專利名稱：旋轉電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關一種旋轉電機，尤指一種其定子鐵芯的內孔無線圈槽構造的旋轉 電機，使旋轉電機在低速運轉時無任何鈍轉現象發(fā)生，并使定子繞組與鐵芯間的組 裝作業(yè)大幅簡化，且啟動電流小，轉速可控制范圍甚大且容易又噪音小。
背景技術：
按傳統(tǒng)旋轉電機，包括電動機及發(fā)電機，皆包括一定子及一轉子，其中定子是 由定子鐵芯及繞組構成，而定子鐵芯一般均在其內孔周面依其極數設置諸多可供裝 設繞組的線圈槽溝，線圈槽溝的多寡端視電機的極數而定。因線圈槽溝的存在而使 傳統(tǒng)旋轉電機在低速運轉時經常發(fā)生鈍轉現象(齒槽效應cogging),故，傳統(tǒng)旋轉電 機在與負載聯結時必須備置齒輪箱方可應用，這是旋轉電機長久以來無法突破的制 造技術難題之一。又傳統(tǒng)旋轉電機在組裝上最為費時的工程即為將繞組線圈一一裝入線圈槽溝 內，而線圈槽溝在線圈組裝時其第一邊與第二邊間的距離即為極距的大小，在組裝 線圈進入槽溝時，須先裝入絕緣紙或耐熱紙墊于鐵芯槽溝與線圈之間然后再裝入線 圈，由于線圈圈數的斷面積皆與槽溝的斷面積相當，故組裝定子繞組作業(yè)時除須相 當熟練的技術外，尚需小心作業(yè)，否則線圈極易于組裝時絕緣層破皮而造成短路或 部分漆包線的外皮受損而影響日后電機的使用壽命，故旋轉電機定子繞組的裝組作 業(yè)相當耗時，且不良率也高，更須要熟練的技術工方可達成，這是旋轉電機長久以 來無法突破的制造技術難題之二。發(fā)明人積極從事旋轉電機業(yè)三十余年的制售經驗，尋求多方改善及試作，終于 在不易中完成了本發(fā)明旋轉電機定子鐵芯內孔周面無線圈槽的新穎電機定子鐵芯構 造的突破性成果，可付諸實施。
發(fā)明內容因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種旋轉電機，其啟動電流小，高低轉速的 控制裝置容易制造，且低速運轉時無瞬間頓轉的缺陷，且其工作性能較伺服馬達或 直流無刷馬達更佳又噪音小，實為旋轉電機制造技術上的一項新的突破。本發(fā)明另一 目的在于提供一種旋轉電機，其定子鐵芯的內孔無線圈槽溝的構造， 使定子繞組與鐵芯間的組裝作業(yè)大幅簡化，毋需熟練人工即可組裝，使旋轉電機定 子繞組的作業(yè)性良好。本發(fā)明為達成上述目的及功效，其所采行的技術手段，包括一定子及一轉子， 該定子包括一定子鐵心及一定子繞組，該轉子包括一轉子的轉軸及一設于該轉軸上 的永久磁極，該定子鐵心的內孔為無線圈槽的光滑內周面，該定子繞組是直接以散 熱性絕緣固定膠粘著固定于該定子鐵心的內周面上。該轉子上的永久磁鐵為強力永久磁鐵，其厚度為6-15mm 。該轉子外周以絕緣膠布或絕緣膠帶予以包覆或以一非導磁薄金屬筒予以包覆以 增強轉子的機械強度。該轉子非導磁性薄金屬筒為不銹鋼材質制成。該定子繞組的較佳厚度為小于6mm。該旋轉電機進一步包括設于定子鐵芯一側的前殼、另一側的后蓋、 一設于該前 后蓋及轉軸間的培林、及一設于該后蓋外側的控制器。 該控制器包括一編碼器。本發(fā)明的有益效果是定子鐵芯內周無槽構造，使其啟動電流小，啟動及低速運 轉時皆無鈍轉現象，且高低轉速的可控制范圍甚大且控制容易，使旋轉電機的速度 控制制造容易又噪音小，其工作特性甚優(yōu)。本發(fā)明的上述及其它目的、功效及特點，將佐以如下附圖的詳細說明而益加明了。


圖1為本發(fā)明旋轉電機定子構造的剖面示意圖； 圖2為本發(fā)明旋轉電機轉子構造的平面示意圖3為本發(fā)明旋轉電機轉子的構造平面剖面示意圖；圖4為本發(fā)明旋轉電機組合后的剖面示意圖；圖5為本發(fā)明旋轉電機應用于步進馬達的剖面示意圖。
具體實施方式
如圖1至圖4所示，本發(fā)明旋轉電機基本上包括一轉子10及定子20，其中，該 轉子10的構造包括一轉軸11及設于轉軸11外周的多數永久磁鐵12，該磁鐵12為 強力永久磁鐵，其較佳厚度為6-15mm，各磁鐵12間有一極隙13;該定子20的構 造包括一定子鐵芯21及定子繞組22，定子鐵芯21上設有諸多固定孔23，以將定子 鐵芯21的硅鋼片固定在一起，本發(fā)明旋轉電機的特征是定子鐵芯21的內周孔24為 平滑內周面(為無線圈槽溝周面)，該多數定子繞組22以散熱性絕緣固定膠25直接粘 著固定于該定子鐵芯21的內周孔24的內周面241，使傳統(tǒng)旋轉電機作業(yè)上最為困難 及作業(yè)時間最長的缺點一掃而空，使旋轉電機定子構造為之簡化，并使旋轉電機的 組裝具有良好的作業(yè)性，實為旋轉電機生產技術上的一大突破。另，本發(fā)明旋轉電機的定子為保持良好的磁路特性，使磁阻減至最小，經發(fā)明人 多次試驗，該定子繞組貼合于定子鐵芯內周面241的厚度以小于6mm為佳，使旋轉 電機低速運轉時無瞬間頓轉的缺陷，如繞組的厚度增大時，為彌補磁路效應，該轉 子10的永久磁鐵的強度宜予適當地增強，其增強的方式除選用強力磁鐵外可將永久 磁鐵12的厚度增大為宜。當轉子10的永久磁鐵12的厚度增大后，該永久磁鐵12之外周可使用絕緣膠布 或絕緣膠帶14予以包覆，或另以非導磁性材料，例如不銹鋼的薄外筒14予以罩住， 使轉子的機械強度提高，此節(jié)也為本發(fā)明的另一特點。本發(fā)明旋轉電機的應用實施例，如圖5所示為一步進馬達，包括一無線圈槽溝的 內孔定子鐵芯21，定子繞組22(含繞組電源線50)，固定絕緣粘膠或漆25，轉子轉軸 11，轉子磁鐵12，磁鐵固定外筒14，設于轉軸11兩端的培林311、 321， 一外殼前 蓋31，外殼后蓋32及一設于后蓋的控制箱33，該制箱33包括一編碼器40，該編碼 器40又包括一編碼器轉盤41 一感應器42及一電路板43(含編碼器電線44)。綜上所述，本發(fā)明旋轉電機由于定子鐵芯無槽構造，使其啟動電流小，啟動及
低速運轉時皆無鈍轉現象，且高低轉速的可控制范圍甚大且控制容易，使旋轉電機 的速度控制制造容易又噪音小，其工作特性優(yōu)于伺服馬達，直流無刷馬達，故本發(fā) 明旋轉電機實具新潁性及進步性。
權利要求
1、一種旋轉電機，至少包括一定子及一轉子，該定子包括一定子鐵心及一定子繞組，該轉子包括一轉子的轉軸及一設于該轉軸上的永久磁極，其特征為，該定子鐵心的內孔為無線圈槽的光滑內周面，該定子繞組直接以散熱性絕緣固定膠粘著固定于該定子鐵心的內周面上。
2、 根據權利要求l所述的旋轉電機，其特征在于，該轉子上的永久磁鐵為強力永久 磁鐵，其厚度為6-15mm 。
3、 根據權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，該轉子外周以絕緣膠布或絕緣膠 帶予以包覆或以一非導磁薄金屬筒予以包覆以增強轉子的機械強度。
4、 根據權利要求3所述的旋轉電機，其特征在于，該轉子非導磁性薄金屬筒為不銹 鋼材質制成。
5、 根據權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，該定子繞組的較佳厚度為小于 6mm。
6、 根據權利要求l所述的旋轉電機，其特征在于，該旋轉電機進一步包括設于定子 鐵芯一側的前殼、另一側的后蓋、 一設于該前后蓋及轉軸間的培林、及一設于該 后蓋外側的控制器。
7、 根據權利要求6所述的旋轉電機，其特征在于，該控制器包括一編碼器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉電機，至少包括一定子及一轉子，該定子包括一定子鐵心及一定子繞組，該轉子包括一轉軸及一設于該轉軸上的永久磁極，該定子鐵心的內孔為無線圈槽的光滑內周面，該定子繞組直接以散熱性絕緣固定膠粘著固定于該定子鐵心的內周面上，使旋轉電機低速運轉時無任何鈍轉現象發(fā)生，且使定子繞組與鐵芯間的組裝作業(yè)大幅簡化，作業(yè)性良好，啟動電流小，轉速可控制范圍甚大且容易又噪音小。
文檔編號H02K1/12GK101399467SQ20071015236
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權日2007年9月28日
發(fā)明者郭克誠 申請人:郭克誠