[实用新型]一种倒L型电枢盘式电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型高功率密度永磁盘式电动机，尤其涉及轴向磁场永磁盘式电动机。 

背景技术

电动机是最常用的动力设备，它的结构是由磁极与电枢线圈共同组成，依靠通电线圈在磁场中受到力的作用产生动力。通常以磁场方向分为轴向磁场与径向磁场两种电机，轴向磁场电机可以设计的较簿，特别适用于一些轴向尺寸较小的地方。盘式无铁芯电机就是其中的一种，它的磁极制成圆环形，电枢线圈与磁极相对放置，如图1为盘式电机中单个电枢线圈与磁极之间关系的模型示意图，图中磁极体1与线圈2以相对平行的方式排列，电机磁通在与轴平行方向通过线圈平面，通电线圈转动时轴向切割磁力线实现能量的转换；实际电机由多个这样的线圈绕组叠合成环，再沾合固化物模压成薄圆盘状电枢，整机结构如图2所示；图中1是磁极体、2是线圈、3是换向器、4输出轴，这类电机当前广泛应用于汽车空调散热器、通风机等场合。由于这类电机一般都设计成无铁芯方式，最大的缺点是磁路中气隙较长，电机效率与功率密度都较低。 

为了提高功率密度也有电机采用多个磁环来构成，专利《多磁路盘式电动机》ZL201120367615.X就是提供了采用多个磁极体的盘式电机，但该电动机的磁路系统过于复杂，生产成本会很高，在很多场合也不需要如此高功率密度。专利ZL201220174790.1《一种新型永磁盘式电动机的定子总成》采用多层线圈的形式来提高功率密度。专利ZL200920049575.7《多盘式电动机》同样采用多盘的多磁极的方法来提高功率密度。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是找出一种不增加磁路结构、不增加较大成本的情况下，充分利用现在材料与结构，有效提高功率密度的电机结构形式，实现比传统盘式无铁芯电机更高的功率密度输出。 

本实用新型所要解决其技术问题采用的技术方案是盘式电机由机壳、磁极、电枢、换向器、输出轴组成，其特征是电枢绕组线圈在远离换向器的一端向磁极方向折90°形成倒L形，所折部分长度与磁极体厚度相等。电枢线圈在端面与磁极外圆柱面两边同时作切割磁力线运动，从而大大提高了线圈切割磁力线的有效长度，实现了电机高密度的能量转换。 

本实用新型的优点和可取得的有益之处是充分利用了磁钢的磁极长度，电枢线圈在与磁极体相对的平行作切割磁力线运动外，还在磁极体的径向作切割磁力线运动，大大提高了切割磁力线运动部分的长度，提高了电机电磁感应能力，有效地提高了电机的功率密度。 

附图说明

图1传统盘式电机结构单线圈简化示意图，其中：1磁极体、2电枢线圈的一个单元、3换向器、4输出轴； 

图2传统盘式电机结构示意图，其中：1机壳、2电枢线圈盘、3磁极体、4电刷、5换向器； 

图3本实用新型电机结构单线圈简化示意图，其中：1磁极体、2电枢线圈的一个单元、3换向器、4输出轴； 

图4本实用新型电机多线圈结构示意图； 

图5运用本实用新型制造的盘式结构电机示意图，其中：1机壳、2电枢线圈盘、3磁极体、4电刷、5换向器。 

具体实施方式

参阅图3、图4、图5所示，本实用新型电机由图5中的机壳1与磁极体2构成磁路系统，磁极体由一块圆环形磁铁或若干块扇形块状磁铁拼装成环状磁铁组成；每个电枢线圈制成倒L形状见图3所示，线圈末尾部分靠近磁极的外圆柱面，电机运动时与磁极体外圆柱面磁场作切割磁力线运动，线圈头部与输出轴垂直，电机运动时与磁极体端面磁场作切割磁力线运动，两个磁场切割产生感生电动势互相叠加增加了感生电动势的强度，线圈的引出线与换向器连接向外送出感生电动势。一台电机可以有若干个线圈，每个线圈按一定的规律连接成一个整体，整体再用热固材料压铸成整体与输出轴连接向外输出扭矩，如图4所示。由于本实用新型权利要求只保护倒L形线圈结构，线圈的连接、安装等内容并非本专利保护范围，故其实施过程不再敷述。 

图5为运用本实用新型设计制造的盘式电机结构图，图中1机壳、2电枢线圈盘、3磁极体、4电刷、5换向器，机壳1和磁极体3安装在一起构成磁路系统，电枢线圈制成倒L状，若干个线圈按一定规律连接成一个碗状再与换向器用树脂胶压制成形，输出轴处于碗的中心与电枢固定。