕铁硼磁钢(5)不是一整块磁钢，而是6-12个单个的磁钢(对应于电机极对数3-6对)，并按电机极距以N、S极性交替的方式分布，单个磁钢的形状可以是圆柱形、扇形或其它任意的形状，单个磁钢之间留有间隙，前定子和后定子上的磁钢个数相等，互相对着的磁钢极性相反，并通过前后定子上的导磁部件或导磁材料构成磁路，产生轴向气隙磁场。

与现有技术比较，本实用新型采用双面钕铁硼磁钢，磁路的漏磁可以减少，气隙磁密可以增大，电机的性能，尤其是电机的效率可以提高，使钕铁硼磁钢很好地应用在具有大气隙特点的大功率印制绕组电机；其次，由于采用双面钕铁硼磁钢结构，因其矫顽力比其它材料要大得多而节省磁钢的体积和成本，减小电机的体积和重量；再次，采用了双面磁钢结构，每一面的磁钢是6-12个单个的磁钢，每个磁钢之间有间隙，当转子旋转时，可以大大增加空气的对流，使转子电枢产生的热量容易散发出来，与单面磁钢结构相比，本实用新型具有散热快，温升低，性能稳定的特点。由于采用双面钕铁硼磁钢，磁钢在开路时不会退磁，可以先充磁后安装，免去了安装充磁线和安装后充磁的工序，提高生产效率。

附图1是本实用新型印制绕组直流电机的结构示意图；

附图2是本实用新型前定子上的磁钢分布示意图；

附图3是本实用新型后定子上的磁钢分布示意图；

附图4电机气隙磁通密度Bg与磁钢高度Lm关系曲线示意图。

本实用新型的实施例：如附图1所示，本实用新型印制绕组电机由前定子(1)、后定子(2)、带有印制绕组电枢的转子(3)组成。本实用新型的“双面钕铁硼磁钢”指电机的前定子上有钕铁硼磁钢(4)，后定子上也有钕铁硼磁钢(5)，或者指印制绕组电枢(10)两侧的定子上都有钕铁硼磁钢。除此之外，电机还有2个或2个以上轴承(6)，轴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；根据电机额定电流的大小，电机还有1对或2对或多对电刷(7)、弹簧(8)、刷握(9)等，甚至采用全额电刷、弹簧、刷握等，它们可以是分立的元件并装配在电机的定子上；也可以制造成一个组件，如此可以方便地装在后定子上，也可以装在前定子上。

如附图2、附图3所示，电机的前定子(1)上的钕铁硼磁钢(4)和后定子(2)上的钕铁硼磁钢(5)不是一整块磁钢，而是6-12个单个的磁钢(对应于电机极对数3-6对)，并按电机极距以N、S极性交替的方式分布，单个磁钢的形状可以是圆柱形、扇形或其它任意的形状，单个磁钢之间留有间隙。前定子和后定子上的磁钢个数相等，互相对着的磁钢极性相反，并通过前后定子上的导磁部件或导磁材料构成磁路，产生轴向气隙磁场。

本实用新型的转子(3)是由印制绕组电枢(10)、电枢支架(11)和轴(12)组成，并由定子上的轴承(6)支撑。印制绕组电枢的层数为4-8层，当电流经过电刷(7)直入电枢时，在轴向气隙磁场的作用下，产生电磁力，使转子旋转，旋转方向可根据电流的方向而改变。