专利名称：无硅钢片的平面电机的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及具有永久磁体的电机，特别涉及有旋转电枢和静止磁体的无硅钢片的平面电机。
目前电机的传统形式是定子与转子作同心的圆筒式结构，定子、转子都少不了要用硅钢片，因落料都是圆片，所以硅钢片的利用率不高，在国外如日本已有一种用带条硅钢片盘制的小型平面电机，把带条硅钢片盘成扁柱状来代替叠压的圆片，因此硅钢片能提高利用率22％，但这种带条式硅钢又带来了新的冲槽困难，因硅钢片越盘越大，槽距也随之加长，再若硅钢片厚度不匀，槽楔就不平整，这需要用很复杂的冲槽机才行，因而推广困难。
为了克服以上缺点，本实用新型结构简单，其定子和转子都不用硅钢片且制作方便、体积小、重量轻的平面电机。
本实用新型所提供的平面电机，包含分别装有至少一对作为磁极的永磁块的第一定子壳体和第二定子壳体，与上述两定子壳体相连的环形壳体，与转子轴相连的转子，装在转子轴上的多个汇流环，固定在壳体上的装有与汇流环相接触的电刷的电刷架，上述两定子壳体上的永磁块相对设置且极性相反，上述转子具有放置在底层绝缘布和顶层绝缘布之间的至少一层线圈组，且其中间以绝缘材料填平后热压而成为其中可装上转子轴的环状转子，且每个定子壳体上的相邻的永磁块的极性相反。
本实用新型的优点在于体积小、重量轻，效率高，不用硅钢片，可作小型(几千瓦以下)发电机及直流电动机，能安装在一般电机难以安装的场合，如架于高空的风力发电，直接耦合的柴油发电机及摩托车上的电动机等。
以下结合附图对本实用新型的最佳实施例作详细说明。
图1(a)为本实用新型的平面电机的示意的侧视图；图1(b)本实用新型的平面电机的示意的主局部剖视图；图2为表示本实用新型的平面电机的磁路的示意的主视图；图3(a)为本实用新型的平面电机的定子壳体的示意的侧视图；图3(b)为图3(a)的a－a剖视图；图4(a)、(b)、(c)为分别表示本实用新型的平面电机的定子壳体上的永磁块的形状的图；图4(d)、(e)、(f)为分别表示使用图4(a)、(b)、(c)的永磁块时所产生的电压的波形图；图5(a)为表示展开的定子上的永磁块的图；图5(b)为表示单层线圈绕制联结的示意图；图5(c)为表示双层线圈绕制联结的示意图；图6(a)为表示四极电机各层转子线圈组的示意图；图6(b)为表示三相电机的转子结构的一实施例的示意主剖视图。
参见图1，图1(a)为本实用新型的平面电机的示意的侧视图；图1(b)为本实用新型的平面电机的示意的主局剖剖视图。其中1为第一定子壳体，其上设有作为磁极的永磁块［2，2′］，永磁块至少一对，永磁块为一对时电机为二极电机，永磁块为二对时电机为四极电机，永磁块为三对时电机为六极电机等，3为第二定子壳体，其上具有的永磁块4和4′与第一定子壳体1上的永磁块2和2′在数量上相等，且面对面设置的各永磁块的极性相反，且同一定子壳体上的相邻的两永磁块的极性也相反。从而形成平行的轴向磁场，永磁块可用环氧树脂等粘结到定子壳体上，永磁块可采用钕铁硼合金或其他含稀土元素的永磁材料。转子5与转子轴6一起旋转，转子5至少具有一层线圈组，线圈组的引线32与装在转子轴6的汇流环7－9分别相联，电机为单相时有两个汇流环，而电机为三相时则具有三个汇流环。33a－33c为电刷支架，内装有弹簧13－15和电刷10－12。各电刷支架的支持板16经螺钉17、18固定在第二定子壳体3上，显然也可以固定在其他壳体部位上。发出的电压经电刷10－12与外部相连，如作电动机用时则电经电刷10－12进入转子线圈组。27为环形壳体、与第一定子壳体1、第二定子壳体3形成一总壳体，环形壳体27通过螺钉28－31与第一、第二定子壳体1，3相连。显然上述螺钉也可以设置成从图1看是水平的。环形壳体27用来保证第一和第二定子壳体1，3间的距离，它最好用铝合金或酚醛层压筒等非导磁材料制造，以避免漏磁。在要求不高时也可用导磁材料。20、25分别为安装在第一定子壳体1和第二定子壳体3上的轴承，例如滚珠轴承，19、26分别为经螺钉21、22和螺钉23、24安装在第一定子壳体1和第二定子壳体3上的盖板，为了使轴承轴向止动显然可在轴承20、25的各内侧设挡板(未图示)，或在轴6上形成肩胛(未图示)。转子5和定子壳体1，3之间保持适当的小间隙以免相碰。
参见图2，图2为表示平面电机的磁路的示意图，图中以每个定子壳体上设有一对磁体为例进行说明，从图中可看出，以虚线34表示磁通，及各磁体2，2′及4，4′在相对的表面上的磁极极性，从而使磁力线在相对的两磁极间形成一推一拉，使磁场可增大约一倍。磁通穿过转子5上的线圈而产生电磁效应。定子壳体1，3可用铸钢板制作，其中经粘接固定有永磁体作磁极，壳体1，3本身还可起磁轭的作用，并提供该壳体上相邻的永磁体之间的磁力线的通路。
参见图3，图3(a)为平面电机的定子壳体的示意侧视图；图3(b)为图3a的a－a剖视图。从图中看出在第一定子壳体1上沿圆周均匀分布有6个作磁极用的6个永磁块2，2′，201－204。永磁块的形状为扇形。第一定子壳体1上的孔35用以设置轴承20。第二定子壳体3的结构和第一定子壳体1相同。
参见图4，图4(a)－(c)分别表示永磁块的截面形状，图4(d)－(f)分别表示在图(a)－(c)的永磁块下所产生的电压波形图。作磁极用的永磁块的截面形状可以是扇面形(图4(a))，正方形(图4(b))或圆形(图4(c))，从所产生的波形面积看(图4(d)－(e))，最大是扇面形，故以扇面形为最佳。
参见图5，图5是以截面为正方形的磁极为例将磁极和线圈组从圆周上展开成一直线的图。各线圈组的中间的空间36的大小基本上和其相对应的磁极37的截面相同。图5中为正方形，也可以为圆形、扇形等。有些差异也是可以的，但效率稍低，且增加导线用量。图3(b)是单层线圈绕制联结法，图3(c)是双层线圈绕制联结法，上层用实线表示，下层用虚线表示，这样联结时，各层线圈的联结没有导线交叉，能使转子表面平整，不致因结头多而使转子增加厚度。
参见图6，图6(a)表示四极电机的各层转子线圈组的配置的示意图，图6(b)为表示三相电机的转子的示意的主剖视图。图中以四极三相电机、且永磁块截面为扇面形时为例说明。当电机为三相时绕制相同的三套线圈组，按保证三相间相互差120°电气角的要求来叠放，即当电机为四极时三相线圈组之间的机械角分别相差60°。图6(a)画出其中第一相线圈组AX，其中A为始端，X为其终端。第二相线圈组BY、第三相线圈组CZ都与第一相线圈组AX结构相同，在图6(a)中未图示，仅标出其各自的起点B、C的位置，以示意地图示第二、三相线圈组在圆周上的位置。但B、C的具体出线处还可以在圆周上对称配置以保持动平衡。从图6(b)可以看出三相线圈组连接成Y形(即X、Y、Z三端连到一起)，第一相线圈组502、第二相线圈组504、第三相线圈组506分层设置，501为第一绝缘布层，507为第二绝缘布层，503、515分别为各相线圈组502、504和506之间的绝缘布。而线圈层中的空隙处则填充以绝缘材料509(以圆点表示)如粘胶绝缘布、或塑料粉粒等。
转子可用压模压制而成圆环状，压模的尺寸比转子线圈直径略大，模压前先将代轴的模轴放入孔508中，先在底层放上粘胶绝缘布或玻璃布501，然后放好第一相线圈组502，在该线圈平面内外的空间都填放粘胶绝缘布使与线圈组相平，然后放第二相、第三相线圈组504、506。每层线圈组间用绝缘布如粘胶绝缘布隔开。最后放上其表面上的第二绝缘布层(如粘胶绝缘布)507，送入压机热压，温度可控制在150℃左右，经过一段时间后粘胶布与线圈组熔结在一起变成一块整体，线圈内外用的填充材料除粘胶绝缘(玻璃)布外也可以用塑料粉粒代替，在只要使压制时线圈位置不能走动即可。所用粘胶玻璃布的厚度可以是0.16mm的玻璃布。
本实用新型的电机当转子导体在磁场中被外力带动而旋转时因切割磁力线而产生感应电势其大小按BLV计算，其中B是磁感应强度，L是导体的有效长度，V是导体的线速度。此时可发出单相或三相的交流电，如加装常规的整流装置即可得到直流电。此电机是可逆的，转子若通入直流电流，从BLI公式中可得到电磁力F和电磁转矩M，因外界磁场是固定不变的，所以转子通入直流电流即可旋转。如电源是交流的则可在变换为直流后再驱动电机。
由以上可看出本电机的特点是(1)定子转子都不用硅钢片，节约了钢材，省却了冲槽，浸漆及烘干等工序，同时工艺装备不需要落料冲槽机、烘箱等设备，节约了生产面积；(2)转子不含铁磁物质，定子只有定子壳体上的磁轭一段磁路，铁损几乎等于零，提高效率5－10％。
(3)电机没有硅钢片，减轻了重量，缩小了体积，转子只有铜线和绝缘材料的重量，且厚度薄例如为10mm左右。因此起动力矩很小，只需约0.04公斤米，增加了转动灵活性，更适用于需经常起动的场合。
权利要求1.一种无硅钢片的平面电机，包括装有至少一对作为磁极的永磁块[2，2′]的第一定子壳体[1]，装有至少一对作为磁极的永磁块[4，4′]的第二定子壳体[3]，与上述两定子壳体[1，3]相连的环形壳体[27]，与转子轴[6]相连的转子[5]，装在转子轴[5]上的多个汇流环[7，8，9]，固定在壳体上的装有与汇流环[7，8，9]相接触的电刷[10，11，12]的电刷架[13，14，15]，上述两定子壳体上的永磁块相对设置且极性相反，其特征在于上述转子[5]具有放置在底层的第一绝缘布[50]和顶层的第二绝缘布[507]之间的至少一层线圈组，且该层线圈的空隙处填以绝缘材料，热压成形为环状转子，且每个定子壳体[1，3]上的相邻的永磁块的极性相反。
2.如权利要求1所述的平面电机，其特征在于上述永磁块的截面形状为圆形、扇形或方形。
3.如权利要求2所述的平面电机，其特征在于上述线圈组的每个线圈中间所包围的空间的截面与永磁块的截面基本相同。
4.如权利要求1所述的平面电机，其特征在于具有三层线圈组，每两层线圈组之间隔以绝缘布。
5.如权利要求1所述的平面电机，其特征在于永磁块用钕铁硼合金制成。
6.如权利要求1所述的平面电机，其特征在于上述环形壳体［27］由非导磁材料制成。
专利摘要一种无硅钢片的平面电机包括装有至少一对作为磁极的永磁块的第一、第二定子壳体，与两定子壳体相连的环形壳体，与转子轴相连的转子，装在转子轴上的汇流环，固定在壳体上的带电刷的电刷架，两定子壳体上的永磁块相对设置且极性相反，转子具有放置在第一绝缘布和第二绝缘布之间的至少一层线圈组，且其空隙填以绝缘材料后热压而成型为环状转子。本电机生产工艺简便，效率高，重量轻，适用于风力发电或摩托车上的电动机等。
文档编号H02K21/26GK2074075SQ90216548
公开日1991年3月27日 申请日期1990年7月14日 优先权日1990年7月14日
发明者徐介祥 申请人:徐介祥