[发明专利]环式圆周磁极无换向直流电动机

说明书

环式圆周磁极无换向直流电动机，是根据电磁原理和传统电机结构模式，将电磁极改进设计为两个环式内、外圆周形结构。将环式圆周内圆磁极与机壳固定，将环式圆周外圆磁极套于中轴固定。使两个环式圆周磁极，以内、外圆周磁极面呈套筒式组合。于两极内、外圆磁极面之间，形成一个圆筒形无交变闭合磁场。将齿槽筒式转子置于两磁极之间的圆筒形磁场中，转子环形两端分别与左、右转子联动空心套轴以嵌入式固定连接，由三个套轴内轴承和一个套轴外轴承与中轴和右端盖实现轴动固定。构成一个可环圆筒形磁场旋转的中空封闭体。电机的动力输出由联动空心轴的机外延伸轴体实现。本机的创新结构，不仅实现了直流电机的无换向电源输入，更加合理地优化了整机结构、简化了制造工艺，而且极大的提高了整机效率和各项技术性能。

一、主要部件及结构：

1、定子。由一对环式圆周磁极构成。

a、环式圆周外圆磁极。(附图2)

b、环式圆周内圆磁极。(附图3)

2、转子。齿槽筒式电枢。(附图4)

3、转子左、右联动空心套轴。

a、转子左联动空心套轴。(附图5)

b、转子右联动空心套轴。(附图6)

二、整机结构及工作原理：

环式圆周磁极无换向直流电动机(附图1)。其基本结构是：将环式圆周内圆磁极与机壳固定，将环式圆周外圆磁极套于中轴固定。使两个环式圆周磁极，以内、外圆周磁极面呈套筒式组合。于两极内、外圆磁极面之间，形成一个圆筒形无交变闭合磁场。以齿槽筒式电枢套加于两个环式圆周磁极内、外圆磁极面之间。电枢环形两端分别与左、右联动空心套轴以嵌入式固定连接成中空内封闭体。齿槽筒式电枢的双面下线齿槽既增加了导线长度，又简化了工艺。全部导线于环行两端处绝缘并联，并引导线于电刷。转子左、右联动空心套轴分别由三个套轴内轴承和一个套轴外轴承与中轴和右端盖实现轴动联接固定。使转子以左、右空心套轴实现依中轴自由转动。电机工作工作时，磁力线由N极通过电枢导磁体进入S极，再由S极后端的中轴经轴承、联动空心套轴、端盖和机壳形成闭合磁路。由于电枢导体处于360℃无交变闭合磁场产生无交变同向电磁力矩，因此电源输入无需换向器换向。电机动力输出则由转子右联动空心套轴机外延伸轴体实现。由于本机的360℃圆筒形无交变闭合磁场及转子左、右联动空心套轴等创新性设计应用，不仅实现了直流电机的无换向电源输入，而且更加合理地优化了整机结构、简化了制造工艺，而且极大的提高了整机效率和各项技术性能。

三、整机优势及特性：

以本机的创新设计和结构特点，不仅克服了传统电机诸多的缺陷和不足，更大限度地提高了整机磁极截面积的最大化，缩短了磁路，增大了磁通，也增加了电枢导体长度。并有效地消除或降低了电枢反应及交变磁场造成的各类损耗等反力矩因素，实现了整机最佳的电磁感应效应。整机效率显著提高。同时，进一步优化了整机结构，简化或降低了制造工艺、节约了制造成本。也使无换向大功率直流电机的制造和应用成为可能。

四、附图说明：

图1；环式圆周磁极无换向直流电动机结构、原理剖视图。主要标明整机结构及主要部件的形状和位置。如图：1、环式圆周外圆磁极。2、环式圆周内圆磁极。3、齿槽筒式电枢。4、转子左联动套轴。5、转子右联动套轴。6、线圈。7、中轴。8、套轴内轴承。9套轴外轴承。10、电刷。11、风扇。

图2：环式圆周外圆磁极结构剖视图。如图：磁极圆周筒壁内对称排列四个(或按需要增加)套加线圈的条状凸起磁体。其外圆周体即为外圆磁极。

图3：环式圆周内圆磁极结构剖视图。如图：磁极圆周筒壁外对称排列四个(或按需要增加)套加线圈的条状凸起磁体。其内圆周体即为内圆磁极。

图4：齿槽筒式电枢结构剖视图。如图：其结构如齿槽筒状体。筒壁内、外条形凹槽为电枢导体下线槽。转子环形两端于内、外齿轮中间体设有四个对称凸起体，可与左、右联动空心套轴法兰盘体实现嵌入式固定连接。

图5：转子左联动空心套轴结构剖视图。如图：其结构为中空筒形法兰盘体。圆盘体对称设有四个弧形条状孔和若干通风孔。可与转子实现嵌入式固定连接和机内散热通风。盘体圆心空心套轴套于中轴，由两轴之间轴承实现轴动联接。

图6：转子右联动空心套轴结构剖视图。如图：与左联动空心套轴基本相同。盘体圆心空心轴机外延伸轴体即为动力输出轴。