[实用新型]一种直流电动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种将电能转换成机械能的装置，具体到一种直流电动机。

背景技术

直流电机是电机的主要类型之一，广泛应用于燃料电池车、电动摩托车、起重机等需要快速、频繁地启动的领域。一台直流电机即可作为发电机使用，也可作为电动机使用，用作直流发电机可以得到直流电源，而作为直流电动机，由于其具有良好的调速性能，在许多调速性能要求较高的场合，仍得到广泛使用。

传统的直流电机转子转轴上的电枢绕组通电后在电磁力作用下，使得电枢绕组和电枢铁芯在定子磁场中转动，转动过程中转子切割磁力线会产生反电动势和交变电流，反电动势电流会阻碍转子转轴转动，而交变电流在电枢铁芯中会产生涡流损耗，另外，交变磁场反复磁化电枢铁芯会产生磁滞损耗，也会降低电动机的工作效率。若通过使用叠片铁心来减小涡流产生的热损耗，则会使电机成本提高。

中国专利200320129546.4《直流电动机》中所公开的直流电动机，在电动机转子轴向分隔的多个电枢铁芯，减少了电枢铁芯体积，使电枢铁芯涡流损耗和磁滞损耗减少，但是其构造复杂，制造成本相对高。而对于传统的有刷直流电机，其电刷易磨损，难维护；对于传统的无刷直流电机，则需要有复杂的换向电路才能工作，制造使用成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不含换向装置的、故障率低维护方便并能大幅度提高电机效率的直流电动机。

为解决上述技术问题，实现本实用新型的技术方案是：

设计一种直流电动机，其由静止的定子和转动的转子构成，所述定子包括机座和设于机座内部的3个层层嵌套的圆管状极性永磁体，其中口径最大的外层永磁体套置在口径次之并用导磁体相接触形成整体的两个口径相同的中间层上、下永磁体外，口径最小的内层永磁体套设在中间层上、下永磁体之内，

中间层上、下永磁体之上对应包裹有两电枢壳，绕组附着于两电枢壳上，连接中间层上、下永磁体的导磁体也固定在电枢壳上，两电枢壳与同一根动力输出轴相连，所述绕组、电枢壳、导磁体以及动力输出轴组成电动机转子。

本实用新型与现有技术相比具有以下显著效果：

本直流电动机采用三层圆管状磁体层层嵌套的方式在其间隙中产生径向辐射状磁场，磁场中通有恒定电流的漆包线受安培力作用推动壳状电枢转动，通过动力输出轴向外输出动力。本直流电动机不含易磨损、结构复杂的换向装置，故障率低，维护方便。可从根本上杜绝涡流的产生，在很大程度上降低直流电机高速运转时的热损耗，大幅度提高电机效率。且在运行时绕组中各段导线总是垂直于磁感线，在启动和低转速状态下可以大扭矩输出动力。

附图说明

图1是本实用新型省略机座和绕组的立体结构图；

图2是本实用新型两电枢壳连接处的局部剖视示意图；

图3是本实用新型的电枢绕线图解；

图4是本实用新型的各极性永磁体零件的充磁方式简图；

图5是本实用新型的下半段横截面及其通电后的受力简图。

图示标记：

1：外层永磁体，2：内层永磁体，3、4：中间层上、下永磁体，5、6：中间层上、下永磁体之上对应包裹的两电枢壳，7：导磁体，8：动力输出轴，9：齿数为N₁的内齿轮，10：大齿轮齿数为N₃、小齿轮齿数为N₄的共轴齿轮，11：齿数为N₅的外齿轮，12：齿数为N₂的外齿轮，13：滚轮，14：漆包线。

图4中N代表N极，S代表S极；图5中白色箭头指示磁感线方向，黑色箭头指示受力方向，F代表大小为一个单位的安培力，“⊙”指示电流方向向纸外，“×”指示电流方向向纸内。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对本实用新型作进一步详述。