专利名称：无铁芯结构的高功效节能电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种强磁体直接在空心线圈内运转、无铁芯结构的强磁电动装置，尤其是能带动各种机械设备运转做功的、无铁芯结构的高功效节能电动机。
背景技术：
目前公知的直流电动机，主要是由铁芯转子、线圈、永磁定子和换向器组成。通电线圈在磁场内受到磁力作用进行运动，由换向器变换电流方向进行运转。该电动机为了增加较强的磁力，将线圈嵌在圆柱形铁芯槽里做转子，其这样只是依靠铁芯传导线圈内磁，虽然有明显的电动效果，但它耗能高，因为线圈不能充满铁芯槽产生磁损和铜损，增加了电力的损耗，由于普通永磁定子磁力弱，又需要较强的电流才能运转，它功效低。
发明内容为了克服现有电动机，依靠铁芯传导磁场耗能高和普通永磁定子磁力弱功率低的不足，本实用新型提供一种强磁体直接在空心线圈内运转、无铁芯结构的高功效节能电动机，该电动机不仅克服了电机依靠铁芯传导磁场的不足，而且能在极微弱的电流下运转做功。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在机体内，有线圈、强磁转子、 轴和换向器组成，设置多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈，将多组空心线圈分别固定在下机壳和上机壳里，使甲组空心线圈与甲组空心线圈对合，将一个A强磁转子包裹在体内，乙组空心线圈与乙组空心线圈对合，将另一个B强磁转子包裹在体内，轴从多组空心骨架的圆弧中伸出。由主换向器通电的甲组空心线圈，使体内包裹的A强磁转子直接受到电磁场的作用，进行0度到180度运动；由副换向器通电的乙组空心线圈，使体内包裹的B强磁转子直接受到电磁场的作用，进行90度至270度运动，由主换向器和副换向器垂直交替的变换电流方向，使A强磁转子和B强磁转子交替做功运转。由于普通永磁直流电动机，利用小功率的弱磁力，依靠铁芯传导线圈内磁，不能节省电力，若是直接利用强磁体做转子来提高功效、废除铁芯结构，则需要多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈才能实观。多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈，是多个结构相一致的无铁芯装置，两端有檐，一端檐的中间有圆弧，其外部绕有线圈，内部为空心骨架的非磁性结构。多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈，分别固定在上机壳和下机壳里，一端檐中间有圆弧的对合，多组有骨架的空心线圈内各包裹1个强磁转子，空心线圈骨架对磁场磁极无感应。通电的空心线圈，使体内包裹的强磁转子直接受电磁作用进行运动，由换向器改变电流方向进行运转。多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈与2个强磁转子成轴向设置，甲组空心线圈和乙组空心线圈与A强磁转子和B强磁转子轴向平行，多组空心线圈内的A强磁转子磁极与B强磁转子磁极垂直交错。多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈与2个强磁转子轴向设置，使2个强磁转子在空心线圈内直接运转；A强磁转子磁极与B强磁转子磁极垂直交错，使A强磁转子从0度到360度进行运转，在甲组空心线圈变换电流方向的空位时间里， 另1个乙组空心线圈从90度交错受副换向器控制产生电磁场，使B强磁转子从90度至450 度交替运转。在2组换向器互相变换电流方向的过程中，A强磁转子和B强磁转子相互交错受到多组空心线圈变换电流磁场的作用，进行交替运转，经轴连续不断的输出运转功率， 而达到强磁转子直接在空心线圈内运转的节能目的。本实用新型的有益效果是，不依靠铁芯结构传导磁场，强磁转子直接在空心线圈内运转，该电动机仅采用多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈、轴、强磁转子和换向器， 结构简单，能在微弱的电流下运转，节电性能高，运转平稳。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1、是本实用新型的主视图。图2、是图1的B-C横向总体结构解剖图。图3、是图2的A-A纵向结构解剖图。图4、是图1的C-C横向结构解剖图。图5、是图1的B-B横向结构解剖图。图6、是图1的C向多组有骨架的空心线圈结构图。图7、是图1的D-D向有骨架的空心线圈俯视图。图8、是本实用新型的电路原理图。图中下机壳(1)、甲空心骨架O)、甲空心线圈(3) (Li表示)、A强磁转子S极 (4)、轴(5)、A强磁转子N极(6)、甲空心线圈(7) (L2表示)、甲空心骨架(8)、上机壳(9)、 乙空心骨架(10)、乙空心线圈(11) (L3表示)、B强磁转子S极(12)、B强磁转子N极(13)、 乙空心线圈(14) (L4表示)、乙空心骨架(15)、主换向器(16)、副换向器(17)。
具体实施方式
在图1所示实施例中，在下机壳(1)上，有甲空心骨架O)、甲空心线圈(3) (Li表示)、A强磁转子S极(4)、轴(5)、A强磁转子N极(6)、甲空心线圈(7) (L2表示)、甲空心骨架(8)、上机壳(9)、乙空心骨架(10)、乙空心线圈(11) (L3表示)、B强磁转子S极(12)、 B强磁转子N极(13)、乙空心线圈(14) (L4表示)、乙空心骨架(15)、主换向器(16)(方框表示)、副换向器(17)(方框表示)组成。在图2所示实施例中，在下机壳(1)上，甲空心骨架(2)外槽绕有甲空心线圈(3) (Li表示)，与甲空心骨架(8)及甲空心线圈(7) (L2表示)的一端相对压合，将A强磁转子 S极、A强磁转子N极(6)包裹在甲空心骨架(2)和甲空心骨架⑶内；在上机壳(9)下的乙空心骨架(10)外绕有乙空心线圈(11) (L3表示)，与乙空心线圈(14) (L4表示)和乙空心骨架(1 的一端相对压合，将B强磁转子S极(1 』强磁转子N极(1 包裹在乙空心骨架(10)、乙空心骨架(15)内，轴(5)从甲空心骨架O)、乙空心骨架(15)和甲空心骨架 (8)、乙空心骨架(10)之间的圆弧中伸出。由主换向器(16)通电的甲空心线圈(3) (Li表示)、甲空心线圈(7) (L2表示)，使体内包裹的A强磁转子S极、A强磁转子N极(6)直接受到电磁场的作用，进行0度到180度运动；由副换向器通电的乙空心线圈(11) (L3表示)、乙空心线圈(14) (L4表示)，使体内包裹的B强磁转子S极(12)、B强磁转子N极(13)直接受到电磁场的作用，进行90度至270度运动，由主换向器(16)和副换向器垂直交替的变换电流方向，使A强磁转子S极、A强磁转子N极(6)和B强磁转子S极(12)、B强磁转子 N极(1 交替做功运转。在图3所示实施例中，在下机壳(1)和上机壳(9)内，有甲空心骨架⑵和甲空心线圈⑶(Li表示)、甲空心骨架(8)、甲空心线圈(7) (L2表示)和乙空心骨架(10)、乙空心线圈(11) (L3表示)、乙空心骨架(15)和乙空心线圈(14) (L4表示)与A强磁转子N极 (6)、B强磁转子S极(12)、B强磁转子N极(13)成轴向设置，轴(5)上的A强磁转子N极 (6)与B强磁转子S极(12)、B强磁转子N极(13)成垂直交错结构。在图4所示实施例中，轴(5)，甲空心骨架(2)和甲空心骨架(8)，是2个结构相同的无铁芯装置，其两端有檐，一端檐的中间有圆弧，外部绕有甲空心线圈(3) (Li表示)、甲空心线圈(7) (L2表示)，内部为空心骨架的非磁性结构。甲空心骨架(2)、甲空心骨架(8) 的一端固定在下机壳(1)、上机壳(9)里，另一端檐中间有圆弧的相对压合，甲空心线圈(3) (Li表示)、甲空心线圈(7) (L2表示)内有A强磁转子S极(4)、A强磁转子N极(6)、甲空心骨架O)、甲空心骨架⑶对磁场磁极无感应。由主换向器(16)通电的甲空心线圈(3) (Li表示)、甲空心线圈(7) (L2表示)、使体内包裹的A强磁转子S极(4)、A强磁转子N极
(6)直接受电磁作用进行运动，由主换向器(16)改变电流方向进行运转。在图5所示实施例中，轴(5)，乙空心骨架(10)和乙空心骨架(15)，是2个结构相同的无铁芯装置，其两端有檐，一端檐的中间有圆弧，外部绕有乙空心线圈(11) (L3表示)、 乙空心线圈(14) (L4表示)，内部为空心骨架的非磁性结构，乙空心骨架(10)、乙空心骨架 (15)的一端固定在下机壳(1)、上机壳(9)里，另一端檐中间有圆弧的相对压合，乙空心线圈(11) (L3表示)、乙空心线圈(14) (L4表示)内有B强磁转子S极(12)、B强磁转子N极 (13)、乙空心骨架(10)、乙空心骨架(15)对磁场磁极无感应。在图6所示实施例中，甲空心骨架(2)和甲空心骨架(8)的一端相对压合，将A强磁转子(单点圆线表示)包裹于内部运转，轴(5)从圆弧(箭头圆弧表示)中伸出，甲空心线圈⑶(Li表示)和甲空心线圈(7) (L2表示)分别绕在甲空心骨架(2)和甲空心骨架 ⑶的外槽上。在图7所示实施例中，上机壳(9)下的甲空心骨架(8)内部有A强磁转子S极(4) 和A强磁转子N极(6)，外部槽上绕有甲空心线圈(7) (L2表示)；乙空心骨架(10)的内部有B强磁转子S极(12)，外部槽上绕有乙空心线圈(11)(L3表示)。由换向器变换电流方向，使A强磁转子S极G)、A强磁转子N极(6)从0度到360度进行运转。在甲空心线圈
(7)(L2表示)变换电流方向的空位时间里，另1个乙空心线圈(11) (L3表示)从90度交错受换向器控制产生电磁场，使B强磁转子S极(1 从90度至450度交替运转。在换向器互相变换电流方向的过程中，A强磁转子N极(6)、A强磁转子S极(4)和B强磁转子S极 (12)相互交错受到甲空心线圈(7) (L2表示)、乙空心线圈(11) (L3表示)变换电流磁场的作用，进行交替运转，经轴(5)不断的输出运转功率。在图8所示实施例中，当轴(箭头指示)在0度时，甲空心线圈Li、甲空心线圈L2 的A点连接碳刷Jl经换向触片Kl与碳刷J2接通电源负极(一号表示)；甲空心线圈Li、甲空心线圈L2的B点连接碳刷J4经换向触片K3与碳刷J5接通电源正极(十号表示)，使轴
5(箭头指示)从10度转到170度。当轴(箭头指示)转到180度时，甲空心线圈Li、甲空心线圈L2的A点连接碳刷J6经换向触片K4与碳刷J5接通电源正极(+号表示)；甲空心线圈Li、甲空心线圈L2的B点连接碳刷J3经换向触片K2与碳刷J2接通电源负极(一号表示)，使轴(箭头指示)从90度至350度连续运转。当轴(箭头指示)在90度时，乙空心线圈L3、乙空心线圈L4的C点连接碳刷J7经换向触片K5与碳刷J8接通电源负极(一号表示)；乙空心线圈L3、乙空心线圈L4的D点连接碳刷JlO经换向触片K7与碳刷Jll接通电源正极(十号表示)，使轴(箭头指示)从100度运转到260度。当轴(箭头指示)转到280度时，乙空心线圈L3、乙空心线圈L4的C点连接碳刷J12经换向触片K8与碳刷Jll 接通电源正极(+号表示)，乙空心线圈L3、乙空心线圈L4的D点连接碳刷J9经换向触片 K6与碳刷J8接通电源负极(一号表示)，使轴(箭头指示)至450度连续运转。
权利要求1.一种无铁芯结构的高功效节能电动机，在机体内，有线圈、强磁转子、轴和换向器组成，其特征是多组有骨架的空心线圈分别固定在下机壳和上机壳里，甲组空心线圈与甲组空心线圈对合，将一个A强磁转子包裹在体内，乙组空心线圈与乙组空心线圈对合，将另一个B强磁转子包裹在体内，轴从多组空心线圈骨架的圆弧中伸出。
2.根据权利要求1所述的无铁芯结构的高功效节能电动机，其特征是多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈，是多个结构相一致的无铁芯装置，两端有檐，一端檐的中间有圆弧，外部是线圈，内部是空心骨架的非磁性结构。
3.根据权利要求1所述的无铁芯结构的高功效节能电动机，其特征是多组能包裹强磁转子有骨架的空心线圈，与2个强磁转子成轴向设置，甲组空心线圈和乙组空心线圈与A 强磁转子和B强磁转子轴向平行，多组空心线圈内的A强磁转子和B强磁转子磁极垂直交讲
专利摘要一种无铁芯结构的高功效节能电动机，在机体内，有线圈、转子、轴和换向器组成，将多组有骨架的空心线圈分别固定在机壳里，机壳里的空心线圈一端对合，将转子包在体内，轴从多组空心骨架的圆弧中伸出，由换向器改变电流方向，使转子运转，经轴输出功率，它结构简单，节电性能高。
文档编号H02K16/00GK202059287SQ20112014729
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者张北宏 申请人:张北坤, 张北宏