專利名稱：交流供電的永磁直流電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域，具體地說是一種交流供電的永磁直流電機。
背景技術(shù)：
永磁直流電機由于其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、調(diào)速方便以及噪音低等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有的永磁直流由前端蓋、機殼、磁鋼、轉(zhuǎn)子、換向器及具有碳刷結(jié)構(gòu)的后端蓋構(gòu)成，其工作原理是當(dāng)線圈通電時，其有效邊處在磁鋼的一極，例如N極，此時該有效邊將受到一個電磁力的作用，在該電磁力的作用下，轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至該有效邊處在磁鋼的另一極，即S極時，由于運動的換向器與靜止的碳刷之間的相互配合作用，流經(jīng)該有效邊的電流方向相反，此時由于磁場的方向也正好相反，使得作用在該有效邊上的電磁力保持相同的方向，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；當(dāng)該有效邊旋轉(zhuǎn)至下一個N極時，流經(jīng)該有效邊的電流被再次換向，這樣作用在該有效邊上的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩的方向始終保持不變，使電機連續(xù)轉(zhuǎn)動。
從以上的分析可知，現(xiàn)有的永磁直流電機只適合在直流狀態(tài)下工作。但是隨著人們生活水平的不斷提高以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電機的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地擴大，尤其是小型電機被廣泛應(yīng)用于家用電器及汽車工業(yè)等行業(yè)。由于在很多場合只有交流供電，因而限制了直流電機的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有的永磁直流電機無法在交流環(huán)境中應(yīng)用的問題，解決上述問題采用的技術(shù)方案是交流供電的永磁直流電機，包括永磁直流電機本機，其特征在于還設(shè)有一個整流濾波的前置電路。由于該前置電路能將交流電源整流為直流電源，并經(jīng)濾波電路使電樞兩端的電壓保持平穩(wěn)，使得該永磁直流電機能直接應(yīng)用在交流環(huán)境中。改進后的電機，即保持了永磁直流電機的結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、調(diào)速方便、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)以及噪音低等優(yōu)點，又可運用于交流供電的場合，大大拓寬了直流電機的應(yīng)用領(lǐng)域，具有廣闊的商業(yè)用途和經(jīng)濟前景。同時，還可以利用已有的直流電機產(chǎn)品直接進行改進，無須單獨設(shè)計新的產(chǎn)品系列，可節(jié)省研發(fā)經(jīng)費。
所述的整流濾波電路可以采用常規(guī)的任何形式的整流濾波電路。在滿足電機性能要求的前提下，為使電路結(jié)構(gòu)盡可能簡單，及以最大限度地降低產(chǎn)品造價和整機體積，所述的整流電路優(yōu)選橋式整流電路。所述的濾波電路包括一對電感和一對接地電容，所述的一對電感串聯(lián)在整流電路的輸出端與電機繞組之間，所述的接地電容的一端連接到所述的整流電路的輸出端上。所述的整流電路的輸出端并聯(lián)一對續(xù)流二極管。為使整機結(jié)構(gòu)更為緊湊，所述的整流濾波電路設(shè)置在電機的后端蓋上。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是前置電路的電氣原理圖。
圖3是交流電壓的波形圖。
圖4是經(jīng)全波整流后的電壓波形圖。
圖5是經(jīng)濾波后的電壓波形圖。
具體實施例方式
圖1所示實施例中，永磁直流電機的本體包括前端蓋4、機殼3、磁鋼7、轉(zhuǎn)子8、換向器2及具有碳刷結(jié)構(gòu)6的后端蓋5，在所述的后端蓋5上設(shè)有一個整流濾波的前置電路板1。
參照圖2，所述的整流電路I采用橋式整流電路。所述的濾波電路包括一對電感L1、L2和一對接地電容C1、C2，所述的電感L1串聯(lián)在整流電路的輸出端與電機繞組M的一端之間，所述的電感L2串聯(lián)在整流電路的另一輸出端與電機繞組M的另一端之間；所述的一對接地電容C1、C2的一端分別連接到所述的整流電路的兩個輸出端子上，另一端接地。所述的整流電路的輸出端并聯(lián)一對續(xù)流二極管。
參照圖3，交流電輸出波形為一個正弦波，通過橋堆整流后輸出個脈動電壓，見圖4，若該直流脈動電壓直接輸入電樞，由于電壓時而波峰，時而波谷，將導(dǎo)致直流電機轉(zhuǎn)速波動較大，難以控制。
在整流電路和電樞之間的濾波電路II則能有效地保持輸出電壓的穩(wěn)定。當(dāng)電壓處于波峰時，A點電壓大于B點電壓，電容開始充電；當(dāng)電壓開始下降，B點電壓大于A點，電容開始放電，使A點的電壓相對平穩(wěn)。電壓上升導(dǎo)致電流增大，電感產(chǎn)生一個反電勢起阻流作用；反之，當(dāng)電壓下降，電感將起到續(xù)流作用，使電樞兩端的電壓始終較為平穩(wěn)，基本上是一個穩(wěn)定值，如圖5所示。該電路同時還起到消除干擾的作用。當(dāng)電刷通過換向片間隙時，流進電刷電流突然變化，而串聯(lián)在電路中的扼流圈(電感)可以和接地電容組成一個低通濾波器，有效抑制傳導(dǎo)噪聲、消除傳導(dǎo)干擾。
實驗證明，對于相同規(guī)格的產(chǎn)品，采用本發(fā)明的交流供電的永磁直流電機，其效率可達65％～80％，起動力矩為額定力矩的2.5～5倍；而直接采用交流電機，其效率一般只有35％～50％，起動力矩一般略小于額定力矩，由此可見，本發(fā)明可大大提高電機的起動和運行性能。
本發(fā)明不局限于上述實施方式，不論電機本體是何種類型的永磁直流電機，也不論其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是為了適應(yīng)交流供電而在永磁直流電機本體上設(shè)有一個整流濾波前置電路的電機均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.交流供電的永磁直流電機，包括永磁直流電機本機，其特征在于還設(shè)有一個整流濾波電路。
2.如權(quán)利要求1所述的交流供電的永磁直流電機，其特征在于所述的整流電路為橋式整流電路。
3.如權(quán)利要求1所述的交流供電的永磁直流電機，其特征在于所述的濾波電路包括一對電感和一對接地電容，所述的一對電感串聯(lián)在整流電路的輸出端與電機繞組之間，所述的接地電容的一端連接到所述的整流電路的輸出端上。
4.如權(quán)利要求3所述的交流供電的永磁直流電機，其特征在于所述的整流電路的輸出端并聯(lián)一對續(xù)流二極管。
5.如權(quán)利要求1～4任何一項所述的交流供電的永磁直流電機，其特征在于所述的整流濾波電路設(shè)置在電機的后端蓋上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交流供電的永磁直流電機，包括永磁直流電機本機，其特征在于還設(shè)有一個整流濾波的前置電路。由于該前置電路能將交流電源整流為直流電源，并經(jīng)濾波電路使電樞兩端的電壓保持平穩(wěn)，使得該永磁直流電機能直接應(yīng)用在交流環(huán)境中。改進后的電機，既保持了永磁直流電機的結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、調(diào)速方便、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)以及噪音低等優(yōu)點，又可運用于交流供電的場合，大大拓寬了直流電機的應(yīng)用領(lǐng)域，具有廣闊的商業(yè)用途和經(jīng)濟前景。同時，還可以利用已有的直流電機產(chǎn)品直接進行改進，無須單獨設(shè)計新的產(chǎn)品系列，可節(jié)省研發(fā)經(jīng)費。
文檔編號H02K11/00GK1558538SQ200410002399
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者許曉華, 馬巧芬, 張巧巧 申請人:許曉華