一种轴向电动机的制作方法

本申请涉及电动机领域，具体涉及一种轴向电动机。

背景技术：

旋转型电动机是众所周知的，并且多年来已经被广泛用于将电能转换成机械能。典型的电动机是径向的，包括转子和定子。

转子是电动机的运转部件，它包括转动轴，转动轴将转矩传递给负载。转子典型地包括传导电流的导体，其又产生与定子的磁场相互作用的电磁场以产生引起轴旋转的力。

在另一个替代方案中，转子包括永磁体，而定子包括导体。

定子是电动机电磁回路的静止部件，并且如所述的那样包括绕个或永磁体。定子芯通常由许多称为叠片的薄金属片构成。叠片用于减少固体芯使用时会导致的能量损失。

上述方案的电动机在工作状态下会产生相互作用的磁场，但转子和定子只能形成一个圆周型气隙并作功，在靠近旋转轴一侧的电磁场因不能形成气隙故不能作功，电能也因此得不到充分利用；同时，转子旋转时会产生轴向力并对轴承形成冲击，降低了电动机轴承的使用寿命。

因此，如何提供一种电动机，能够充分利用轴向产生的磁场能，提高电能的转化率和利用率的问题，是本领域技术人员目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轴向电动机，轴向设计使该电机的定子和转子间可形成两个平面型的气隙，气隙磁场沿轴向分布。该轴向电机克服了传统径向电机的定子和转子只能形成一个圆周型气隙、使得电磁能不能充分利用的缺点，提高了电能的转化率和利用率，同时大幅延长电机轴承的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种轴向电动机，包括外壳，定子和具有旋转轴的转子，其特征在于：所述转子包括：与所述旋转轴固定连接的转子定位盘和至少两个相同的电磁体，所述电磁体等角度且等间距地设置于所述转子定位盘上；

所述定子包括：对称设置的第一永磁端和第二永磁端，所述的第一永磁端和第二永磁端上分别设置有至少两个相同的永磁体，且相邻永磁体的磁极相反，所述的第一永磁端与和第二永磁端上相对的永磁体的磁极相反。

优选的，所述电磁体和所述永磁体的数量为6个。

优选的，所述转子定位盘上设置有用于安装固定所述电磁体的电磁体定位孔。

优选的，所述定子的第一永磁端和第二永磁端上设置有用于安装固定所述永磁体的永磁体定位孔。

优选的，所述旋转轴还连接有电刷，换向器和控制电路。

优选的，所述电磁体使用直流电供电。

优选的，所述电磁体使用交流电供电。

优选的，相邻永磁体n极与s极两两相邻间隔排列。

优选的，所述电动机包括多个上述结构。

上述技术方案：利用磁极“同性相斥”“异性相吸”的特点，使得转子受力发生转动，同时由于在转子的电磁体两端均可与永磁体形成作用，从而充分利用了电磁体两端产生的磁场，可显著提高电能的利用率和转化率。同时，现有的径向电机工作时会产生一个轴向冲击力，无疑会增加轴承的负荷，而本申请的轴向电机技术方案中，由于转子左右两端同时受永磁体吸引或排斥，故轴向受力平衡，因此轴承工作负担轻，相对于现有技术能够有效地延长轴承的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种轴向电动机原理示意图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种电磁体结构示意图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种永磁体布置示意图；

图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种转子定位盘结构示意图；

图5为本发明一种具体实施方式所提供的一种永磁体布置方式示意图；

图6为本发明一种具体实施方式所提供一种轴向电动机结构示意图

具体实施方案

本发明的核心是提供一种轴向电动机，克服了现有技术中径向电动机在轴向上的磁能损失，提高了电能的利用率和转化率，同时还能够延长电动机轴承的使用寿命。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

下面结合附图1～6，详细说明本发明的实施方式。

图中：1为旋转轴，2为转子定位盘，3为电磁体，4为第一永磁端，5为第二永磁端，6为电磁体定位孔，7为旋转轴定位孔，8为永磁体，9为定子固定孔，10为外壳，11为保护罩，12为定子固定螺栓，13为电刷。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种轴向电动机结构示意图。

本实施例中的电动机包括定子和具有旋转轴1的转子，所述转子包括：与所述旋转轴1固定连接的转子定位盘2和至少两个相同的电磁体3，所述电磁体3等角度且等间距地设置于所述转子定位盘2上；所述定子包括：对称设置的第一永磁端4和第二永磁端5，所述的第一永磁端4和第二永磁端5上分别设置有至少两个相同的永磁体，且相邻永磁体的磁极相反，所述的第一永磁端与和第二永磁端上相对的永磁体的磁极相反。

在上述实施例中，电磁体的轴向与旋转轴的轴向相同，电磁体在其两端(极)产生的磁能，均能通过与设置在电磁体两端的永磁体相互作用，产生动能。

现有的径向式电动机，其原理是通电线圈在磁场中受到安培力反生转动，从而产生动能，但是定子和转子只有相邻的一侧可以形成圆周型的气隙，故只有这一侧可以做功，线圈在工作过程中期两端会产生磁场，在现有技术中这部分磁场能并没有被利用，从而造成了能源的浪费、电能的转化率低。

而在本申请技术方案的实施例中，利用磁极“同性相斥”“异性相吸”的特点，使得转子受力发生转动，同时由于在转子的电磁体两端均可与永磁体形成气隙并做功，从而充分利用了电能。所以本申请的技术方案相较于现有技术，具有提高了电能的利用率和转化率的优点；同时，现有的径向电机工作时会产生一个轴向冲击力，无疑会增加轴承的负荷，而本申请的轴向电机技术方案中，由于转子左右两端同时受永磁体吸引或排斥，故轴向受力平衡，因此轴承工作负担轻，相对于现有技术能够有效地延长轴承的使用寿命。

请参考图2至图4，在本申请技术方案的另一种实施例中，电磁体和所述永磁体的数量为6个；其中，6为电磁体定位孔，7为旋转轴定位孔。

在本申请技术方案的另一种实施例中，在转子定位盘上等角度等间距地设置有6个相同的电磁体。

在本申请技术方案的另一种实施例中，转子定位盘上设置有用于安装固定所述电磁体的电磁体定位孔。

在本申请技术方案的另一种实施例中，定子的第一永磁端和第二永磁端上设置有用于安装固定所述永磁体的永磁体定位孔。

上述方案中的永磁体，并不限定其具体数量、大小、形状以及位置，应以实际应用确定电磁体、永磁体的大小、数量、形状和位置，以达到最佳且符合要求的动力输出，同时永磁体定位孔也与之对应。

在本申请技术方案的另一种实施例中，旋转轴还连接有电刷和控制电路。

在本实施例中，在旋转轴上设置电刷，换向器和控制电路，以便完成预定的输出，控制电路可以是控制电压、电流等条件的电路。

在本申请技术方案的另一种实施例中，电磁体使用直流电供电。

在本申请技术方案的另一种实施例中，电磁体使用交流电供电。

本方案中，不限定电动机所使用的的供电方案，可根据实际情况选择交流电或直流电。

请参考图5，在本申请技术方案的另一种实施例中，相邻永磁体n极与s极两两相邻间隔排列

上述实施例中，所述的第一永磁端和第二永磁端上分别设置有至少两组(4个)磁极相异的永磁体，且相邻永磁体n极与s极两两相邻间隔排列。与传统的一个n极一个s级间隔的永磁体排列方式相比，此举可提高转子的作功范围，减少了永磁体磁场在做功时的相互抵消损耗。

在本申请技术方案的另一种实施例中，电动机包括多个上述结构。

在本实施例中，可根据实际需求，加装多个上述电动机结构进行串联等。

综上所述，本申请的技术方案：利用磁极“同性相斥”“异性相吸”的特点，使得转子受力发生转动，同时由于转子上的电磁体两端均可与电机前、后端盖上的固的永磁体形成两个平面型的气隙，从而充分利用了电磁体两端产生的磁场，可显著提高电能的利用率和转化率。在整个系统中，除去本方案的核心利用电磁体产生两个平面型的气隙，显著提高了做功能力外，定子永磁体n极与s极两两相邻间隔排列的布置方式与传统的永磁体一个n极一个s级间隔的排列方式相比，提高了转子的做功范围并减少了永磁体磁场在做功时的相互抵消损耗。且由于该电机转子左右两端同时受永磁体吸引或排斥，故轴向受力平衡，不产生轴向冲击力，因此轴承工作负担轻，相对于现有技术能够有效地延长电机轴承的使用寿命。

本申请采用模块化设计，无异形构件，易于加工、组装。除此之外，包括本申请中转子和定子的布置方式的电动机都应落入本申请的保护范围内。

所以本申请的技术方案相较于现有技术，可提高电能的利用率和转化率、节约运行成本，对节能减排具有十分积极的作用，带来显著的经济效益和社会效益。