专利名称：装配式永磁直流电机的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及电动机，特别是小功率永磁直流电动机制造领域。
二背景技术：
由于一次能源日异紧张，环境保护的迫切需要，在短短的5、6年时间，我国以蓄电池为能源的各类电动车产销量已达数千万辆，还不包括出口量，在这期间，以蓄电池为能源的电动车辆，其整车性能虽经过了不少改进和提高。但是，绝大多数产品性能还是不尽人意，不能同时满足行驶里程远(一次充电)、爬坡能力强的需求，只有不足10％的产品稍稍能有所兼顾，但离用户的需求还相差甚远，其根本原因是它的核心——电机性能差，因而限制了整车性能的提高。
现有约90％的蓄电池电动车所配的电机普遍存在机电转换效率低，过载能力非常有限，过载50％以上，效率就急速下降，过载100％，效率就降至50％左右，有的甚至只有30％左右。运行中约有70％的电能都变成有害的热能而成为隐患。
现在市面上流行的小功率永磁式电机，其永磁体与轭铁的连接普遍采用胶粘剂粘接在一起，由此带来四大缺点1.几乎所有胶粘剂都是有毒的，对生产操作人员是有害的，接触时间长了，会对人的大脑、呼吸器官等造成严重伤害，甚至癌变；2.永磁体采用粘接方式，其产品可靠性差，常因运行环境恶劣，如温度升高或过低，多因振动后，胶粘剂失效，致使永磁体脱落卡住转子不能正常运行，形成严重故障，因此造成故障率高，产品寿命短；3.生产工艺复杂，胶粘剂固化需要一定时间，生产效率低；4.非常不容易拆卸，维护性能差。
三、实用新型内容本新型的目的是提供一种易维护、可靠性高、机电转换效率高的装配式小功率永磁直流电机。
本新型的目的是这样实现的一种装配式永磁直流电机，主要由定子、转子组成，其特征是所述定子由设置在转子两侧的两组永磁体以及对应的支架轭铁组成，分别位于支架外侧的两组永磁体在转子两侧对称设置、形状为平面扇形，永磁体两相向面上的部份凸起面分别伸入支架上的装配孔中，轭铁分别位于永磁体外侧面，并经螺栓固定在支架上。
上述转子的结构为热固性塑料的圆盘中嵌埋有空心电枢线圈， 所有线圈预先绕制好，再叠成圆盘状。
与现有技术相比，本新型的有益效果是1.永磁体与轭铁的连接采用装配式这种结构有易拆卸、维护性好、可靠性高的特点。上述装配式结构中，永磁体固定不用胶粘剂，一则对制作人员无危害，二则可保证产品能在温度较高或较低的恶劣环境下正常运行，工作可靠性提高了，故障率降低了，产品寿命得以长。
2.电机定子由两部永磁体组成，在转子圆盘的两侧对称布置。
这种永磁体双面对称结构，使电机励磁磁路为轴向气隙，它大大地减小了漏磁损失，提高了永磁体的利用率(高性能的永磁体的价格是不低的)和机电转换效率。
3.电机转子由薄形空芯线圈组成，在圆盘上均布、叠成圆盘状，用热固性塑料模压成型，此结构优点如下(1)线圈无铁芯，运行中不会出现磁饱和，输入电流与输出功率成正比例关系；(2)圆盘直径大，扭矩大；(3)圆盘薄，面积大，与空气接触面大，散热性特好，电机过载能力特强，300％的过载率可连续运行30分钟以上不会损坏；(4)电机转子质量特轻，不足普通电机的1/10，惯量很小，机电响应时间≤10毫秒，故电机起动性能好，加速快；(5)由于线圈无铁芯，故无铁损，线圈匝数少，铜损极小，效率很高，因电感很小，换向火花很小，可作到无火花换向；(6)转子外沿设有动平衡调节预留孔，能将动平衡调到最佳状态，能有效减小振动和噪声。
四
图1是本新型的装配示意图；图2图3分别是图1所示本新型相反方向的立体图；五具体实施方式
图1图2中，转子4的结构为热固性塑料的圆盘中嵌埋有空心电枢线圈，该线圈预先绕制好叠成圆盘状(在圆盘上均布)。由于不采用现有的铁心槽内嵌入线框式电枢线圈，使转子的整个重量大大减轻，因而电机的起动惯量小。转子4的轴4a上安装有轴承4b、4c以及换向器4d(有刷电机配用)定子由设置在转子上、下两侧的两组永磁体3、5以及对应的支架2、6，轭铁1、7组成，每组永磁体一般可用6-8个。永磁体3和永磁体5位于支架2、6外侧在转子两侧对称设置，其形状为平面扇形(或平板扇形)，永磁体3、5两相向面上的凸起面分别与支架2、6上的装配孔2a、6a相适配，且伸入装配孔中(也可以说永磁体3、5上有台肩面，该台肩面突起地伸入对应支架上的装配孔中)，支架2、6的上、下对应的两个永磁体的相向面的磁极相异，这样，相互吸引。一方面使永磁体安装稳固，另一方面构成磁场回路。轭铁1、7分别位于永磁体2、6外侧面，轭铁1、7分别经螺钉固联在支架2、6上(实际上，由于两永磁体的相向面为异性磁极，相互有很强的吸引力的原因，轭铁也可以不采用螺钉固定)。支架6与支架2相扣合。转子的圆盘的外沿上设有多个动平衡调节孔，以便在某一孔中塞入重物，解决转子动平衡问题。
本新型适用于有刷电机(可在电刷安装架6b上安装电刷)，同样适用于无刷电机(如换向方式采用电子式，就不用电刷)。
本新型电机的主要技术参数1.适用电源DC 12V—110V；2.额定功率50W—3KW；3.额定转速3000r/min—10000r/min；4.调速性能0r/min—10000r/min；5.额定效率≥90％；6.机电响应时间＜10ms；7.输入电流与输出功率(扭矩)成正比例关系；8.过载能力额定值的300％连续运行30min以上无故障。
本技术适用于要求机电转换效率高、过载能力强、调速范围宽、加速时间短、起动扭矩大、起动频率高的设备，适用于交直流、有刷无刷的中、小型电机，特别适用于电动车轮毂。
具有前述三大结构特点制造的概念机，机电转换效率高达95％左右，过载量达300％还能正常运行30分钟以上，温升在10摄氏度以下，高效率工作区间宽度达普通电机4-10倍。
权利要求1.一种装配式永磁直流电机，主要由定子、转子(4)组成，其特征是所述定子由设置在转子(4)上、下两侧的两组永磁体(3、5)以及对应的支架(2、6)、轭铁(1、7)组成，分别位于支架(2、6)外侧的两组永磁体(3、5)在转子两侧对称设置、形状为平面扇形，永磁体(3、5)两相向面上的部份凸起面分别伸入支架(2、6)上的装配孔(2a、2b)中，支架(2、6)上、下对应两个永磁体的相向面的磁极相异，轭铁(1、7)分别位于永磁体(2、6)外侧面，并经螺栓固定在支架(2、6)上。
2.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征是所述转子(4)的结构为热固性塑料的圆盘中嵌埋有所有空心电枢绕组，该绕组预先绕制好叠成圆盘状、均布在转子圆盘上。
3.根据权利要求2所述的永磁直流电机，其特征是所述转子(4)的圆盘外沿上开有多个动平衡调节孔。
4.根据权利要求1或2或3所述的永磁直流电机，其特征是所述支架(2、6)与支架(2)相扣合。
专利摘要一种装配式永磁直流电机，主要由定子、转子组成，该定子由设置在转子上、下两侧的两组永磁体以及对应的支架、轭铁组成，分别位于支架外侧的两组永磁体在转子两侧对称设置、形状为平面扇形，永磁体两相向面上的部份凸起面分别伸入支架上的装配孔中，支架上、下对应两个永磁体的相向面的磁极相异，轭铁分别位于永磁体外侧面，并经螺栓固定在支架上。它可在高温或低温环境下正常运行，具有故障率低、寿命长、和漏磁损失少、机电转换效率高以及有起动性能好、过载能力强的优点。
文档编号H02K7/04GK2912093SQ20062003348
公开日2007年6月13日 申请日期2006年3月21日 优先权日2006年3月21日
发明者何志成 申请人:何志成