[发明专利]一种直流电动机

说明书

技术领域

本发明涉及电动机领域，具体地讲是一种直流电动机。

背景技术

直流电动机包括金属机壳、磁铁组成的定子以及由积层铁芯和绕组组成的转子组成，通过换向器改变绕组电流方向驱动转子转动。但现有小型直流电动机存在体积大，功率不高的情况，减小电动机的体积、维持原尺寸电动机的功率将是未来电动机的发展趋势，现有微型的直流电动机功率在250~400W。对于某些需要体积小而功率大的特定场合，现有的小型直流电动机如果满足功率要求、但体积过大；微型直流电动机的体积合适、有存在功率不足的情况。

基于此，提出本案申请。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种直流电动机，能够提升微型或小型电动机的功率，提高直流电动机的使用性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种直流电动机，包括圆筒形的金属机壳、金属机壳与紧贴于其内表面且为环形对称分布的磁石构成的定子、设置于定子中心的转子，转子与定子之间间隙配合，所述转子包括积层铁芯片和与积层铁芯片固定连接的转轴，所述磁铁径向厚度为T，积层铁芯片外径为d，磁铁径向厚度为T与积层铁芯片外径d的比值小于0.16。

作为优选，所述金属机壳长度为L、外径为D，所述金属机壳长度L与金属机壳外径D的比值小于0.6。

作为优选，所述金属机壳长度L为53mm或67mm。

作为优选，所述成对磁铁之间的距离为30mm~50mm。

作为优选，所述磁铁至少包括四片瓦形磁铁，所述至少四片瓦形磁铁紧贴于电动机壳体内表面且呈环形对称分布。

作为优选，所述转轴穿设于积层铁芯片中心，所述积层铁芯片各极均均匀环绕有电磁线绕组。

本发明的有益效果如下：

一、本发明通过对磁铁厚度和积层铁芯片外径之间比例的定性与优化，能够提高电动机的整体性能，同时降低绕组电磁极对磁石产生的永磁场的削弱作用，将同尺寸大小的电动机的最大扭矩提升至少150mN.m，并增加直流电动机的输出功率，大大提升微型或小型电动机的使用性能，使其适用于体积小、功率大的场合。

二、本发明通过对磁石厚度与积层铁芯片外径之间比例的优化，能够精确把控磁铁、以及电枢的尺寸，杜绝材料浪费，降低生产成本，提高经济效益。

三、本发明能够缩减直流电动机的体积大小并使其轻量化，更适于携带至室外作业或手持作业，降低作业劳动强度，并增强了设备的便携性。

附图说明

图1为本发明具体实施例结构示意图。

图中所示：积层铁芯片1、磁铁2、转子3、转轴4。

具体实施方式

实施例1

本实施例包括金属机壳以及设于金属机壳内的转子、定子和转动轴。转子由积层铁芯片及缠绕于铁芯片上的绕组组成，定子为固定于金属机壳内表面上的若干成对磁铁，成对磁铁紧贴金属机壳内表面且呈均匀环绕分布。定子与金属机壳之间设有环形磁轭，磁轭环绕且均匀分布于金属机壳内表面上。转子设于环绕设置的成对磁铁的环绕中心，且与磁铁间隙配合设置。转子中心固定穿设有一转轴，当转子在磁力作用下转动时，转轴与转子一同转动。如图1所示，本实施例中，设磁铁径向厚度为T，积层铁芯片轴向厚度（直径）为d，金属机壳长度为L，磁铁径向厚度为T与积层铁芯片直径d的比值小于0.16，金属机壳长度L与金属机壳外径D的比值小于0.6。

电动机规格为53mm-280g，T为8mm、d为50mm，D为88mm、L为53mm，即T：d=0.16，L：D=0.6时，直流电动机的具体性能参数如表1所示：

电动机规格为53mm-280g，T为7.5mm、d为50mm，D为100mm、L为53mm，即T：d=0.15，L：D=0.5时，直流电动机的具体性能参数如表2所示：

通过对比表1、表2可发现，本实施例电动机在最高效率、最高功率的两处最高点处的转速较为接近，且相较于传统直流电动机该两处的输出功率分别提高了1.319、1.574倍，最高效率点时所测得的扭力提升了1.404倍，最高功率点处所测得的负载提升了近1.734倍。并且，本实施例电动机发生堵转时的扭力为1100mNm，是传统电动机的1.718倍。本实施例在保证直流电动机体积减小的情况下，提高小型直流电动机的输出功率，还有效提升了小型直流电动机的负载能力，并令小型直流电动机具有更大的扭矩和更好的堵转性能，从输出功率、负载、堵转以及扭矩全方面提升直流电动机性能。

本发明通过对直流电动机金属机壳径向与轴向的长度与厚度、定子部分的磁铁径向厚度、以及转子部分的积层铁芯片的径向厚度三者之间的比例关系进行优化，从而在不增加金属机壳径向厚度、轴向厚度等尺寸的情况下，从负载能力、输出功率以及转矩三方面对直流电动机的使用性能进行有效提升，使体积较小的直流电动机拥有优越的、不输于大尺寸直流电动机的性能，并扩展了小型直流电动机的使用范围，并避免生产材料被浪费从而降低生产成本、提升产品性能，既便于流水加工，还便于实际使用，有利于提高经济效益。