[发明专利]飞碟形电机

说明书

本发明属于电机类产品，特别涉及汽车专用牵引直流电机。

众所周知，电动汽车具有无尾气排放的环保优势，同时不消耗属于一次性能源的汽油和柴油，成为未来型汽车的热门课题。世界各国投巨资开发，试验车型层出不穷，高新技术被大量采用。然而，纯电动汽车一次充电的行驶里程一般在100km左右，一次充电时间要连续十小时以上。由于上述原因，给电动汽车的普及造成了极大障碍。究其原因是汽油的能量密度是蓄电池的220-300倍。举例说明，电动汽车充满电再加上所有节电技术措施，只相当汽车油箱里剩下8-9公升油行驶的里程。

从电动汽车与燃油汽车的共性分析，得到一个启示，就是他们都是用小力臂，大扭力去驱动一个大力臂-车轮。例一：柳州牌P系列微型汽车发动机指标：排量1升，缸径×冲程=76×73mm，轮胎；例二：一汽产老捷达：排量1．6升，缸径×冲程=81．0×77．3mm，轮胎17570R17；例三：电动汽车的转子直径相当燃油汽车的发动机的冲程是驱动力臂。我国重庆电机厂在1994年为美国休斯电子公司研制生产的电动汽车牵引电机指标如下：封装尺寸：包括冷却罩的最大外径不大于300mm；包括编码盒在内的总长度不大于400mm，估计转子直径不会超过180mm，由此可以判断出也是小力臂驱动大力臂。

已知：T=F×r，T为电磁扭矩，F为电磁力，r为力臂。依据力学原理，可知力矩是力和力臂的乘积，既杠杆原理。所以不难看出，无论是汽油发动机，还是牵引电机，都是靠多牺牲能源而实现小力臂，大作用力一拖动大力臂(车轮)克服汽车自重与静止磨擦力，使汽车行驶起来。

设：汽车轮胎直径500mm，牵引电机电枢直径180mm，汽车静止磨擦力200kg1比1拖动。求电机出力F555，5kg，5比1拖动F大于等于111，1kg。

另设：汽车轮胎直径500mm，飞碟牵引电机电枢直径700mm，汽车静止磨擦力200kg1比1拖动求电机出力，F=124．9kg，5比1拖动F大于等于24．98kg。

由此可以得出力臂也是一种能量--势能。

本发明的目的在于提供一种大于车轮的力臂，强劲的转动惯性和大幅度降低电能消耗，以达到增加行驶里程目的的飞碟形电机。

本发明所述飞碟形电机，它包括：定子、转子和换向器三部分；其特征在于：在传动轴中央与传动轴垂直水平面上，通过键槽与键紧配和固定一个不导电、不磁化的圆盘状飞轮；在飞轮的外圆周面上，固定由矽钢片冲压成型，叠加成需要厚度的齿圈形转子铁芯；在每个极齿上各套装一只绕向相同，匝数相等的线圈，当作转子绕组；将所有绕组负端并联接到导电环上；通过碳刷与电机外壳的接线端子联接；所有绕组正端依次排序对应的分别接在换向器的换向片上；通过碳刷与电机外壳的接线端子联接，构成了转子定子是由矽钢片冲压成型，叠加成需要厚度的以传动轴中心为原点取同心弧，呈条状或极掌状铁芯，定子叠厚大于转子叠厚，铁芯中间部位纵向绕有激磁绕组并用螺栓将定子固定在电机底盘上；与转子保持均匀的气隙；定子绕组的引出线，分别接在电机外壳的接线端子上，本装置可以是上述的单环结构，也可以是多环结构。

如上所述的飞碟形电机，其特征在于：所述飞轮的直径可以等于或大于所驱动的车轮直径。

如上所述的飞碟形电机，其特征在于：所述飞轮与机壳可选用非导磁、导电的质量轻的金属或非金属材料。

如上所述的飞碟形电机，其特征在于：在每个极齿上套装的线圈与相邻的线圈之间有屏蔽隔离层。

如上所述的飞碟形电机，其特征在于：所述的多环结构可以是双环结构，它是增加了一个与内环齿圈一体成型的外环齿圈，且定子置于内、外环齿圈之间。

本发明与传统的电机相比具有如下效果：

1)应用在纯电动汽车上，作直流牵引电机，可将行驶里程延长一倍以上，对蓄电池的安／时特性而言，本发明的输入电功率小，利于蓄电池组在理想状态下工作，提高使用寿命；

2)电机就是变压器的变形产品，如果将定子按一定间距直线排开，转子长度能跨越两个定子长度，只要能保持气隙不变，并满足电磁作用力条件，就能实现直线运动或直线往复运动。

图面说明：

图1是本发明所述单环飞碟形电机结构示意图；

图2是本发明所述单环飞碟形电机A-A剖面图；

图3是本发明所述飞碟形电机主磁场示意图；

图4是本发明所述飞碟形电机转子磁场示意图；

图5是本发明所述飞碟形电机磁场作用力示意图；

图6是本发明所述飞碟形电机磁场闭合环形成的磁势示意图

图7是本发明所述飞碟形电机转子运动方向示意图；