[实用新型]一种高效节能直流电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体是一种高效节能直流电机。

背景技术

一百多年以来，常规的直流电机在结构上都是由机壳，轴承，转子，定子，换向器，碳刷，电枢元件以及众多的励磁绕组组成。做功的磁力线垂直于电机转轴。这种结构造成了以下常见的不可克服的缺陷：1、这种结构使得直流电机必须要有换向装置，换向的问题是直流电机的“老大难”问题。

2、这种结构使得直流电机制造复杂，造价昂贵，体积庞大，磁路长，铁铜耗大。散热不好，效率不高，故障率高，维护困难。

3、  这种结构限制了直流电机的应用，只能在有限的场合使用。

实用新型内容

为了克服现有直流电机的这种缺陷，本发明提供一种新型的不用换向器的一种高效节能直流电机。

本实用新型的目的是这样实现的：一种高效节能直流电机，由前定子铁芯、后定子铁芯、定子励磁线圈、转子铁芯、转子导条、转子内接线环、转子外接线环、圆环磁极、前端盖、后端盖、轴承和电机主轴等组成。其特征是：旋转的磁场平行于电机转轴，电机只有一对磁极N极和S极，不使用换向器。定子由两部分组成，前后对称，磁极是圆环型状的。内转子直流电机的转子，它被前后两定子铁芯包容在定子的空腔内，转子同转轴连为一体，从定子中间穿过，通过轴承固定在机盖、机座上。这是内转子直流电机。而外转子直流电机的转子，它被前后两定子铁芯夹在中间，转子通过前后端盖、轴承同转轴连为一体，转子在定子外边。这是外转子直流电机。

所述电机定子线圈最多两个，按一个方向绕制。

所述转子上的导条可做成多层，最少做一层。

如图2所示。本发明的优点是：1、这种设计结构的直流电机，磁场平行于电机转轴，两定子包容一个低而粗的立体圆环型的转子。整个电机只有N极、S极一对大磁极，磁路短，漏磁少，不用换向器。这样就从结构上解决了一直困扰直流电机的换向问题。2、这种设计结构的直流电机，励磁简单，磁极是一个圆环，整个电机仅用两个或者一个励磁线圈，制造加工容易，设计结构的体积精悍小巧，故障少，耗材少，能耗低，维护更加方便，使用寿命更长。3、这种设计结构的直流电机，能更好地适应现场的要求，更灵活地满足现场的需要。

附图说明

图1、直流电机的励磁原理图图2、直流电机的转动原理图。

图3、内转子结构的直流电机剖面图。

图4、外转子结构的直流电机剖面图。

图5、内转子结构的直流电机的定子、转子立体图。

图6、外转子结构的直流电机的定子、转子立体图。

具体实施方式

本实用新型所采用的设计是根据经典的电磁理论，安培右手螺旋管定律和左手定律而设计的。众所周知，螺线管在通电时，在螺线管的内部和外部都要产生磁场，磁场是由磁力线组成的。螺线管内部的磁力线，是由S极出发，走“直线”直接指向N极，而螺线管外部的磁力线则是由N极出发，走“弯线”绕道回到S极，从而使得磁力线闭合，形成一个完整的磁场。螺线管磁场的方向由安培右手螺线管定律来确定。安培右手螺线管定律是这样论述的：用右手握住通电的螺线管，让四指弯曲并指向螺线管中的电流方向，那么拇指所指的那一端，就是螺线管磁场的N极。

本实用新型是将螺线管内部和外部的磁力线0都用硅钢片铁心来代替，以减小磁势的压降。将内部螺线管按几何分成三等份。其中，将两边的等份做成磁极，励磁线圈3绕制在上面。中间部分做成转子铁心4。

如图1所示。这样就形成了直流电机定子的励磁磁场。转子铁芯4是由条型硅钢片在铁心冲卷机上由微机控制完成的。它的形状是一个低而粗的立体圆环。转子立体圆环的圆表面不设有切割磁力线的转予导条5。

切割磁力线的转子导条5分别均匀地垂直于转轴并嵌在圆环的体内，成放射线状态，层数可以根据实际情况而制造。转子导条5的两端接在内薄圆筒6和外薄圆筒7上，两薄圆筒6、7在这里是电枢电源的正负极接线端，如图2所示。这种把转子铁心4部分放在螺线管内部磁场的结构是内转子结构的直流电机。如图3所示。如果将转子铁心4部分放在螺线管外部磁场的结构则被称作外转子结构的直流电机，如图4所示。这样就形成了直流电机转子的转动电枢。

这种直流电机是由前定子铁芯1、后定子铁芯2、定子励磁线圈3、转子铁芯4、转子导条5、转子内接线环6、转子外接线环7、圆环磁极8、前端盖9、后端盖10、轴承11和电机主轴12组成的。

这种直流电机磁路，磁力线是从前定子铁芯1出发，经过空气间