CN202068295U - 一种单定子平面电机 - Google Patents
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Abstract
一种单定子平面电机,包括电机壳、轴承、平面定子片、永磁块、转子轭、右盖板和主轴,平面定子片分别固定在电机壳或右盖板的内侧面上,在平面定子片内设有平面线圈,永磁块均匀固定在转子轭上,相邻两片永磁块的磁性相反,转子轭固定安装在主轴上,电机壳和右盖板分别通过轴安装在主轴上,永磁块与转子轭的结合体设置在电机壳和右盖板之间,电机壳和右盖板固定连接,平面线圈中的引出导线与直流电源相连接。在其它参数不变的条件下,通入同样的电流电机所输出的扭矩就会提高一倍,这种单定子平面电机的轴向尺寸小输出功率大,更适用于大功率电动助力车上,与常规的单相直流电机相比,在同等功率条件下,可节能30%~40%,节能效果显著。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种直流电机,尤其涉及一种平面电机。
背景技术:
随着社会的快速发展和人们环保意识的增强,人们开始普遍使用电动助力车作为代步交通工具,尤其是二轮的电动自行车因无需人们用脚力蹬踏就能快速行走,且充电较为方便,特别适合5~10公里内的短距离出行代步。近年来,电动自行车得到了快速发展,它已成为中小城镇的主要出行交通工具,得到公众的认可,然而电动自行车所用的电瓶容量有限,且容易老化,使用寿命不长,一般不超过一年,且越到后期使用效果越差。电动车所用的电机为普通的单相直流电机,电机的轴向尺寸较大,功率消耗高,电能的转换效率偏低,输出扭矩有限。电动车现用的电机限制了电动助力车向小型化、轻便化、便携化方向发展。
实用新型内容:
本实用新型的目的是提供一种单定子平面电机,它的轴向尺寸是同功率普通单相直流电机的1/5~1/2,产生同等驱动扭矩所需的直流电流仅为现有同类单相直流电机的1/3~1/2,功率消耗低,输出扭矩大,特别适合作为电动助力车、排风机等对轴向尺寸受限的机械设备的动力,也可以作为平面发电机使用。
本实用新型采用的技术方案如下:
一种单定子平面电机,其特征是:包括电机壳、轴承、平面定子片、永磁块、转子轭、右盖板和主轴,平面定子片固定在电机壳或右盖板的内侧面上,在平面定子片内设有平面线圈,永磁块沿转子轭的周向均匀固定在转子轭上,相邻两片永磁块的磁性相反,转子轭固定安装在主轴上,电机壳和右盖板分别通过轴承安装在主轴上,永磁块与转子轭的结合体设置在电机壳和右盖板之间,电机壳和右盖板固定连接,平面线圈中的引出导线与直流电源相连接。
进一步,在平面定子片内设有2~4层平面线圈,每层平面线圈是由若干个同心绕制的n匝线圈单元串联而成,其中n=1~200,所述线圈单元的数量与永磁块数量相同。
进一步,所述永磁块的平面形状为扇形,扇形的夹角为15°~30°,由外圆弧、内圆弧、扇形侧边和过渡圆弧围合而成,在外圆弧、内圆弧与扇形侧边的交会处均通过过渡圆弧光滑过渡连接。
进一步,所述永磁块的平面形状由外圆弧、内圆弧、侧面外圆弧、过渡圆弧围合而成,外圆弧的两端点与内圆弧的两端点的连线的夹角为15°~30°,外圆弧与侧面外圆弧的半径相同,二个侧面外圆弧对称分布,并与外圆弧和内圆弧相交,二个侧面外圆弧、外圆弧和内圆弧的交接处均由过渡圆弧光滑过渡连接。
进一步,在转子轭的同一圆周上均匀地固定有2~8个通孔,在每个通孔中镶嵌一片永磁块。
由于在转子轭的两侧面上都设有永磁块,设有平面线圈的平面定子片固定在左机壳或右机壳的内端面上,固定有永磁块的转子轭与主轴固定连成一体构成转子,相邻两块永磁块的磁性相反,这样,在其它参数不变的条件下,通入同样的电流电机所输出的扭矩就会提高一倍,这种单定子平面电机的轴向尺寸小输出功率大,更适用于大功率电动助力车上,与常规的单相直流电机相比,在同等功率条件下,可节能30%~40%,节能效果显著。
附图说明:
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为平面线圈在平面定子片中的一种分布示意图;
图3为图2中的A-A剖视图;
图4、图5为永磁块在转子轭上的分布示意图;
图5为图4的左视图;
图6为永磁块的另一种平面形状示意图。
图中,1-电机壳;2-轴承;3-平面定子片;4-永磁块;5-转子轭;6-右盖板;7-主轴;8-输出轮;9-轴用挡圈;31-平面线圈;32-引出导线;33-非导磁基材;41-外圆弧;42-内圆弧;43-扇形侧边;44-过渡圆弧;45-侧面外圆弧。
具体实施方式:
下面结合附图1~3对本实用新型的具体实施方式作详尽说明:
实施例1:一种单定子平面电机,包括电机壳1、轴承2、平面定子片3、永磁块4、转子轭5、右盖板6、主轴7和输出轮8,所述平面定子片3由平面线圈31、引出导线32和非导磁基材33组成,在非导磁基材33内压固了二层平面线圈31,每层平面线圈31是由六个同心绕制的十匝同心线圈单元串联而成,平面定子片3分别通过铆接方式固定在电机壳1的内侧面上;在转子轭5的同一圆周上均匀设有6个固定通孔,在每个通孔中镶嵌一片永磁块4,相邻两片永磁块4的磁性相反,转子轭5固定安装在主轴7上,电机壳1和右盖板6分别通过轴承2安装在主轴7上,且位于转子轭5的结合体的两侧,电机壳1和右盖板6固定连接,永磁块4的平面形状为扇形,扇形的夹角为15°~30°,它由外圆弧41、内圆弧42、两扇形侧边43和过渡圆弧44围合而成,在外圆弧41、内圆弧42与两扇形侧边43的交会处均通过过渡圆弧44光滑过渡连接;平面线圈31中的引出导线32与电源相连接,输出轮8固定安装在主轴7的输出端上,由轴用挡圈9进行轴向限位。
实施例2:与实施例1不同之处仅在于永磁块4的平面形状,在本例中,所述永磁块4的平面形状由外圆弧41、内圆弧42、侧面外圆弧45和过渡圆弧44围合而成,外圆弧41的两端点与内圆弧42的两端点的连线的夹角为15°~30°,外圆弧41与侧面外圆弧45的半径相同,二个侧面外圆弧45对称分布,并与外圆弧41和内圆弧42相交,在二个侧面外圆弧45、外圆弧41和内圆弧42的交接处均由过渡圆弧44光滑过渡连接。
这种单定子平面电机既适合单相直流电,也适用于三相交流电,要进一步提高平面电机的输出功率和扭矩,可以增加平面定子片中平面线圈的层数、增加平面线圈单元的同心绕制线圈的匝数,增加永磁块的磁场强度。
Claims (5)
1.一种单定子平面电机,其特征是:包括电机壳(1)、轴承(2)、平面定子片(3)、永磁块(4)、转子轭(5)、右盖板(6)和主轴(7),平面定子片(3)固定在电机壳(1)或右盖板(6)的内侧面上,在平面定子片(3)内设有平面线圈(31),永磁块(4)沿转子轭(5)的周向均匀固定在转子轭(5)上,相邻两片永磁块(4)的磁性相反,转子轭(5)固定安装在主轴(7)上,电机壳(1)和右盖板(6)分别通过轴承(2)安装在主轴(7)上,永磁块(4)与转子轭(5)的结合体设置在电机壳(1)和右盖板(6)之间,电机壳(1)和右盖板(6)固定连接,平面线圈(31)中的引出导线(32)与直流电源相连接。
2.根据权利要求1所述单定子平面电机,其特征是:在平面定子片(3)内设有2~4层平面线圈(31),每层平面线圈(31)是由若干个同心绕制的n匝线圈单元串联而成,其中n=1~200,所述线圈单元的数量与永磁块(4)数量相同。
3.根据权利要求1所述单定子平面电机,其特征是:所述永磁块(4)的平面形状为扇形,扇形的夹角为15°~30°,由外圆弧(41)、内圆弧(42)、扇形侧边(43)和过渡圆弧(44)围合而成,在外圆弧(41)、内圆弧(42)与扇形侧边(43)的交会处均通过过渡圆弧(44)光滑过渡连接。
4.根据权利要求1所述单定子平面电机,其特征是:所述永磁块(4)的平面形状由外圆弧(41)、内圆弧(42)、侧面外圆弧(45)、过渡圆弧(44)围合而成,外圆弧(41)的两端点与内圆弧(42)的两端点的连线的夹角为15°~30°,外圆弧(41)与侧面外圆弧(45)的半径相同,二个侧面外圆弧(45)对称分布,并与外圆弧(41)和内圆弧(42)相交,二个侧面外圆弧(45)、外圆弧(41)和内圆弧(42)的交接处均由过渡圆弧(44)光滑过渡连接。
5.根据权利要求1所述单定子平面电机,其特征是:在转子轭(5)的同一圆周上均匀地固定有2~8个通孔,在每个通孔中镶嵌一片永磁块(4)。
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CN102237769A (zh) * | 2011-04-21 | 2011-11-09 | 江苏磁源动力科技有限公司 | 一种单定子平面电机 |
CN104716762A (zh) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 陈国芳 | 无硅钢片电机 |
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- 2011-04-21 CN CN2011201193840U patent/CN202068295U/zh not_active Expired - Fee Related
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