环式电机兰州问世

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环式电机是个实用新型专利,原专利文件十分繁多,现整理后把要点贴上.

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    现有的各种电机都是由转轴、轴承、端盖、外壳等部件构成的独立式结构，它与其它机械的传动是通过皮带、齿轮或转轴连接完成工作的。
    环式电机改变了传统电机结构与机械传动模式，使电机与发动机或其它机械设备的结合更合理紧凑，实现高效“机／电”一体化，降低生产成本，并最大限度提高电机的驱动可靠性和工作效率的无轴环式电机。
    技术方案：环式电机，没有传统电机本体转轴、端盖、外壳、轴承等零部件，由一组或多组环状形定子组体与环状形转子组体组成，将环状形定子组体设计安装在发动机体、飞轮壳体或其它机械固定体上，将环状形转子组体设计安装在发动机旋转飞轮或其它机械旋转体上，利用发动机或其它机械装置的转轴、轴承和外壳等构成机械／电机一体化新结构，使电机与发动机或其它机械装置共轴运转直接驱动。
    环式无轴电机具有以下特点：
① 、只用环状形定子组和转子组体，构成“机／电”一体化无轴环式电机。
② 、改变了传统的电机结构及安装传动模式。无电机本体转轴、轴承、端盖、外壳等部件，利用其它机械转轴、轴承和外壳等构成机械／电机一体化结构。
③ 、环式电机轴向尺寸短，传动力矩大，定子和转子可无铁心，安装使用方便，生产成本低，无需散热装置，工作温度低，驱动可靠性高，使用寿命长等特点。
④ 、环式电机结构形式灵活多样，按不同的安装结构有：边环式、外环式、内环式以及多组定子和转子构成的环式组合电机和并联电机等，可作为永磁同步、感应异步、步进、并联、组合、无刷直流、起动／发电复用等各种类型的电机使用。
⑤ 、环式电机应用广泛，且在各领域的每一项应用都将构成一种新结构的高效机／电一体化装置。
⑥ 、在汽车领域，可设计机／电一体化结构高效节能发动机。

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图1 为环状形定子组体的主视图；
图2 为图1 的A 一A 剖视图；
    环状形定子组体1 由环状形定子铁心4 （有单面槽铁心、双面槽铁心和无槽铁心）、固定底板5 、间隙调整垫片6 、定子绕组9 （可采用多种布线方式）等构成。定子铁心4 上绕有定子绕组9 ，将其通过固定孔12 固定在底板5 的上端面上，调整垫片6 通过安装孔n 安装在底板5 的下端面上。定子铁心4 可以有120 。、150 ”、300 “、360 。等环状形。

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图3 为环状形永磁转子组体的主视图；
图4 为图3 的俯视图；
    环状式永磁转子组体2 由多块带定位孔的扇形（或圆形等其它形状）的永久磁铁7 ，依次按N 一S 极交替安装在专用模具中，用铝合金14 （或高强度塑料）压注制成永磁转子组体2 ，最后充磁使用。铝合金14 上设有安装孔11 。
    将上述图1 、2 所示的环状形定子组体1 安装在发动机体（飞轮壳体）或其它机械固定体端面上，将上述图3 、4 所示的环状形永磁转子组体2 安装在发动机旋转飞轮或其它机械旋转体端面上，这样，环状式定子组体1 与环状形永磁转子组体2 便构成一种边环式永磁电机。

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图5 为环状形感应转子组体的主视图。
图6 为图5 的俯视图；
    这是一种环状式感应转子组体3 ，它由内圆形导电环15 、外圆形导电环16 与多根连接两环的导电条17 构成转子绕组8 ，专用环状式转子绕组8 可采用铜条或铝条焊接制成，将一组或多组绕组8 安装后，放入专用模具通过注铝或注塑构成感应转子组体3 ，环状形感应转子组体3 与图1 、2 所示的环状形定子组体1 构成一种边环式感应电机。

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图7 为300 “环状形定子铁心的结构示意图；
图8 为360 “环状形定子铁心与绕组的安装示意图；
    图7 所示的是一种300 ”环状形定子铁心，其上有嵌线槽13 , 300 “定子铁心由硅钢片冲压卷绕制成。
    图8 所示的是另一种360 “环状形定子铁心，它由带料硅钢片冲槽卷绕制造，或采用分片冲压叠卷对焊制成，其上开有固定孔12 。绕组9 用专用卡具及高精度绕线机制成，并嵌入定子铁心的端面嵌线槽13 中，绕组9 装配后通过专用模具注塑构成整体全封式定子组体1 ，或直接注塑为无铁心绕组体。
    内环式电机是一种内转子环式电机，也就是说环状形永磁转子组体2 或环状形感应转子组体3 在环状形定子组体1 内部运转工作。

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图9 为内环式电机结构示意图；
图10 为图9 的B 一B 剖视图；

    图9 、10 所示为一种永磁内环式电机。
    环状形定子组体1 直接安装固定在发动机飞轮外壳体或其它机械旋转体外部的固定体上，环状形永磁转子组体2 安装在发动机飞轮的外周或其它机械旋转体外周上，构成一种内环式永磁电机。
    其中：由硅钢片冲压叠制成的环状形定子铁心4 与绕组9 通过嵌线注塑构成全闭式环状形定子组体1 ，环状形定子组体1 的嵌线槽13 设在定子铁心4 的内圆上。
    将一定对数的瓦片形永久磁铁7 ，依次按N 一S 极方式交替固定在圆环形导磁铁心10 的外周上，构成环状形永磁转子组体2 ；
    导磁铁心10 也可采用硅钢片冲压叠成，导磁铁心10 上冲有梯形永磁安装孔和注铝孔，铁心注铝后嵌入梯形永磁7 ，构成环状形永磁转子组体2 。
   
    内环式感应电机，其环状形感应转子组体3 由两同径圆形导电环15 、16 与多根连接两环的导电条17 构成转子绕组8 ，转子绕组8 由铜和铝条焊接制成，绕组8 放入内环式专用模具通过注铝14 或注塑，构成内环式感应转子组体3 , 将其安装在发动机飞轮的外周或其它机械旋转体外周上，它与固定在发动机飞轮外壳体或其它机械旋转体外部固定体上的环状形定子组体1 一起构成感应内环式电机。
    外环式电机是一种外转子环式电机，也就是说环状形转子组体2 在环状形定子组体1 外部运转工作。

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图11 为外环式感应转子组体主视图；
图12 为图n 的C 一C 剖视图；
    图11 、12 所示为一种外环式感应转子组体3 的结构示意图，它由两同径圆形导电环15 、16 与多根连接两环的导电条17 构成转子绕组8 ，外环式转子绕组由铜和铝条焊接制成，转子绕组8 放入专用外环式模具通过注铝或注塑构成外环式感应转子组体3 。
    定子组体1 与上述相同，仍由硅钢片冲压叠制成的环状定子铁心4 与绕组9 通过安装注塑构成，与内环式定子组体1 不同的是，嵌线槽13 通常设在定子铁心4 的外圆上。定子组体1 安装在旋转体内部的固定体上，感应转子组体3 通过安装孔n 固定在定子组体1 外部的旋转体上，构成一种感应外环式电机。
    同样，由硅钢片冲压制成的带有梯形磁铁安装孔和注铝孔的圆环形转子导磁铁心10 ，通过注铝后安装梯形永久磁铁7 ，构成永磁外转子组体2 ，它与定子组体1 构成一种永磁外环式电机。

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图13 为环状形并联定子组体的主视图；
图14 为图13 的D 一D 剖视图；
    图13 、14 是一种边环式并联电机定子组体1 的结构图，其定子组体1 由固定底板5 、间隙调整垫片6 、两套不同直径的环形定子铁心4 和绕组9 构成。
    两套定子铁心4 与绕组9 固定在底板5 的上端面上，注塑构成全封边环式并联定子组体1 。

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图15 为环状形并联永磁转子组体的结构示意图；
图16 为图15 的E 一E 剖视图；
    图15 、16 是一种边环式并联永磁转子组体2 的结构图，由两组多块带定位孔的扇形（或圆形等其它形状）的永久磁铁7 ，依次按N ' S 交替安装在专用模具中，用铝合金14 （或高强度塑料）压注制成并联永磁转子组体2 ，最后充磁使用，构成并联双永磁转子组体2 。
    上述并联定子组体1 安装在发动机气缸体或其它机械的固定体端面上，两套定子绕组并联工作，转子组体2 安装在发动机飞轮或其它机械旋转体端面上。并联定子组体1 与并联永磁转子组体2 构成一种特殊的边环式并联永磁电机。当然，与此同理，还可采用多组环状形定子组体1 和环状形转子组体2 或3 构成各种并联或组合环式电机。