ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ Российский патент 2012 года по МПК H02K23/38 H02K13/14 

По заявке испрашивается приоритет согласно патентной заявке Японии номер 2007-191738.

Область техники

Настоящее изобретение относится к электродвигателям, имеющим сердечник якоря с намотанными вокруг него электропроводами, коллектор и шейку, расположенную между сердечником якоря и коллектором.

Предшествующий уровень техники

Как схематически показано на фиг.2(В), ротор R электродвигателя М включает в себя сердечник 10 якоря с намотанными вокруг него проводами W, коллектор 12, соединенный с проводами W, и шейку 14, расположенную между сердечником 10 якоря и коллектором 12. Чтобы предотвратить «всплытие» проводов W в области шейки 14 после операции намотки проводов W, в выложенной заявке Японии 10-210704 предлагается следующий способ.

Как показано на фиг.10(А), в случае провода W1, который имеет один конец, соединенный с коллекторной пластиной номер 1 коллектора 12, провод W1 наматывается вокруг шейки 14 на один виток, пропускается через один из пазов 11 якоря (паз номер 1 якоря), сформированный на внешней периферийной поверхности сердечника 10 якоря, и затем пропускается через паз номер 8 якоря, который располагается на стороне, противоположной пазу номер 1 якоря относительно центра сердечника 10 якоря. Далее провод W1 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 1 якоря и паз номер 8 якоря. После того как провод W1 был намотан вокруг сердечника 10 якоря, другой конец провода W1 выходит из паза номер 8 якоря, наматываясь вокруг шейки 14 на полвитка, и далее присоединяется к коллекторной пластине номер 2, которая располагается следующей за коллекторной пластиной номер 1.

Противоположные концы провода W1 свободно наматываются вокруг шейки 14. Поэтому имеется возможность предотвратить «всплытие» провода W1 в области шейки 14 после того как операция наматывания провода была завершена. Другими словами, участки провода W1 между сердечником 10 якоря и коллектором 12 не нужно натягивать. Следовательно, никакой чрезмерной нагрузки не может быть приложено к проводу W1 из-за чрезмерного натяжения, прикладываемого во время операции наматывания, или из-за вибраций, которые могут действовать на провод W1 во время работы двигателя. Поэтому имеется возможность предотвратить потенциальное торможение провода W1 в позиции, близкой к коллектору 12. На фиг.10(А) ротор R имеет шестнадцать пазов якоря и тридцать две коллекторные пластины.

На фиг.10(А) показан провод W2, обозначенный пунктирными линиями. Провод W2 присоединен между коллекторной пластиной номер 17 и коллекторной пластиной номер 18, которые смещены на угол 180° относительно коллекторной пластины номер 1 и коллекторной пластины номер 2 соответственно. Провод W2 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 16 якоря и паз номер 9 якоря тем же образом, что и провод W1. Аналогично, другие провода (не показаны) также наматываются вокруг сердечника 10 якоря через соответствующие пазы якоря, которые определяются коллекторными пластинами, к которым присоединяются провода.

Как было отмечено выше провода W1 и W2, присоединенные к соответствующим коллекторным пластинам, наматываются вокруг сердечника 10 якоря после того как они были намотаны вокруг шейки 14 на порядка один виток. Поэтому провода W1 и W2 могут контактировать друг с другом в области шейки 14, так как провода W1 и W2 присоединены к коллекторной пластине номер 1 и коллекторной пластине номер 2 соответственно, которые смещены относительно друг друга на угол 180°.

Как показано на фиг.10(В), щетки Br присоединены между коллекторными пластинами номер 1 и номер 2 и между коллекторными пластинами номер 17 и номер 18. Поэтому между проводом W1 и проводом W2 может быть приложено напряжение, равное напряжению источника питания. Далее участки проводов W1 и W2, расположенные в области шейки 14, не так жестко зафиксированы в их положении по сравнению с участками этих же проводов, расположенными в области пазов 11 якоря. Поэтому провода В1 и В2 могут тереться друг об друга из-за вибраций во время работы двигателя М. Это может привести к уменьшению толщины изоляционных слоев проводов W1 и W2. В частности, в случае проводов W1 и W2 это может привести к короткому замыканию, так как разность потенциалов между проводами W1 и W2 большая.

Поэтому имеется необходимость в двигателях, которые могут предотвратить или уменьшить потенциальное короткое замыкание проводов в области шейки.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание двигателя, конструкция которого позволяет предотвратить или уменьшить возможность возникновения короткого замыкания проводов в области шейки.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложен электродвигатель, содержащий сердечник якоря, коллектор, включающий в себя ряд коллекторных пластин, шейку, расположенную между сердечником якоря и коллектором, и ряд проводов, каждый из которых присоединен между двумя смежными коллекторными пластинами и намотан вокруг сердечника якоря через шейку. Провода включают в себя первый провод, присоединенный между первыми двумя смежными коллекторными пластинами, и второй провод, присоединенный между вторыми двумя смежными коллекторыми пластинами, расположенными напротив первых двух смежных коллекторных пластин относительно оси сердечника якоря. Первый провод и второй провод расположены вдоль шейки таким образом, что они не контактируют друг с другом.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает схему траектории намотки проводов вокруг сердечника якоря электродвигателя согласно первому варианту воплощения настоящего изобретения;

Фиг.2(А) - схему электродвигателя до намотки проводов согласно изобретению;

Фиг.2(В) - схему электродвигателя после намотки проводов согласно изобретению;

Фиг.3-6 - виды, иллюстрирующие в развернутой форме траектории намотки проводов электродвигателя согласно изобретению;

Фиг.7-9 - виды, иллюстрирующие в развернутой форме траектории намотки проводов электродвигателя согласно второму варианту воплощения настоящего изобретения;

Фиг.10 - схему траектории намотки проводов вокруг сердечника якоря в электродвигателе согласно известному уровню техники;

Фиг.10(В) - монтажную схему известного электродвигателя.

Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Каждый из признаков и идей, описанных выше и ниже, могут быть использованы отдельно или совместно с другими признаками и идеями для получения усовершенствованных электродвигателей. Ниже будут описаны подробно, со ссылкой на прилагаемые чертежи примеры воплощения настоящего изобретения, в которых используются многие из признаков и идей как отдельно, так и совместно друг с другом. Приведенное подробное описание не предназначено ограничивать объем изобретения. Объем заявленного изобретения определяется только формулой изобретения. Поэтому комбинации признаков и этапов, описанные в последующем подробном описании, могут не являться необходимыми для практического осуществления изобретения в самом широком смысле, и приведены только для конкретного описания примеров воплощения изобретения. Более того, различные признаки примеров и зависимые пункты формулы изобретения могут комбинироваться способами, которые здесь прямо не указываются, чтобы получить дополнительные эффективные варианты воплощения настоящих идей.

В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения электродвигатели включают в себя сердечник якоря, коллектор, шейку и ряд проводов. Сердечник якоря имеет ось и образует ряд пазов якоря, расположенных по периферии сердечника якоря. Коллектор включает в себя ряд коллекторных пластин, расположенных по периферии коллектора. Коллектор имеет ту же ось, что и сердечник якоря, и на некотором расстоянии относительно сердечника якоря в осевом направлении. Шейка располагается между сердечником якоря и коллектором и имеет диаметр, который меньше диаметра коллектора. Каждый провод идет вдоль траектории, причем каждый провод (а) идет от первой из коллекторных пластин к внешней периферии шейки и вокруг ее части, проходит (b) через первый из пазов якоря, поворачивается от первого из пазов якоря, чтобы пройти через второй из пазов якоря, следующий за первым из пазов якоря, и затем через третий из пазов якоря, расположенный напротив второго из пазов якоря относительно оси сердечника якоря, проходит (с) вокруг сердечника якоря через третий и первый из пазов якоря и выходит из первого из пазов якоря, или (с') вокруг сердечника якоря через третий и второй из пазов якоря и выходит из третьего из пазов якоря и (d) вокруг части внешней периферии шейки и затем от шейки ко второй из коллекторных пластин, следующей за первой из коллекторных пластин. Первый и второй из пазов якоря смещены относительно первой и второй из коллекторных пластин соответственно на угол около 180° вокруг оси.

В такой конструкции каждый провод может сначала быть пропущен через первый из пазов якоря и может выйти из сердечника якоря через тот же первый из пазов якоря, или каждый провод может сначала быть пропущен через первый из пазов якоря и может выйти из сердечника якоря через второй из пазов якоря, следующий за первым из пазов якоря. Кроме того, так как первый и второй из пазов якоря смещены относительно первой и второй коллекторных пластин соответственно на угол около 180° вокруг оси, каждый из противоположных концов каждого провода идет вокруг шейки на приблизительно 180° или половину длины периферии шейки.

Рассмотрим провод номер 1 и провод номер N. Провод номер N присоединен между двумя коллекторными пластинами, которые располагаются напротив коллекторных пластин, между которыми присоединен провод номер 1 и которые смещены на угол 180° относительно двух коллекторных пластин, между которыми присоединен провод номер 1. Как было отмечено выше, каждый из противоположных концов каждого провода намотан вокруг шейки на 180° или половину длины периферии шейки. Поэтому провод номер 1 и провод номер N не контактируют друг с другом в области шейки. Хотя между проводами номер 1 и номер N может быть получена максимальная разность электрических потенциалов, эти провода не контактируют друг с другом в области шейки. Поэтому имеется возможность предотвратить короткое замыкание между этими проводами. Кроме того, так как противоположные концы каждого провода намотаны вокруг шейки на приблизительно 180° или половину длины периферии шейки, имеется возможность предотвратить «всплытие» противоположных концов на шейке.

Провода могут включать в себя ряд пар первых и вторых проводов, причем первый и второй провода наматываются вокруг сердечника якоря через одни и те же два паза якоря. Первый провод может сначала идти через один из двух пазов якоря, и второй провод может сначала идти через другой из двух пазов якоря.

Далее будут описаны варианты воплощения настоящего изобретения со ссылкой на фиг.1-9. Эти варианты воплощения относятся к электродвигателю, используемому с электроинструментом, таким как ударная дрель.

Общая конструкция ротора электродвигателя

Ротор R (фиг.2(А)) электродвигателя М в целом включает в себя вал 10s, формирующий ось вращения, сердечник 10 якоря, имеющий ту же ось, что и вал 10s, и неподвижно установленный на валу 10s в по существу центральной позиции вала 10s вдоль его длины, и коллектор 12, также имеющий ту же ось, что и вал 10s, и неподвижно установленный на валу 10s в позиции, ближней к одному концу вала 10s. Шейка 14 сформирована частью вала 10s, расположенной между сердечником 10 якоря и коллектором 12.

В данном варианте воплощения электродвигатель М имеет шестнадцать пазов 11 якоря и тридцать две коллекторные пластины 12t. Более конкретно, пазы 11 якоря (называемые «пазы номер 1-16 якоря») сформированы во внешней периферийной поверхности сердечника 10 якоря и разнесены по периферии относительно друг друга на равные расстояния. Коллектор 12 разделен на тридцать две коллекторные пластины 12t (называемые «коллекторные пластины номер 1-32»), разнесенные по периферии относительно друг друга на равные расстояния.

Провода вокруг сердечника якоря

Далее будет описан со ссылкой на фиг.1, 3-6 первый типичный способ намотки проводов W вокруг сердечника 10 якоря. В данном варианте воплощения все провода W наматываются вокруг сердечника 10 якоря согласно траектории одинакового вида («первый вид траектории»).

Сначала способ будет описан для первого провода W11, имеющего один конец, присоединенный к коллекторной пластине номер 1, и другой конец, присоединенный к коллекторной пластине номер 2. Как обозначено сплошными линиями на фиг.1, после присоединения к коллекторной пластине номер 1 первый провод W11 наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14, и затем первый провод W11 пропускается через паз номер 8 якоря сердечника 10 якоря. Паз номер 8 якоря смещен относительно паза номер 1 якоря на угол около 180°.

Затем первый провод W11 (фиг.1 и фиг.3) поворачивается от паза номер 8 якоря, пропускается через паз номер 9 якоря, который располагается следующим за пазом номер 8 якоря. Первый провод W11 затем проходит через паз номер 1 якоря, который располагается в позиции, противоположной пазу 9 якоря относительно центральной оси сердечника 10 якоря. Затем первый провод W11 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 1 якоря и паз номер 8 якоря на заданное количество витков (в данном варианте воплощения первый провод W11 наматывается только на один виток). Затем первый провод W11 выходит из паза номер 8 якоря и наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. В завершение другой конец первого провода W11 присоединяется к коллекторной пластине номер 2.

Таким образом первый провод W11 проходит вдоль траектории «коллекторная пластина номер 1 - шейка 14 - паз номер 8 якоря - паз номер 9 якоря - паз номер 1 якоря - (намотка через паз номер 1 якоря и паз номер 8 якоря) - паз номер 8 якоря - шейка 14 - коллекторная пластина номер 2».

Как обозначено пунктирными линиями на фиг.5, один конец второго провода W12 присоединяется к коллекторной пластине номер 2, так что другой конец первого провода W11 электрически соединяется со вторым проводом W12 через коллекторную пластину номер 2. Второй провод W12 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через те же пазы якоря и в том же порядке, что и первый провод W11. После выхода из паза номер 8 якоря другой конец второго провода W12 присоединяется к коллекторной пластине номер 3.

Таким образом, второй провод W12 проходит вдоль траектории «коллекторная пластина номер 2 - шейка 14 - паз номер 8 якоря - паз номер 9 якоря - паз номер 1 якоря - (намотка через паз номер 1 якоря и паз номер 8 якоря) - паз номер 8 якоря - шейка 14 - коллекторная пластина номер 3».

Как обозначено штриховыми линиями на фиг.6, один конец третьего провода W13 присоединяется к коллекторной пластине номер 3, так что другой конец второго провода W12 электрически соединяется с третьим проводом W13 через коллекторную пластину номер 3. Третий провод W13 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через пазы якоря, которые располагаются следующими относительно пазов якоря, через которые намотан второй провод W12.

Более конкретно, после присоединения к коллекторной пластине номер 3 третий провод W13 наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14, и затем третий провод W13 пропускается через паз номер 9 якоря сердечника 10 якоря. Далее третий провод W13 поворачивается от паза номер 9 якоря, чтобы пройти через паз номер 10 якоря, который располагается следующим относительно паза номер 9 якоря. Третий провод W13 затем проходит через паз номер 2 якоря, который располагается в позиции, противоположной пазу номер 10 якоря относительно центральной оси сердечника 10 якоря. Затем третий провод W13 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 2 якоря и паз номер 9 якоря на заданное число витков. Затем третий провод W13 выходит из паза номер 9 якоря и наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. В завершение внешний конец третьего провода W13 присоединяется к коллекторной пластине номер 4.

Таким образом, третий провод W13 проходит вдоль траектории «коллекторная пластина номер 3 - шейка 14 - паз номер 9 якоря - паз номер 10 якоря - паз номер 2 якоря - (намотка через паз номер 2 якоря и паз номер 9 якоря) - паз номер 9 якоря - шейка 14 - коллекторная пластина номер 4».

Один конец четвертого провода (не показан) присоединяется к коллекторной пластине номер 4, так что другой конец третьего провода W13 электрически соединяется с четвертым проводом через коллекторную пластину номер 4. Четвертый провод наматывается вокруг сердечника 10 якоря через те же пазы якоря и в том же порядке, что и третий провод W13.

Таким образом, согласно данному способу два провода наматываются вокруг сердечника 10 якоря через одинаковые пазы якоря, и следующие два провода наматываются вокруг сердечника 10 якоря через пазы якоря, которые соответственно расположены следующими относительно пазов якоря для предыдущих двух проводов. Остальные провода наматываются вокруг сердечника 10 якоря аналогичным образом, так что любые два провода наматываются вокруг сердечника 10 якоря через пазы якоря, которые соответственно располагаются следующими относительно пазов якоря для предыдущих двух проводов.

Для семнадцатого провода W21, который имеет один конец, присоединенный к коллекторной пластине номер 17, и другой конец, присоединенный к коллекторной пластине номер 18, так как колллекторные пластины номер 17 и 18 смещены относительно коллекторных пластин номер 1 и 2 на угол порядка 180° соответственно, используется следующий способ намотки.

Как обозначено штриховыми линиями на фиг.1, после присоединения к коллекторной пластине номер 17 семнадцатый провод W21 наматывается вокруг правосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14, и затем семнадцатый провод W21 пропускается через паз номер 16 якоря сердечника 10 якоря. Далее (фиг.1 и фиг.4) семнадцатый провод W21 поворачивается от паза номер 16 якоря, проходит через паз номер 1 якоря, который располагается следующим за пазом номер 16 якоря. Семнадцатый провод W21 затем проходит через паз номер 9 якоря, который располагается в позиции, противоположной пазу 1 якоря относительно центральной оси сердечника 10 якоря. Затем семнадцатый провод W11 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 16 якоря и паз номер 9 якоря. Затем семнадцатый провод W21 выходит из паза номер 16 якоря и наматывается вокруг правосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. В завершение другой конец семнадцатого провода W21 присоединяется к коллекторной пластине номер 18.

Таким образом, семнадцатый провод W21 проходит вдоль траектории «коллекторная пластина номер 17 - шейка 14 - паз номер 16 якоря - паз номер 1 якоря - паз номер 9 якоря - (намотка через паз номер 16 якоря и паз номер 9 якоря) - паз номер 16 якоря - шейка 14 - коллекторная пластина номер 18.

Преимущества электродвигателя М

Как было описано выше, паз номер 8 якоря, через который сначала проходит первый провод W11, и паз номер 8 якоря, через который выходит другой конец первого провода W11, - это один и тот же паз. Дополнительно паз номер 8 якоря располагается в позиции, смещенной на угол около 180° относительно коллекторных пластин номер 1 и 2. Поэтому каждый из противоположных конечных участков первого провода W11 наматывается вокруг шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. Поэтому первый провод W11 (фиг.1), присоединенный между коллекторными пластинами номер 1 и 2, и семнадцатый провод W21, присоединенный между коллекторными пластинами номер 17 и 18, не контактируют друг с другом в области шейки 14.

Первый провод W11 и семнадцатый провод W21 присоединяются к своим соответствующим коллекторным пластинам, которые располагаются напротив друг друга, и поэтому между первым проводом W11 и семнадцатым проводом W21 может быть получена максимальная разность электрических потенциалов. Однако так как первый провод W11 и семнадцатый провод W21 не контактируют друг с другом в области шейки 14 (области, подверженной влиянию вибраций), имеется возможность предотвратить или минимизировать потенциальное короткое замыкание между проводами W11 и W21.

Далее, каждый из противоположных концевых участков каждого провода W наматывается вокруг шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. Поэтому противоположные концевые участки проводов W могут не «всплывать» в области шейки 14.

Хотя первый провод W11 и семнадцатый провод W21 могут частично перекрывать друг друга в пазу номер 1 якоря и в пазу номер 9 якоря, провода W11 и W21 неподвижно зафиксированы внутри этих пазов якоря. Поэтому провода W11 и W21 внутри данных пазов якоря не подвергаются влиянию потенциальных вибраций. В результате любые проблемы, обуславливаемые частичным перекрытием проводов W11 и W21, между которыми имеется максимальная разность электрических потенциалов, могут быть уменьшены или устранены в данной конструкции.

Другая траектория намотки проводов

Далее со ссылкой на фиг.7-9 будет описан альтернативный способ намотки проводов W. Согласно этому способу два провода также наматываются вокруг сердечника 10 якоря через одинаковые пазы якоря. Однако эти два провода сначала проходят через разные пазы якоря.

Сначала способ будет описан для первого провода WX1, имеющего один конец, присоединенный к коллекторной пластине номер 1, и другой конец, присоединенный к коллекторной пластине номер 2. Как обозначено сплошными стрелками на фиг.7, после присоединения к коллекторной пластине номер 1 первый провод WХ1 наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. Затем первый провод WХ1 пропускается через паз номер 7 якоря сердечника 10 якоря и затем поворачивается, чтобы пройти через паз номер 8 якоря, расположенный следующим относительно паза номер 7 якоря. Далее первый провод WХ1 поворачивается от паза номер 8 якоря, чтобы пройти через паз номер 1 якоря, который располагается в позиции, противоположной пазу номер 8 якоря относительно центральной оси сердечника 10 якоря. Затем первый провод WХ1 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 1 якоря и паз номер 8 якоря на заданное количество витков. Затем первый провод WХ1 выходит из паза номер 8 якоря и наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. В завершение другой конец первого провода WХ1 присоединяется к коллекторной пластине номер 2.

Таким образом, первый провод WХ1 проходит вдоль траектории «коллекторная пластина номер 1 - шейка 14 - паз номер 7 якоря - паз номер 8 якоря - паз номер 1 якоря - (намотка через паз номер 1 якоря и паз номер 8 якоря) - паз номер 8 якоря - шейка 14 - коллекторная пластина номер 2».

Таким образом, согласно этому способу первый провод WX1 сначала проходит через паз номер 7 якоря, не совпадающий с пазом номер 8 якоря, из которого другой конец первого провода WX1 выходит. Данный вид траектории здесь и далее называется «второй вид траектории».

Как обозначено пунктирными линиями на фиг.8, один конец второго провода WX2 присоединяется к коллекторной пластине номер 2. Второй провод WX2 затем наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14, и затем второй провод WX2 проходит через паз номер 8 якоря сердечника 10 якоря. Далее второй провод WX2 поворачивается от паза номер 8 якоря, чтобы пройти через паз номер 9 якоря, который располагается следующим относительно паза номер 8 якоря. Второй провод WX2 затем пропускается через паз номер 1 якоря, который располагается в позиции, противоположной пазу номер 9 якоря относительно центральной оси сердечника якоря. Затем второй провод WX2 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 1 якоря и паз номер 8 якоря на заданное число витков. Затем второй провод WX2 выходит из паза номер 8 якоря и наматывается на левостороннюю часть внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длину периферии шейки 14. В завершение другой конец второго провода WX2 присоединяется к колллекторной пластине номер 3.

Таким образом, второй провод WХ2 проходит вдоль траектории «коллекторная пластина номер 2 - шейка 14 - паз номер 8 якоря - паз номер 9 якоря - паз номер 1 якоря - (намотка через паз номер 1 якоря и паз номер 8 якоря) - паз номер 8 якоря - шейка 14 - коллекторная пластина номер 3».

Таким образом, второй провод WX2 наматывается вокруг сердечника якоря согласно первому виду траектории (фиг.3-6), и поэтому второй провод WX2 сначала проходит через тот же паз номер 8 якоря, из которого другой конец второго провода WX2 выходит.

Таким образом, хотя и первый и второй провода WX1 и WX2 наматываются вокруг сердечника 10 якоря через паз якоря 1 и паз якоря 8, второй провод WX2 сначала проходит через паз номер 8 якоря, который не совпадает с пазом номер 7 якоря, через который сначала проходит первый провод WX1.

Как обозначено штриховыми линиями на фиг.9, третий провод WX3 наматывается вокруг сердечника 10 якоря согласно второму виду траектории через пазы якоря, которые располагаются следующими относительно пазов якоря, через которые наматывается первый провод WX1.

Более конкретно, после присоединения к коллекторной пластине номер 3 третий провод WX3 наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. Затем третий провод WX3 пропускается через паз номер 8 якоря сердечника 10 якоря и затем поворачивается, чтобы пройти через паз номер 9 якоря, расположенный следующим относительно паза номер 8 якоря. Затем третий провод WX3 поворачивается от паза номер 9 якоря, чтобы пройти через паз номер 2 якоря, который располагается в позиции, противоположной пазу номер 9 якоря относительно центральной оси сердечника 10 якоря. Затем третий провод WX3 наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 2 якоря и паз номер 9 якоря на заданное число витков. Затем третий провод WX3 выходит из паза номер 9 якоря и наматывается вокруг левосторонней части внешней периферии шейки 14 на порядка одну половину длины периферии шейки 14. В завершение другой конец третьего провода WX3 присоединяется к коллекторной пластине номер 4.

Таким образом, третий провод WХ3 проходит вдоль траектории «коллекторная пластина номер 3 - шейка 14 - паз номер 8 якоря - паз номер 9 якоря - паз номер 2 якоря - (намотка через паз номер 2 якоря и паз номер 9 якоря) - паз номер 9 якоря - шейка 14 - коллекторная пластина номер 4».

Четвертый провод (не показан) наматывается согласно первому виду траектории вокруг сердечника 10 якоря через пазы якоря, которые располагаются следующими относительно пазов якоря, через которые наматывается второй провод WX2. Таким образом, четвертый провод наматывается вокруг сердечника 10 якоря через паз номер 2 якоря и паз номер 9 якоря, те же самые, что и третий провод WX3. Однако четвертый провод сначала проходит через паз якоря, отличный от паза якоря, через который сначала проходит третий провод WX3.

Таким образом, в данном варианте воплощения два провода также наматываются вокруг сердечника 10 якоря через одинаковые пазы якоря, и следующие два провода наматываются вокруг сердечника 10 якоря через пазы якоря, которые соответственно располагаются следующими относительно пазов якоря для предыдущих двух проводов. Аналогичным образом остальные провода наматываются вокруг сердечника 10 якоря таким образом, что любые два провода наматываются вокруг сердечника 10 якоря через пазы якоря, которые соответственно располагаются следующими относительно пазов якоря для предыдущих двух проводов.

Альтернативный вариант воплощения

Настоящее изобретение не ограничивает вышеприведенными вариантами воплощения, но может быть модифицировано различным образом. Хотя согласно первому способу провода W наматываются только по первому виду траектории (фиг.3-6) и согласно второму способу провода W наматываются альтернативно по второму виду траектории и первому виду траектории в том порядке, как показано на фиг.7-9, провода могут наматываться только по второму виду траектории, или альтернативно в том же порядке проводов, но сначала по первому виду траектории и затем по второму виду траектории.

Далее, хотя вышеописанный вариант воплощения был описан для электродвигателя М, имеющего шестнадцать пазов якоря и тридцать две коллекторные пластины, настоящее изобретение применимо к любым другим электродвигателям, имеющим различное число пазов якоря и различное число коллекторных пластин.

Кроме того, число витков намотки проводов W вокруг сердечника 10 якоря может определяться конкретным случаем применения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электродвигателям. Предлагаемый электродвигатель содержит сердечник якоря, коллектор, включающий в себя множество коллекторных пластин, шейку, расположенную между сердечником якоря и коллектором, и множество проводов, каждый из которых присоединен между двумя смежными коллекторными пластинами и намотан вокруг сердечника якоря через шейку. Провода включают в себя первый провод, присоединенный между первыми двумя смежными коллекторными пластинами, и второй провод, присоединенный между вторыми двумя смежными коллекторными пластинами, расположенными напротив первых двух смежных коллекторных пластин относительно оси сердечника якоря. Первый провод и второй провод проходят вдоль шейки якоря таким образом, что они не контактируют друг с другом. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в предотвращении или уменьшении возможности возникновения короткого замыкания проводов якоря электродвигателя в области шейки, расположенной между сердечником якоря и коллектором. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Электродвигатель, содержащий:
сердечник якоря, имеющий ось и образующий множество пазов, расположенных по периферии сердечника якоря,
коллектор, имеющий ту же ось, что и сердечник якоря, и расположенный на некотором расстоянии относительно сердечника якоря в осевом направлении,
при этом коллектор включает в себя множество коллекторных пластин, расположенных по периферии коллектора,
шейку, расположенную между сердечником якоря и коллектором и имеющую диаметр меньше диаметра коллектора; и
множество проводов, проходящих вокруг сердечника якоря через пазы якоря сердечника якоря; при этом каждый провод проходит вдоль траектории, в которой каждый провод:
(a) проходит от первой из коллекторных пластин к внешней периферии шейки и вокруг ее части,
(b) проходит через первый из пазов якоря, поворачивается от первого из пазов якоря, чтобы пройти через второй из пазов якоря, следующий за первым из пазов якоря, и проходит через третий из пазов якоря, расположенный напротив второго из пазов якоря относительно оси сердечника якоря,
(c) проходит вокруг сердечника якоря через третий и первый из пазов якоря и выходит из первого из пазов якоря и
(d) проходит вокруг части внешней периферии шейки и от шейки к второй из коллекторных пластин, следующей за первой из коллекторных пластин; при этом первый и второй из пазов якоря смещены относительно первой и второй из коллекторных пластин соответственно на угол около 180° вокруг оси.

2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что провода содержат множество пар первых и вторых проводов и первый и второй провода в каждой паре проходят вокруг сердечника якоря через те же два паза якоря.

3. Электродвигатель по п.2, отличающийся тем, что первый и второй провода в каждой паре проходят через один из двух пазов якоря и другой из двух пазов якоря соответственно.

4. Электродвигатель, содержащий:
сердечник якоря, имеющий ось и образующий множество пазов якоря, расположенных по периферии сердечника якоря;
коллектор, имеющий ту же ось, что и сердечник якоря, и расположенный на расстоянии относительно сердечника якоря в осевом направлении,
при этом коллектор содержит множество коллекторных пластин, расположенных по периферии коллектора;
шейку, расположенную между сердечником якоря и коллектором и имеющую диаметр меньше диаметра коллектора, и
множество проводов, проходящих вокруг сердечника якоря через пазы якоря сердечника якоря,
при этом каждый провод проходит вдоль траектории, в которой каждый провод:
(a) проходит от первой из коллекторных пластин к внешней периферии шейки и вокруг ее части, проходит через первый из пазов якоря, поворачивается от первого из пазов якоря, чтобы пройти через второй из пазов якоря, следующий за первым из пазов якоря, и проходит через третий из пазов якоря, расположенный напротив второго из пазов якоря относительно оси сердечника якоря,
(c) проходит вокруг сердечника якоря через третий и второй из пазов якоря и выходит из третьего из пазов якоря и
(d) проходит вокруг части внешней периферии шейки и от шейки к второй из коллекторных пластин, следующей за первой из коллекторных пластин; и
при этом первый и второй из пазов якоря смещены относительно первой и второй из коллекторных пластин соответственно на угол около 180° вокруг оси.

5. Электродвигатель по п.4, отличающийся тем, что провода содержат множество пар первых и вторых проводов и первый и второй провода в каждой паре проходят вокруг сердечника якоря через те же два паза якоря.

6. Электродвигатель по п.5, отличающийся тем, что первый и второй провода в каждой паре проходят через один из двух пазов якоря и другой из двух пазов якоря соответственно.

7. Электродвигатель, содержащий:
сердечник якоря, имеющий ось и образующий множество пазов якоря,
расположенных по периферии сердечника якоря,
коллектор, имеющий ту же ось, что и сердечник якоря, и расположенный на расстоянии относительно сердечника якоря в осевом направлении,
при этом коллектор содержит множество коллекторных пластин, расположенных по периферии коллектора,
шейку, расположенную между сердечником якоря и коллектором, и
множество проводов, каждый из которых присоединен между двумя смежными коллекторными пластинами и наматывается вокруг сердечника якоря через шейку;
при этом провода включают в себя первый провод, присоединенный между первыми двумя смежными коллекторными пластинами, и второй провод, присоединенный между вторыми двумя смежными коллекторными пластинами, расположенными напротив первых двух смежных коллекторных пластин относительно оси; первый провод и второй провод проходят вдоль шейки, не контактируя друг с другом.

8. Электродвигатель по п.7, отличающийся тем, что каждый из первых и вторых проводов идет вдоль шейки, при этом наматываясь вокруг шейки на, по существу, половину длины периферии шейки.

9. Электродвигатель по п.7, отличающийся тем, что все провода проходят между двумя смежными коллекторными пластинами через сердечник якоря по одной и той же траектории.

10. Электродвигатель по п.7, отличающийся тем, что провода включают в себя провода по первому виду траектории и провода по второму виду траектории;
провода по первому виду траектории проходят между двумя смежными коллекторными пластинами через сердечник якоря согласно первому виду траектории;
провода по второму виду траектории проходят между двумя смежными коллекторными пластинами через сердечник якоря согласно второму виду траектории и
провода по первому виду траектории и провода по второму виду траектории чередуются в окружном направлении.