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Title:
PERMANENT MAGNETIC DC MOTOR, MANUFACTURING METHOD OF ROTOR ASSEMBLY THEREOF, AND ROTOR ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/170441
Kind Code:
A1
Abstract:
A permanent magnetic DC motor, a manufacturing method of a rotor assembly thereof, and a rotor assembly. The permanent magnetic DC motor comprises a rotor assembly. The rotor assembly comprises a rotating shaft (310), a rotor lamination (320) fixed on the rotating shaft, armature windings (330) embedded in coiling grooves (321) of the rotor lamination, and a commutator (340) fixed on the rotating shaft. Each armature winding in each coiling groove of the rotor lamination comprises N winding components (330-1, 330-2, … 330-N), and each of the N winding components comprises a multi-turn coil, wherein N is smaller than or equal to 6 and is greater than or equal to 2, and N is an integer. The N winding components at a same side of a same coiling groove of the rotor lamination are successively and electrically connected to an adjacent commutator segment corresponding to the commutator, respectively. Also, in a direction against the rotating direction of a rotor winding, commutation angles of the N winding components are successively reduced. The motor in the present invention has advantages such as low cost, high power density, energy conservation and environmental friendliness, high efficiency, small size, and low noise, and can effectively improve sparks generated in a commutation process of the motor and reduce electromagnetic interference generated in the commutation process of the motor.

Inventors:
LI XIAOCHUAN (CN)
DU WANGDONG (CN)
ZHAO WEI (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/075509
Publication Date:
November 21, 2013
Filing Date:
May 15, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN LIANHE ELECTRIC CO LTD (CN)
LI XIAOCHUAN (CN)
DU WANGDONG (CN)
ZHAO WEI (CN)
International Classes:
H02K3/28
Foreign References:
CN201118411Y2008-09-17
CN202172352U2012-03-21
JP2012016282A2012-01-19
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN RUIZHI PATENT AGENCY (CN)
深圳市睿智专利事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种永磁直流电动机,包括机壳(100)、 固定在该机壳 (100 ) 内壁的至少一对永 磁体 (200)、 转子组件(300)和端盖( 400 );所述转子组件(300)包括转轴( 310 )、 固定在该转轴(310 )上的转子叠片(320)、 嵌入所述转子叠片(320)之各绕线槽 (321)内的电枢绕组(330)和固定在所述转轴(310 )上的换向器(340) ;所述端盖 ( 400 )装配于所述机壳(100)的开口端部并与该机壳(100)之封闭端共同确定所 述转子组件(300)之转轴( 310 )的安装位置,所述转子组件(300)之转子叠片(320) 位于所述机壳 (100 ) 内、 并与各永磁体(200)内面形成径向气隙 ( 500 ) ;其特 征在于:

所述永磁直流电动机用做单方向电动机;所述转子叠片(320)之每一绕线槽 (321)内的电枢绕组(330)均包括 N个绕组元件(330-1, 330-2, ··· , 330-N) ,该 N个 绕组元件(330-1, 330-2, ··· , 330-N)均包括多匝线圈,其中 6 > N > 2,且为整数,位 于所述转子叠片 (320) 同一绕线槽 (321) 内同一边的 N 个绕组元件 (330-1, 330-2, 330-N)分别依次电连接在所述换向器(340)对应的各相邻换 向片(341)上,并且逆着所述转子组件(300)的转动方向,该 N 个绕组元件 (330-1, 330-2, ... , 330-N) 的换向 角度依次减小, 该 N 个绕组元件 (330-1, 330-2, ··· , 330-N)的各自线圈匝数也依次减少。

2. 根据权利要求 1所述的永磁直流电动机, 其特征在于:

所述 N个绕组元件(330-1, 330-2, 330-N)各自线圈匝数依次减少的比例 为 5% ~ 70%,并按四舍五入的方式令线圈匝数取整。

3. 根据权利要求 2所述的永磁直流电动机, 其特征在于:

所述 N个绕组元件(330-1, 330-2, 330-N)各自线圈匝数依次减少的比例 为 20% ~ 40%, 并按四舍五入的方式令线圈匝数取整。

4. 根据权利要求 1至 3之任一项所述的永磁直流电动机, 其特征在于:

所述永磁直流电动机的外直径(DJ为 35. 0 ~ 37. 5亳米;

所述转子叠片(320)的外直径(D2)为 23. 5 ~ 25. 0 亳米;所述转子叠片(320) 表面有 12 条绕线槽(321)均匀分布于其 360° 的圆周方向;各绕线槽(321)的槽 口宽度(t 均为 1. 2 ~ 2. 2亳米,齿部宽度(t2)均为 1. 2 ~ 2. 0亳米,磁轭宽度(t3) 均为 2. 5 ~ 5. 0亳米; 所述永磁体 (200)为瓦片状,其横断面之外圆弧半径(R 为 15.5 ~ 17.0亳米, 而内圆弧半径 GU为 12.0~13.5亳米,该两段圆弧各自的圆心在同一直径线上, 相互距离(Υ)为 0< γ <1.0 亳米;所述永磁体(200)横断面弧长包容的圆心角 (α)为 125° -155° 机械角度。

5. 根据权利要求 1至 3之任一项所述的永磁直流电动机, 其特征在于:

Ν=3,即所述转子叠片(320)之每一绕线槽(321)内的电枢绕组(330)均包括 3 个绕组元件(330-1、 330-2、 330-3)。

6. 一种直流电动机转子组件的制造方法,适用于只要求单方向旋转的直流电动机, 包括如下步骤-.

Α、 完成转子组件(300)之前期制做,包括将转子叠片(320)、 前绝缘端板 (351)、 后绝缘端板(352)和换向器(340)分别固定在转轴(310) 的相应位置上; 其特征在于,还包括如下步骤:

Β、绕制电枢绕组(330) ,使所述转子叠片(320)之每一绕线槽(321)内的电枢 绕组(330)均包括 Ν 个绕组元件(330-1, 330-2, ...,330 ),该 Ν 个绕组元件 (330-1, 330-2, ···, 330-Ν)均由多匝线圈绕制而成,其中 6>Ν>2,且为整数;并且 该 Ν个绕组元件(330-1, 330-2, 330-Ν)的各自线圈匝数均不相同,而是依次减 少;

C、将各电枢绕组(330)嵌入所述转子叠片(320)之绕线槽(321)内,使位于所 述转子叠片 (320) 同 一绕线槽 (321) 内 同 一边的 N 个绕组元件 (330-1, 330-2, 330-N)分别依次电连接所述换向器(340)对应的各相邻换向 片(341),并且逆着所述转子组件(300)的转动方向,按照该 N 个绕组元件 (330-1,330-2, ...,330-N)的换向角度依次减小的顺序来排列该 N 个绕组元件 (330-1, 330-2, ···, 330- N),使该 N个绕组元件(330-1, 330-2, ···, 330-N)的各自线 圈匝数也依次减少。

7. 根据权利要求 6所述的直流电动机转子组件的制造方法, 其特征在于:

所述 N个绕组元件(330-1, 330-2, 330-N)各自线圈匝数依次减少的比例 为 5%~ 70%,并按四舍五入的方式令线圈匝数取整。

8. 根据权利要求 7所述的直流电动机转子组件的制造方法, 其特征在于:

所述 N个绕组元件(330-1, 330-2, 330-N)各自线圈匝数依次减少的比例 为 20%~40%, 并按四舍五入的方式令线圈匝数取整。

9. 根据权利要求 6 至 8之任一项所述的直流电动机转子组件的制造方法, 其特征 在于 ··

所述转子叠片(320)的外直径(D2)为 23.5~25.0 亳米;所述转子叠片(320) 表面有 12 条绕线槽(321)均匀分布于其 360° 的圆周方向;各绕线槽(321)的槽 口宽度 ( 均为 1.2-2.2亳米,齿部宽度(t2)均为 1.2-2.0亳米,磁轭宽度 (t3) 均为 2.5~5.0亳米。

10. 根据权利要求 6至 8之任一项所述的直流电动机转子组件的制造方法, 其特征 在于 ··

N=3,即所述转子叠片(320)之每一绕线槽(321)内的电枢绕组(330)均包括 3 个绕组元件(330-1、 330-2、 330-3)。

11. 一种用于直流电动机上的转子组件,用于只要求单方向旋转的直流电动机上,包 括转轴 (310)、 固定在该转轴 (310) 上的转子叠片(320)、 嵌入所述转子叠片 (320)之各绕线槽(321)内的电枢绕组(330)和固定在所述转轴 (310) 上的换向 器(340);其特征在于:

所述转子叠片(320)之每一绕线槽(321)内的电枢绕组(330)均包括 N 个绕 组元件(330- 1, 330-2, ···, 330- N),该 N个绕组元件(330- 1, 330-2, ···, 330- N)均包 括多匝线圈,其中 6 >N> 2,且为整数,位于所述转子叠片(320)同一绕线槽(321) 内同一边的 N个绕组元件(330-1, 330-2, 330-N)分别依次电连接在所述换向 器(340)对应的各相邻换向片(341)上,并且逆着所述转子组件(300)的转动方向, 该 N个绕组元件(330-1, 330-2, 330-N)的换向角度依次减小,该 N个绕组元件 (330-1, 330-2, ···, 330-N)的各自线圈匝数也依次减少。

12. 根据权利要求 11所述的用于直流电动机上的转子组件, 其特征在于:

所述 N个绕组元件(330-1, 330-2, 330-N)各自线圈匝数依次减少的比例 为 5%~ 70%,并按四舍五入的方式令线圈匝数取整。

13. 根据权利要求 12所述的用于直流电动机上的转子组件, 其特征在于:

所述 N个绕组元件(330-1, 330-2, 330-N)各自线圈匝数依次减少的比例 为 20%~40%, 并按四舍五入的方式令线圈匝数取整。

14. 根据权利要求 11至 13之任一项所述的用于直流电动机上的转子组件, 其特征 在于:

所述转子叠片(320)的外直径(D2)为 23. 5 ~ 25. 0 亳米;所述转子叠片(320) 表面有 12 条绕线槽(321)均匀分布于其 360° 的圆周方向;各绕线槽(321)的槽 口宽度( 均为 1. 2 ~ 2. 2亳米,齿部宽度(t2)均为 1. 2 ~ 2. 0亳米,磁轭宽度(t3) 均为 2. 5 ~ 5. 0亳米。

15. 根据权利要求 11至 13之任一项所述的用于直流电动机上的转子组件, 其特征 在于:

N=3,即所述转子叠片(320)之每一绕线槽(321)内的电枢绕组(330)均包括 3 个绕组元件(330-1、 330-2、 330-3)。

Description:
永磁直流电动机及其转子组件的制造方法和转 子组件

【技术领域】

本发明涉及有机械换向器的直流电动机或发电 机,特别是涉及以电枢绕组为特 征的直流电动机,尤其涉及驱动食品加工机的 永磁直流电动机;本发明还涉及直流 电动机之转子组件的制造方法和转子组件。

【背景技术】

现有技术用于驱动食品加工机的电动机包括两 极串励电机,其电枢绕组是常规 的单叠分布绕组,转子铁芯槽内的各线圈元件 匝数相等;当所述串励电机通电后,电 流流入定子励磁绕组产生磁场, 并经电刷、 换向器流入电枢绕组,此时转子组件将 受到定子励磁绕组所产生磁场的电磁力作用而 旋转。 该串励电机应用于电动食品加 工机有如下不足之处:

一、 串励电机固有机械特性较软, 电动食品加工机如用于搅拌食物,要是使用 串励电机驱动,噪音会比较大;

二、 串励电机效率较低;

三、 串励电机的体积功率密度较低;要达到较大输 出功率,需要增大体积, 以致 用其驱动的食品加工机体积也会增大,相应地 增加了整个产品的成本; 特别是手持 电动搅拌类加工食物的产品, 当该类产品体积较大时,造成使用者手握舒适 降低, 感觉笨重而令人不愉快;

四、 现有技术常规的电枢绕组结构在电动机负载功 率较大和转速较高时, 为改 善电动机换向过程中的火花和减轻电动机在换 向过程中所产生的电磁干扰, 须加大 电动机的换向角度;而换向角度加大会降低电 动机的反电动势,或为改善电动机在 换向过程中产生的电磁干扰, 须增加滤波电容和电感等电子元件,这将会导 致增加 产品成本。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技 术的不足之处而提供一种永磁 直流电动机及其转子组件的制造方法和转子组 件,具有成本低、 功率密度高、 节能 环保、 效率较高、 体积小和噪音小等优点,并可有效改善电动机 在换向过程中产生 的火花及降低电动机在换向过程中产生的电磁 干扰。

本发明解决所述技术问题釆用的技术方案是-.

提供一种永磁直流电动机,包括机壳、 固定在该机壳内壁的至少一对永磁体、 转子组件和端盖;所述转子组件包括转轴、 固定在该转轴上的转子叠片、 嵌入所述 转子叠片之各绕线槽内的电枢绕组和固定在所 述转轴上的换向器;所述端盖装配于 所述机壳的开口端部并与该机壳之封闭端共同 确定所述转子组件之转轴的安装位 置,所述转子组件之转子叠片位于所述机壳内 并与各永磁体内面形成径向气隙;所 述永磁直流电动机用做单方向电动机;所述转 子叠片之每一绕线槽内的电枢绕组均 包括 N个绕组元件,该 N个绕组元件均包括多匝线圈,其中 6 > N > 2,且为整数,位于 所述转子叠片同一绕线槽内同一边的 N个绕组元件分别依次电连接在所述换向器对 应的各相邻换向片上,并且逆着所述转子组件 的转动方向,该 N个绕组元件的换向角 度依次减小,该 N 个绕组元件的各自线圈匝数也依次减少;也就 是,在直流电动机旋 转过程中,根据所述转子叠片同一绕线槽内的 各绕组元件的换向角度大小不同来设 计各绕组元件的各自线圈匝数;对于换向角度 相对最大的绕组元件,其线圈匝数设 计相对最多;而对于换向角度相对最小的绕组 元件,其线圈匝数设计相对最少。 所述 换向器之换向片的数量为所述转子叠片之绕线 槽的数量的 N倍。 所述 N个绕组元件各自线圈匝数依次减少的比例为 5% ~ 70%,并按四舍五入的 方式令线圈匝数取整。 进一步地,所述 N 个绕组元件各自线圈匝数依次减少的比例 为 20% ~ 40%, 并按四舍五入的方式令线圈匝数取整。 所述永磁直流电动机的外直径为 35. 0 ~ 37. 5 亳米。 所述转子叠片的外直径为 23. 5 - 25. 0亳米;所述转子叠片表面有 12条绕线槽均匀分布于其 360° 的圆周方向; 各绕线槽的槽口宽度均为 1. 2 ~ 2. 2亳米,齿部宽度均为 1. 2 ~ 2. 0亳米,磁轭宽度均 为 2. 5 ~ 5. 0亳米。 所述永磁体为瓦片状, 其横断面之外圆弧半径为 15. 5 ~ 17. 0亳 米,而内圆弧半径为 12. 0 ~ 13. 5亳米,该两段圆弧各自的圆心在同一直径线 ,相互 距离 Y为 0 < Y < 1. 0亳米;所述永磁体横断面弧长包容的圆心角 125° - 155° 机 械角度。 如 N=3,即所述转子叠片之每一绕线槽内的电枢绕 均包括 3个绕组元件。 还提供一种直流电动机转子组件的制造方法, 适用于只要求单方向旋转的直流 电动机,包括如下步骤:

A、 完成转子组件之前期制做,包括将转子叠片、 前绝缘端板、 后绝缘端板和换 向器分别固定在转轴的相应位置上,以及将绝 缘槽纸插入所述转子叠片之各绕线槽 内,特别说明有的会用绝缘粉代替绝缘槽纸, 对于低压电机,绝缘槽纸有时候都可不 用;

B、 绕制电枢绕组,使所述转子叠片之每一绕线槽 内的电枢绕组均包括 N个绕组 元件,该 N个绕组元件均由多匝线圈绕制而成,其中 6 > N > 2 ,且为整数;并且该 N个 绕组元件的各自线圈匝数均不相同,而是依次 减少;

C、 将各电枢绕组嵌入所述转子叠片之绕线槽内, 使位于所述转子叠片同一绕线 槽内同一边的 N 个绕组元件分别依次电连接所述换向器对应的 各相邻换向片,并且 逆着所述转子组件的转动方向,按照该 N 个绕组元件的换向角度依次减小的顺序来 排列该 N个绕组元件,使该 N个绕组元件的各自线圈匝数也依次减少;所 N个绕组 元件各自线圈匝数依次减少的比例为 5% ~ 70%,并按四舍五入的方式令线圈匝数取 整。 进一步地,所述 N个绕组元件各自线圈匝数依次减少的比例为 20% ~ 40%, 并按 四舍五入的方式令线圈匝数取整; 如 N=3,即所述转子叠片之每一绕线槽内的电枢 绕组均包括 3个绕组元件;

D、 将绝缘槽契插入所述转子叠片之各绕线槽内, 该步骤视情况而定是否需要, 有的可以不用绝缘槽契,有的也会用绝缘槽纸 或绝缘粉代替绝缘槽契。 再提供一种用于直流电动机上的转子组件,用 只要求单方向旋转的直流电动 机上,包括转轴、 固定在该转轴上的转子叠片、 嵌入所述转子叠片之各绕线槽内的 电枢绕组和固定在所述转轴上的换向器;所述 子叠片之每一绕线槽内的电枢绕组 均包括 N个绕组元件,该 N个绕组元件均包括多匝线圈,其中 6 > N > 2 ,且为整数,位 于所述转子叠片同一绕线槽内同一边的 N个绕组元件分别依次电连接在所述换向器 对应的各相邻换向片上,并且逆着所述转子组 件的转动方向,该 N个绕组元件的换向 角度依次减小,该 N 个绕组元件的各自线圈匝数也依次减少;也就 是,在直流电动机 旋转过程中,根据所述转子叠片同一绕线槽内 的各绕组元件的换向角度大小不同来 设计各绕组元件的各自线圈匝数;对于换向角 度相对最大的绕组元件,其线圈匝数 设计相对最多;而对于换向角度相对最小的绕 组元件,其线圈匝数设计相对最少。 所 述换向器之换向片的数量为所述转子叠片之绕 线槽的数量的 N倍。 同现有技术相比较, 本发明永磁直流电动机及其转子组件的制造方 法之有益效 果在于-. 1、 永磁直流电动机固有机械特性曲线较硬, 应用于电动食品加工机如搅拌类 产品上, 噪音小,并且搅拌食物效果好;

2、 效率较高;

3、 功率密度高和体积小;

4、 本发明转子组件之电枢绕组釆用一种特殊绕制 结构,即所有各电枢绕组均包 括 N个绕组元件,其中 6 > N > 2 ,且为整数,并且该 N个绕组元件各自线圈匝数不相同; 位于所述转子叠片之同一绕线槽内同一边的 N个绕组元件分别依次电连接在所述换 向器对应的各相邻换向片上,而且逆着所述转 子组件的转动方向,以该 N个绕组元件 的换向角度依次减小的顺序来排列该 N个绕组元件,使该 N个绕组元件的各自线圈 匝数也依次减少。 通过釆用这种特殊绕制结构,处于换向角度减 小的绕组元件,因其 线圈匝数也相应减少,因而其成为换向元件时 其内感生的电势也减小,电刷下的火 花自然也减轻了,这样可以有效地改善电动机 在换向过程中产生的火花及降低电动 机在换向过程中产生的电磁干扰, 而电动机的反电势降低极小,并可有效减少滤 波 电容、 电感等电子元件,降低整个产品的成本。

综上所述,本发明永磁直流电动机及其转子组 的制造方法具有成本低、 功率 密度高、 节能环保、 效率较高、 体积小和噪音小等优点,并可有效改善电动机 在换 向过程中产生的火花及降低电动机在换向过程 中产生的电磁干扰;达到了意想不到 的效果。

【附图说明】

图 1是本发明永磁直流电动机的正投影主视示意 ;

图 2是图 1所示永磁直流电动机的正投影主视剖视示意 ;

图 3是图 1所示永磁直流电动机分解后的轴测投影示意 ;

图 4是图 1所示永磁直流电动机的横断面 E-E示意图,为了图形清楚,图中各零 部件的横断面没有画出剖面线;

图 5是所述永磁直流电动机之转子叠片 320的正投影主视示意图;

图 6是所述永磁直流电动机之永磁体 200从其瓦片状端部看的正投影示意图; 图 7是所述永磁直流电动机的电枢绕组之单个绕 元件的正投影主视示意图; 图 8是所述永磁直流电动机实施例之一的电枢绕 的展开示意图, 该电枢绕组 为叠绕组,并且是右行绕组;图中的字母 A和 B表示直流电源的接线点,字母 C表示 该永磁直流电动机旋转的方向,也就是转子组 件的转动方向; 图 9 是所述永磁直流电动机实施例之二的电枢绕组 的展开示意图,该电枢绕组 为波绕组,并且是右行绕组;图中的字母 A和 B表示直流电源的接线点,字母 C表示 该永磁直流电动机旋转的方向,也就是转子组 件的转动方向;

图 10 是所述永磁直流电动机实施例之三的电枢绕组 的展开示意图, 该电枢绕 组为叠绕组,并且是左行绕组;图中的字母 A和 B表示直流电源的接线点,字母 C表 示该永磁直流电动机旋转的方向,也就是转子 组件的转动方向。

【具体实施方式】

下面结合各附图对本发明作进一步详细说明。

参见图 1至图 10,—种永磁直流电动机,包括机壳 100、 固定在该机壳 100内壁 的至少一对永磁体 200、转子组件 300和端盖 400;所述转子组件 300包括转轴 310、 固定在该转轴 310上的转子叠片 320、 嵌入所述转子叠片 320之各绕线槽 321 内的 电枢绕组 330和固定在所述转轴 310上的换向器 340;所述端盖 400装配于所述机壳 100的开口端部并与该机壳 100之封闭端共同确定所述转子组件 300之转轴 310的 安装位置,所述转子组件 300之转子叠片 320位于所述机壳 100 内、 并与各永磁体 200 内面形成径向气隙 500;所述永磁直流电动机用做单方向电动机; 述转子叠片 320 之每一绕线槽 321 内 的 电枢绕组 330 均包括 N 个绕组元件 330-1, 330-2, ··· , 330- N,该 N个绕组元件 330-1, 330-2, ··· , 330- N均包括多匝线圈, 其中 6 > N > 2,且为整数,位于所述转子叠片 320同一绕线槽 321 内同一边的 N个绕 组元件 330-1, 330-2, 330-N分别依次电连接在所述换向器 340对应的各相邻换 向片 341 上,并且逆着所述转子组件 300 的转动方向,该 N 个绕组元件 330-1, 330-2, ... , 330-N 的 换 向 角 度依 次减 小 , 该 N 个绕 组 元 件 330-1, 330-2, 330-N 的各自线圈匝数也依次减少;也就是,在直流 电动机旋转过 程 中 , 根据所述转子叠 片 320 同 一绕线槽 321 内 的各绕组元件 330-1, 330-2, ... , 330-N 的 换 向 角 度 大 小 不 同 来设 计各绕 组 元 件 330-1, 330-2, 330-N的各自线圈匝数;对于换向角度相对最大 绕组元件 330-1, 其线圈匝数设计相对最多;而对于换向角度相 对最小的绕组元件 330-N,其线圈匝数 设计相对最少。 所述换向器 340之换向片 341的数量为所述转子叠片 320之绕线槽 321的数量的 N倍。 本发明所述永磁直流电动机还包括固定在该机 壳 100外表面的 护磁圈 900。 所述 N 个绕组元件 330-1, 330-2, 330-N 各自线圈匝数依次减少的比例为 5% ~ 70%,并按四舍五入的方式令线圈匝数取整。 进一步地,所述 N 个绕组元件 330-1, 330-2, 330-N 各自线圈匝数依次减少的比例为 20% - 40%, 并按四舍五入 的方式令线圈匝数取整。 参见图 1至图 6,所述永磁直流电动机的外直径 0,为 35. 0 ~ 37. 5亳米,也就是 图 1 中护磁圈 900的外直径为 35. 0 ~ 37. 5亳米。 所述转子叠片 320的外直径 D 2 为 23. 5 - 25. 0亳米;所述转子叠片 320表面有 12条绕线槽 321均匀分布于其 360° 的 圆周方向;各绕线槽 321 的槽口宽度 均为 1. 2 ~ 2. 2亳米,齿部宽度 t 2 均为 1. 2 ~ 2. 0亳米,磁轭宽度 t 3 均为 2. 5 ~ 5. 0亳米。 所述永磁体 200为瓦片状, 其横断面之 外圆弧半径 1^为 15. 5 ~ 17. 0亳米,而内圆弧半径 R 2 为 12. 0 ~ 13. 5亳米,该两段圆弧 各自的圆心在同一直径线上,相互距离 γ为 0 < γ < 1. 0亳米;所述永磁体 200横断 面弧长包容的圆心角 α为 125° ~ 155° 机械角度。 参见图 8至图 10,如 Ν=3,即所述转子叠片 320之每一绕线槽 321内的电枢绕组 330均包括 3个绕组元件 330- 1、 330-2、 330-3。 参见图 3, 标号为 290的是磁钢固定弹弓;标号为 351和 352分别是前、后绝缘 端板; 标号为 360的是绝缘槽纸; 标号为 370的是绝缘槽契;标号为 610和 620的 是调整垫片;标号为 710和 720的是含油轴承;标号为 730的是轴承固定圈;标号为 810的是电刷;标号为 820的是电刷弹簧; 标号为 830是的接线端子; 标号为 900的 是护磁圈。参见图 8和图 9, 标号为 335各绕组元件 330-1, 330-2, ··· , 330-Ν在所述 转子叠片 320同一绕线槽 321内的有效边。 参见图 2至图 5和图 7至图 10,本发明还提供了一种直流电动机转子组件的 制 造方法,适用于只要求单方向旋转的直流电动 机,包括如下步骤:

Α、 完成转子组件 300之前期制做,包括将转子叠片 320、 前绝缘端板 351、 后 绝缘端板 352和换向器 340分别固定在转轴 310的相应位置上,以及将绝缘槽纸 360 插入所述转子叠片 320之各绕线槽 321 内,特别说明有的会用绝缘粉代替绝缘槽纸 360,对于低压电机,绝缘槽纸 360有时候都可不用;

Β、绕制电枢绕组 330,使所述转子叠片 320之每一绕线槽 321内的电枢绕组 330 均 包 括 Ν 个 绕 组 元 件 330-1, 330-2, ... , 330-Ν, 该 Ν 个绕 组 元 件 330-1, 330-2, 330-Ν 均由多匝线圈绕制而成,其中 6 > Ν > 2,且为整数;并且该 Ν 个绕组元件 330-1, 330-2, 330-Ν的各自线圈匝数均不相同,而是依次减少 ;

C、 将各电枢绕组 330嵌入所述转子叠片 320之绕线槽 321内,使位于所述转子 叠片 320同一绕线槽 321 内同一边的 N个绕组元件 330-1, 330-2, 330-N分别依 次电连接所述换向器 340对应的各相邻换向片 341,并且逆着所述转子组件 300的转 动方向,按照该 N个绕组元件 330-1, 330-2, 330-N的换向角度依次减小的顺序来 排列该 N 个绕组元件 330-1, 330-2, ... , 330-N, 使该 N 个绕组元件 330-1, 330-2, ... , 330-N 的各自 线圈匝数也依次减少;所述 N 个绕组元件 330-1, 330-2, 330-N 各自线圈匝数依次减少的比例为 5% ~ 70%,并按四舍五入的 方式令线圈匝数取整。 进一步地,所述 N个绕组元件 330-1, 330-2, 330-N各自线 圈匝数依次减少的比例为 20% ~ 40%, 并按四舍五入的方式令线圈匝数取整;如 N=3, 即所述转子叠片 320 之每一绕线槽 321 内的电枢绕组 330 均包括 3 个绕组元件 330-1、 330-2、 330-3;

D、 将绝缘槽契 370插入所述转子叠片 320之各绕线槽 321内,该步骤视情况而 定是否需要,有的可以不用绝缘槽契,有的也会 绝缘槽纸或绝缘粉代替绝缘槽契。 参见图 2至图 5和图 7至图 10,本发明再提供了一种用于直流电动机上的转 子 组件 300, 用于只要求单方向旋转的直流电动机上,包括 轴 310、固定在该转轴 310 上的转子叠片 320、 嵌入所述转子叠片 320之各绕线槽 321 内的电枢绕组 330和固 定在所述转轴 310上的换向器 340;所述转子叠片 320之每一绕线槽 321内的电枢绕 组 330 均包括 N 个绕组元件 330-1, 330-2, …, 330-N,该 N 个绕组元件 330-1, 330-2, ... , 330-N 均包括多匝线圈,其中 6 > N > 2,且为整数,位于所述转子叠 片 320同一绕线槽 321 内同一边的 N个绕组元件 330-1, 330-2,…, 330-N分别依次 电连接在所述换向器 340对应的各相邻换向片 341 上,并且逆着所述转子组件 300 的转动方向,该 N个绕组元件 330-1, 330-2, 330-N的换向角度依次减小,该 N个 绕组元件 330-1, 330-2, ... , 330-N 的各自线圈匝数也依次减少;也就是,在直流 电动 机旋转过程中,根据所述转子叠片 320 同一绕线槽 321 内的各绕组元件 330-1, 330-2, ... , 330-N 的 换 向 角 度 大 小 不 同 来设 计各绕 组 元 件 330-1, 330-2, 330-N的各自线圈匝数;对于换向角度相对最大 绕组元件 330-1, 其线圈匝数设计相对最多;而对于换向角度相 对最小的绕组元件 330-N,其线圈匝数 设计相对最少。 所述换向器 340之换向片 341的数量为所述转子叠片 320之绕线槽 321的数量的 N倍。 所述换向器 340之换向片 341的数量为所述转子叠片 320之绕 线槽 321的数量的 N倍。 实施例一 参见图 1至图 8, —种永磁直流电动机,包括机壳 100、 固定在该机壳 100内壁 的一对永磁体 200、 转子组件 300和端盖 400;所述转子组件 300包括转轴 310、 固 定在该转轴 310上的转子叠片 320、 嵌入所述转子叠片 320之各绕线槽 321内的电 枢绕组 330和固定在所述转轴 310上的换向器 340;所述端盖 400装配于所述机壳 100的开口端部并与该机壳 100之封闭端共同确定所述转子组件 300之转轴 310的 安装位置,所述转子组件 300之转子叠片 320位于所述机壳 100内、 并与各永磁体 200内面形成径向气隙 500;所述永磁直流电动机用做单方向电动机。

所述永磁直流电动机的外直径 0,为 35. 0 ~ 37. 5亳米,也就是图 1中护磁圈 900 的外直径为 35. 0 ~ 37. 5亳米。 所述转子叠片 320的外直径 D 2 为 23. 5 ~ 25. 0亳米; 所述转子叠片 320表面有 12条绕线槽 321均匀分布于其 360° 的圆周方向;各绕线 槽 321的槽口宽度 均为 1. 2 ~ 2. 2亳米,齿部宽度 t 2 均为 1. 2 ~ 2. 0亳米,磁轭宽度 t 3 均为 2. 5 ~ 5. 0亳米。所述永磁体 200为瓦片状,其横断面之外圆弧半径 ^为 15. 5 ~ 17. 0亳米,而内圆弧半径 R 2 为 12. 0 ~ 13. 5亳米,该两段圆弧各自的圆心在同一直径 线上,相互距离 γ为 0 < γ < 1. 0亳米;所述永磁体 200横断面弧长包容的圆心角 α 为 125° - 155° 机械角度。

参见图 4和图 8,所述转子叠片 320之每一绕线槽 321内的电枢绕组 330均包括 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3,位于所述转子叠片 320同一绕线槽 321内同一边 的 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3分别依次电连接在所述换向器 340对应的各 相邻换向片 341上, 换向器 340上共有 36片换向片 341,并且逆着所述转子组件 300 的转动方向 C,该 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3的换向角度依次减小,该 3个绕 组元件 330-1, 330-2, 330-3的各自线圈匝数也依次减少。本实施例所 转子叠片 320 之各绕线槽 321内的各 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3釆用叠绕组的方式排列, 并釆用右行绕组方式分别依次电连接在所述换 向器 340对应的各相邻换向片 341 上。在图 8中可以看出,电枢绕组 330的绕线方向与所述转子组件 300的转动方向 C 相反,是逆着所述转子组件 300的转动方向 C来绕线的,先对绕组元件 330-1绕线, 其线圈匝数最多,再对绕组元件 330-2绕线,其线圈匝数比绕组元件 330-1的线圈匝 数少,最后对绕组元件 330-3绕线,其线圈匝数又比绕组元件 330-2的线圈匝数少, 即绕组元件 330-3的线圈匝数是最少的。

参见图 8, 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3嵌入转子叠片 320之 1号和 6号 绕线槽 321的同一边,其同一绕线槽 321内的各有效边 335在气息磁场中所处的位 置相同;当绕组元件 330-1接触电刷 810进行换向时, 此时绕组元件 330-2和绕组 元件 330-3暂未换向; 随着转子组件 300的旋转,绕组元件 330-2接触电刷 810开 始换向,此时绕组元件 330-1被电刷 810通过换向器 340对应相邻的 1号换向片 341 和 2号换向片 341短路; 随着转子组件 300的继续旋转, 绕组元件 330-3接触电刷 810开始换向, 此时绕组元件 330-1和绕组元件 330-2同时被电刷 810通过换向器 340对应相邻的 1号换向片 341、 2号换向片 341和 3号换向片 341短路;随着转子 组件 300的继续旋转, 绕组元件 330-1结束换向, 此时绕组元件 330-2和绕组元件 330-3被电刷 810通过换向器 340对应相邻的 2号换向片 341、 3号换向片 341和 4 号换向片 341同时短路; 随着转子组件 300的持续旋转, 绕组元件 330-2和绕组元 件 330-3相继结束换向。在 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3的换向过程中, 3个绕 组元件 330-1, 330-2, 330-3的换向角度大小不同; 因此可根据 3个绕组元件

330-1, 330-2, 330-3的换向角度大小不同来设计 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3 的各自线圈匝数;对于换向角度相对最大的绕 组元件 330-1,其线圈匝数设计相对最 多;而对于换向角度相对最小的绕组元件 330-3,其线圈匝数设计相对最少。 实施例二: 参见图 1、 图 2和图 9, 本实施例的永磁直流电动机与实施例一的永磁 直流电 动机基本相同,不同之处是:

①永磁体 200的数量不同,该永磁体 200共有两对;

②转子叠片 320 的结构和尺寸也不一样,该转子叠片 320表面有 24条绕线槽 321均匀分布于其 360° 的圆周方向;

③换向器 340的结构也不一样,其上共有 72片换向片 341;

④本实施例所述转子叠片 320 之各绕线槽 321 内的各 3 个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3 釆用波绕组的方式排列,也釆用右行绕组方式 分别依次电连接 在所述换向器 340对应的各相邻换向片 341上; 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3的 各自具体线圈匝数也不一样;当然也与实施例 一具有同样的规律,即逆着所述转子 组件 300的转动方向 C,该 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3的换向角度依次减小, 该 3个绕组元件 330-1, 330-2, 330-3的各自线圈匝数也依次减少。 在图 9中也可以 看出,电枢绕组 330的绕线方向与所述转子组件 300的转动方向 C相反,也是逆着所 述转子组件 300的转动方向 C来绕线的,先对绕组元件 330-1绕线,其线圈匝数最多, 再对绕组元件 330-2绕线,其线圈匝数比绕组元件 330-1的线圈匝数少,最后对绕组 元件 330-3绕线,其线圈匝数又比绕组元件 330-2的线圈匝数少,即绕组元件 330-3 的线圈匝数是最少的。 实施例三:

参见图 1至图 7和图 10, 本实施例的永磁直流电动机与实施例一的永磁 直流电 动机基本相同,不同之处是:

所述转子叠片 320之各绕线槽 321内的各 3个绕组元件 330-3, 330-2, 330-1釆 用左行绕组方式分别依次电连接在所述换向器 340对应的各相邻换向片 341上。 在 图 10中可以看出,电枢绕组 330的绕线方向与所述转子组件 300的转动方向 C相同, 是顺着所述转子组件 300的转动方向 C来绕线的,先对绕组元件 330-3绕线,其线圈 匝数最少,再对绕组元件 330-2绕线,其线圈匝数比绕组元件 330-3 的线圈匝数多, 最后对绕组元件 330-1绕线,其线圈匝数又比绕组元件 330-2的线圈匝数多,即绕组 元件 330-1 的线圈匝数是最多的。 一般地,由于左行绕组的端接交叉,费铜较多 ,故 很少釆用。 本发明永磁直流电动机主要应用于电动食品加 工机上。 以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方 式, 其描述较为具体和详细, 但 并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制 ;应当指出的是,对于本领域的普通 技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若 干变形和改进, 这些 都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明 利要求范围所做的等同变换与修饰, 均应属于本发明权利要求的涵盖范围。