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导线圆盘式电机

阅读：972发布：2021-02-25

IPRDB可以提供导线圆盘式电机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明为一种导线圆盘式电机，它有壳体、电机轴、产生轴向磁场的磁体、作为转子或者定子的圆盘组合体，圆盘组合体由多个导线圆盘互相叠加组合而成，每一块导线圆盘均有内圆环和外圆环，内、外两圆环间有导线连接，圆盘组合体作为转子时，其内圆环与电机轴固定转动，内圆环和外圆环与相应电刷连接；导线组合体作为定子时，电机轴与磁体固定转动，导线圆盘组合体在磁体内或者在磁体的两侧，定子固定在壳体上，磁体为永久磁铁、电磁铁或通电线圈，圆盘组合体作为转子时，各导线圆盘的内、外圆环间有增加强度的径向筋条，导线圆盘可以做成整块的，也可以由多块扇形拼接而成，各块扇形间连接为电连接。本发明的特点是电机更高效，结构更紧凑，运行更稳定，输出电流更加稳定可调；做电动机时转速稳定，更方便调节。，下面是导线圆盘式电机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种导线圆盘式电机，它有壳体、电机轴、产生轴向磁场的磁体、作为转子或者定子的圆盘组合体，其特征在于所述圆盘组合体由多个导线圆盘互相叠加组合而成，每一块导线圆盘均有内圆环和外圆环，内、外两圆环间有导线连接，圆盘组合体作为转子时，其内圆环与电机轴固定转动，内圆环和外圆环与相应电刷连接；导线组合体作为定子时，电机轴与磁体固定转动，导线圆盘组合体在磁体内或者在磁体的两侧，定子固定在壳体上。

2.根据权利要求1所述导线圆盘式电机，其特征在于磁体为永久磁铁、电磁铁或通电线圈。

3.根据权利要求1所述导线圆盘式电机，其特征在于圆盘组合体作为转子时，各导线圆盘的内、外圆环间有增加强度的径向筋条。

4.根据权利要求3所述导线圆盘式电机，其特征在于导线圆盘的径向筋条是与内、外圆环同质的材料，与内、外两圆环间的连接融铸为一体、焊接或者螺栓连接。

5.根据权利要求3所述导线圆盘式电机，其特征在于不过，径向筋条是金属导体。

6.根据权利要求1所述导线圆盘式电机，其特征在于内、外两圆环间的连接导线为细漆包线，两端的连接点为电连接。

7.根据权利要求1-6之一所述导线圆盘式电机，其特征在于导线圆盘由多块扇形拼接而成，各块扇形间连接为电连接。

8.根据权利要求1所述导线圆盘式电机，其特征在于内、外两圆环上有一圈圆柱齿，连接导线绕在圆柱齿上，绕行处为电接触，其余部分互相绝缘。

说明书全文

导线圆盘式电机

技术领域

[0001] 本发明是一种导线圆盘式电机，主要涉及对圆盘电机关键部件的改进。

背景技术

[0002] 目前，人们在日常生活中，需要用直流电时要么由一般的交流电经变压、整流、滤波、稳压等等过程实现，但通常得出的电流小而且过程复杂；而一般的直流电机也只是交流电机加上换向器构成，但发出的电流也不是恒定直流电，其他的直流电机由于各种原因也未能将直流电机简约化、高效化，故未能将直流电机大规模普及。

[0003] 在输电方面由于长距离输电时直流电无感抗、阻抗等，比起交流电来说是优越不少，可以大幅度减少能量损失，提高电能利用率等，故通常就是将交流电变为直流电再将其输出，在用电方面由于直流电机的综合效能在交流电机之下，故而又将直流电逆变后再使用。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对上述问题，提出一种导线圆盘式电机，导线圆盘能使直流电机更高效，结构更紧凑，运行更稳定，输出电流更加稳定可调；做电动机时转速稳定，更方便调节，以克服现有技术的不足。

[0005] 本发明提出的这种导线圆盘式电机，它有壳体、电机轴、产生轴向磁场的磁体、作为转子或者定子的圆盘组合体，其特征在于所述圆盘组合体由多个导线圆盘互相叠加组合而成，每一块导线圆盘均有内圆环和外圆环，内、外两圆环间有导线连接，圆盘组合体作为转子时，其内圆环与电机轴固定转动，内圆环和外圆环与相应电刷连接；导线组合体作为定子时，电机轴与磁体固定转动，导线圆盘组合体在磁体内或者在磁体的两侧，定子固定在壳体上。

[0006] 磁体为永久磁铁、电磁铁或通电线圈。

[0007] 圆盘组合体作为转子时，各导线圆盘的内、外圆环间有增加强度的径向筋条。

[0008] 导线圆盘的径向筋条可以是与内、外圆环同质的材料，也可以是异质材料，径向筋条与内、外两圆环间的连接可以融铸为一体，也可以焊接或者螺栓连接。

[0009] 不过，径向筋条以金属导体为佳，以便增强传输大电流。

[0010] 内、外两圆环间的连接导线为细的漆包线，两端的连接点为电连接。

[0011] 导线圆盘可以做成整块的，也可以由多块扇形拼接而成，各块扇形间连接为电连接。

[0012] 内、外两圆环上可以设一圈圆柱体，连接导线绕在圆柱体上，绕行处为电接触，其余部分互相绝缘。

[0013] 本发明的这种导线圆盘式（直流）电机，其圆盘组合体和磁体任意一个均可作为转子，另一个作为定子；其中当圆盘组合体作为定子时即为无刷电机，作为转子时，内、外两圆环连接电刷。

[0014] 本发明的特点是：1、细导线直接绕在内外两圆环的小圆柱上，绕行处电连接，将电流导到圆盘组合体上，使用细导线可以减少导线所占空间，同时增加磁场空间内导线的数量，让更多导线切割磁感线产生电动势，可以充分利用磁场能。

[0015] 2、径向筋条用粗导线，可以导通大电流，同时其中粗导线可以起到支撑圆盘整体形状、增加其强度的作用。

[0016] 3、磁体宽度大于圆盘组合体的宽度，有利于将磁场集中在圆盘组合体所在空间，充分利用磁场；4、磁铁两侧安装圆盘组合体，磁体两端的磁场都能得到利用。

[0017] 5、每个导线圆盘本身具有较大空隙，外侧空隙大于内侧空隙，有利于整机的散热，保持机器长期正常工作，延长机器使用寿命。

[0018] 总之，本发明做到了所提出的导线圆盘使直流电机更高效，结构更紧凑，运行更稳定，输出电流更加稳定可调；做电动机时转速稳定，更方便调节的发明目标。

附图说明

[0019] 图1是导线绕圆柱体形式的单块导线圆盘主视图（作为定子使用时）。

[0020] 图2是的导线绕圆柱体形式的单块导线圆盘主视图（作为转子使用时）。

[0021] 图3是省略导线的放射状导线圆盘主视图（作定子使用时）。

[0022] 图4是省略导线的放射状导线圆盘主视图（作转子使用时）。

[0023] 图5是放射状导线圆盘结构示意图。

[0024] 图6是圆盘组合体作转子时直流电机轴向剖面示意图。

[0025] 图7是磁体作转子圆盘组合体置于两侧的直流电机轴向剖面示意图。

[0026] 图8是磁体作定子圆盘组合体置于两侧的直流电机轴向剖面示意图。

[0027] 图1-8中，各零部件的标号如下：0-电机轴；2-圆柱齿；3-细导线；4-外圆环；5-内圆环（作转子时）；6-径向筋条；7-放射状导线圆盘的内圆环（作定子时）；8-放射状导线圆盘的外圆环；9-放射状导线圆盘的内圆环（作转子时）；10-单层导线圆盘的内圆环；11-粗导线；12-单层导线圆盘的外圆环；
13-圆盘组合体；14-圆盘组合体与磁体的间隙；15-线圈托槽或者铁芯；16-线圈。

具体实施方式

[0028] 由于这种方法获得的实现方案很多，下面参考附图结合不同的实施例对本发明进行详细的描述，在任何情况下这些描述不能认为是对本发明的限制。

[0029] 如图1 -8所示，圆盘组合体13作为定子时，由于它不负载，所以内圆环1和外圆环4间无需特别用高强度的部件连接，只需用导线细导线3连接保持其基本形状不变就行。内、外两圆环上均有一圈圆柱齿2，细导线3就一一对应地绕在这些柱齿上，细导线与圆柱齿接触的地方去掉导线的漆包线，实现电连接，导线的其他地方仍然保持互相绝缘。多块这样的导线圆盘平行地叠加在一起用螺栓从轴向连接固定便成了圆盘组合体。为了不影响组合体的电磁感应功能，轴向的螺栓用塑料或尼龙等非导电材料做成。不过由于螺栓是与磁力线平行的，即使用金属螺栓影响也不会太大。

[0030] 如图2所示单块导线圆盘的结构与图1所示的基本相同，不同的是在内、外两圆环间增加了径向筋条6。径向筋条用与两圆环相同的导体材料做成，如用铜、铝、合金等有一定强度的金属铸造或焊接而成，也可以冲、轧等方式做成。径向筋条的作用主要是增加导线圆盘的整体性和强度，保证其负载的能力。所以，为了充分利用磁场能，径向筋条越少越好。本例用三根互成120角的筋条。在筋条间连接细导线，当然连接的方式可以是与图1所示的一样绕在内、外两圆环间的柱齿上。多块导线圆盘叠加成组合体的方式同上。

[0031] 作转子时，导线圆盘内圆环的内孔就是电机轴0的安装孔，所以一般开有键槽。

[0032] 如图3所示。导线做成放射状时，放射状导线圆盘的内圆环7（作定子时）和-放射状导线圆盘的外圆环8的横截面形状做成直角形，以增加其强度。图中有剖面线的部分是两圆环的横断面。

[0033] 如图4所示。导线做成放射状时，放射状导线圆盘的内圆环9（作定子时）和-放射状导线圆盘的外圆环8的横截面形状做成直角形，以增加其强度。图中有剖面线的部分是两圆环的横断面。

[0034] 如图5所示，放射状导线圆盘单层结构（做定子时），单层导线圆盘的内圆环10和单层导线圆盘的外圆环12均较薄，此两圆环间的导线为细导线和粗导线11。此处，粗导线除具有过载大电流外，还有径向筋条的作用。放射状的粗导线和细导线焊接在两圆环上。同时取消圆柱齿。

[0035] 图1-5所示的导线圆盘均有轴向连接、使之叠加成组合体的螺栓孔，图中未画出。

[0036] 为了增强安装的便利性，特别是大尺寸的组合体时，可以将每一块导线圆盘分解成多块扇形，组装时拼接成一个整体。

[0037] 磁体可以是现有产生恒定磁场的任何一种形式，如永久磁铁，电磁铁或者感应线圈。在图6中磁体就是线圈16和其托槽15；在图7和图8中，磁体是线圈16和铁芯15。

[0038] 图6和图8中，电机轴0固定在圆盘组合体上。图7中电机轴固定在磁体上。

[0039] 另外，无论导线圆盘作定子还是作转子。在其内圆环和外圆环间加一个中圆环，让导线与之进行电连接，不仅可以充分利用磁场，而且可以调节电流。因此本发明不排除这种方式。

[0040] 其余未提及的零部件及标号如上所述。

[0041] 如此制作的导线圆盘式电机的可以作发电机和电动机。

[0042] （1）做发电机时：轴向磁场由磁体提供，若使用电磁铁或通电线圈，则在电磁铁或通电线圈上通上电流，即可产生轴向磁场，若使用永磁体则直接产生轴向磁场；若再由外力矩带动电机轴转动，则转子转动，导线圆盘组成的圆盘组合体和磁场相对运动，导线圆盘上的导线切割磁感线产生电动势，从导线圆盘上引出即可对外供电（直流电）。调节电磁铁强度、通电线圈上的电流或转子转速即可调节输出电流，使用永磁体作磁体时则调节转子转速来调节输出电流。

[0043] 在生活中需要直流电时，可利用这种方法将电机小型化，可实现方便快速高效发电，实现家庭自给自足供电。

[0044] （2）做电动机时：轴向磁场由磁体提供，若使用电磁铁或通电线圈，则在电磁铁或通电线圈上通上电流，即可产生轴向磁场，若使用永磁体则直接产生轴向磁场；若在导线圆盘的内、外圆环上通上直流电，则通电导线在磁场中受力，转子和磁场相对运动，转子转动。调节输入到导线圆盘上的电流或者通电线圈或电磁铁上的电流比例即可调速。使用永磁体时则调节输入到圆盘上的电流来调节转子转速。

[0045] 按这种方式制造的直流电机就是可逆电机。有功输入时为发电机，对外做功时为电动机，它的特点如上所述。

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