專利名稱：直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)，利用永磁和電磁以異極相吸的方式串聯(lián)組 成復(fù)合磁，利用永磁提高電磁的磁勢(shì)，提高電磁的磁通量，從而用較小的電量達(dá)到較高的磁 勢(shì)，充分利用永磁的磁場(chǎng)能量。
背景技術(shù)：
目前的直流永磁電機(jī)定子或轉(zhuǎn)子一方為永磁，另一方為電磁，在提高效率上沒(méi)有 太大的能力，現(xiàn)有直流永磁電機(jī)雖說(shuō)效率較高，但還沒(méi)有充分利用永磁能量，本技術(shù)把定、 轉(zhuǎn)子使用永磁與電磁串聯(lián)提高磁動(dòng)勢(shì)，充分利用永磁場(chǎng)，降低電磁用電量，提高電機(jī)的有效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)主要有機(jī)體、機(jī)體前，后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、開(kāi)關(guān)器、冷卻 風(fēng)扇組成。其機(jī)體是由鑄鋼或鑄鐵組成，在機(jī)體內(nèi)圓由相同數(shù)目的復(fù)合磁組成的定子兩組， 復(fù)合磁是由永磁與電磁以異極相吸的方式串聯(lián)而成。永磁一極吸附在電磁鐵芯上，電磁鐵 芯是由硅鋼片疊加而成并套上勵(lì)磁線圈，電磁鐵芯的另一端伸向轉(zhuǎn)子的帶弧形極靴，復(fù)合 磁的兩個(gè)極一極有帶極靴的電磁提供，另一極有永磁提供，復(fù)合磁永磁一極吸附在機(jī)體內(nèi) 壁上并使復(fù)合磁固定在機(jī)體上，永磁的其余面有一定厚度的軟鐵包圍，防止漏磁，同時(shí)使電 磁不通電時(shí)使永磁構(gòu)成自回路，對(duì)外產(chǎn)生的磁性很少。復(fù)合磁帶有極靴的電磁端參與轉(zhuǎn)子 作用，復(fù)合磁以一定數(shù)目按一定的規(guī)律均勻排列在機(jī)體內(nèi)壁共兩組，在機(jī)體上沒(méi)有機(jī)體前 后蓋，前后蓋上有進(jìn)排風(fēng)道及轉(zhuǎn)子軸的前后軸承的軸承座，軸承座外畫(huà)有軸承蓋，在機(jī)體內(nèi) 有與兩組定子對(duì)應(yīng)的兩組轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子也是有復(fù)合磁以一定規(guī)律均勻排列并固定在轉(zhuǎn)子軸 上，與定子復(fù)合磁不同的是，轉(zhuǎn)子復(fù)合磁永磁端吸附在轉(zhuǎn)子軸上。永磁其余面也是有軟鐵包 圍與定子相同，與定子作用的轉(zhuǎn)子復(fù)合磁電磁帶外圓弧的極靴。轉(zhuǎn)子前的轉(zhuǎn)子軸有冷卻風(fēng) 扇、前軸承，后有開(kāi)關(guān)器、后軸承，開(kāi)關(guān)器是有電刷裝置。換磁器和刷架組成，換磁器是由瓦 形鋼片，圓銅環(huán)和片間絕緣組成。作為直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第一種實(shí)施方式其特征是，定子兩組復(fù)合磁數(shù)目相同并 沿向?qū)R均勻固定的機(jī)體內(nèi)壁上，第一組伸向轉(zhuǎn)子的復(fù)合磁極性都為N極，第二組為S極。 定子兩組復(fù)合磁沿軸向?qū)R的兩個(gè)復(fù)合磁根據(jù)磁性確定電磁引線正、負(fù)極，并根據(jù)實(shí)際情 況電磁引線串聯(lián)或并聯(lián)，電磁引線的正極端與機(jī)體外的接線盒內(nèi)的正極接線柱相連，而負(fù) 極引線沿軸向與刷架對(duì)應(yīng)的一個(gè)電刷裝置的電刷銅絲辮相連。定子內(nèi)是由與之對(duì)應(yīng)的復(fù)合 磁組成的兩組轉(zhuǎn)子，每組轉(zhuǎn)子有2對(duì)極4個(gè)復(fù)合磁組成，每對(duì)極對(duì)稱排列在轉(zhuǎn)子軸上各占 1/3至2/7之間，其每對(duì)極極寬相同，每組的每對(duì)極沿向?qū)R，第一組轉(zhuǎn)子伸向第一組定子 的復(fù)合磁極，每組以SN、SN排列，第二組以NS、NS排列，兩組轉(zhuǎn)子的復(fù)合磁電磁引線根據(jù)實(shí) 際串聯(lián)或并聯(lián)，轉(zhuǎn)子后的軸上套裝有換磁器，換磁器上對(duì)稱排列兩片，每片所占圓周的1/4 至1/6之間，瓦形銅片后是兩個(gè)圓銅環(huán)，第一個(gè)圓銅環(huán)與兩瓦形銅片接觸，第二個(gè)圓銅環(huán)與
4第一個(gè)圓銅環(huán)之間是電絕緣，在換磁器上有開(kāi)關(guān)器的圓環(huán)形刷架，沿刷架圓環(huán)均勻排列與 定子沿軸向每列對(duì)應(yīng)一個(gè)電刷裝置，每個(gè)電刷裝置的電刷銅絲辮與對(duì)應(yīng)列的復(fù)合磁電磁負(fù) 極引線相連，每個(gè)電刷裝置是由刷盒、壓緊彈簧、電刷、電刷銅絲辮組成，圓環(huán)形刷架通過(guò)支 架固定在機(jī)體后蓋上，在支架上有兩個(gè)與圓銅環(huán)對(duì)應(yīng)的電刷裝置，刷架上的電刷與第一個(gè) 銅環(huán)接觸，電刷的銅絲辮與機(jī)體接線盒內(nèi)的負(fù)極端相連，而瓦形銅片與轉(zhuǎn)子復(fù)合磁電磁引 線負(fù)極相連。第二個(gè)電刷裝置與第二個(gè)圓環(huán)接觸，電刷銅絲辮與機(jī)體接線盒的正極端相連， 第二個(gè)圓環(huán)與穿過(guò)片間絕緣的轉(zhuǎn)子復(fù)合磁電磁引線的正極相連。瓦形銅片中心沿軸向與轉(zhuǎn) 子一對(duì)極中心沿軸逆時(shí)針錯(cuò)開(kāi)的角度是轉(zhuǎn)子與定子最大矩力左右所占定子一個(gè)復(fù)合磁角 度的1/2，這樣可以使轉(zhuǎn)子始終在最大轉(zhuǎn)矩力范圍之內(nèi)。作為第二種實(shí)施方式的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)其特征是機(jī)體內(nèi)的兩組定子每組共 有2對(duì)極4個(gè)復(fù)合磁組成，每對(duì)極對(duì)稱排列各占圓周的1/3至2/7之間，每組每對(duì)復(fù)合磁 沿軸向?qū)R，第一組定子每對(duì)復(fù)合磁伸向轉(zhuǎn)子的磁極以SN、SN方式排列，第二組定子每對(duì) 復(fù)合磁極以NS、NS方式排列，定子內(nèi)有與定子兩組對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子兩組，每組轉(zhuǎn)子有數(shù)個(gè)復(fù)合 磁均勻排列在轉(zhuǎn)子軸上，每組的復(fù)合磁沿軸向?qū)R，第一組轉(zhuǎn)子復(fù)合磁伸向定子的磁極是S 極，第二組為N極。轉(zhuǎn)子后的轉(zhuǎn)子軸上的換磁器有與轉(zhuǎn)子一組復(fù)合磁數(shù)目的瓦形銅片均勻 排列在片間絕緣上，每個(gè)瓦形銅片沿軸各與沿軸向?qū)R的一對(duì)復(fù)合磁的電磁引線的負(fù)極對(duì) 應(yīng)相連，每一個(gè)瓦形銅片之間是絕緣的，圓環(huán)形銅環(huán)與瓦形銅片也是絕緣的。開(kāi)關(guān)器的圓 環(huán)形刷架內(nèi)圓套在換磁器并與換磁器沿圓周有一定間隙，沿刷架的環(huán)形面對(duì)稱排列兩組電 刷裝置，每組電刷裝置數(shù)有轉(zhuǎn)子一組復(fù)合磁數(shù)目的1/4至1/6，每個(gè)電刷裝置的電刷相對(duì)的 對(duì)應(yīng)換磁器上的一個(gè)瓦形銅片，每組電刷裝置的電刷所占總弧度小于定子一對(duì)極所占的弧 度，圓環(huán)形刷架通過(guò)支架固定在機(jī)體的后蓋上，支架上還有一個(gè)與換磁器的圓銅環(huán)對(duì)應(yīng)的 電刷裝置，這個(gè)電刷裝置的電刷銅絲辮與接線盒內(nèi)的正極端相連，而接線盒的負(fù)極端與刷 架上的兩組電刷銅絲辮相連。同時(shí)接線盒內(nèi)的正極端與定子復(fù)合磁電磁正極引線相連，負(fù) 極與定子復(fù)合磁電磁負(fù)極引線相連，這樣通過(guò)刷架上對(duì)稱的兩組電刷與換磁器的瓦形銅片 對(duì)稱各控制占轉(zhuǎn)子圓周1/4至1/6的一列復(fù)合磁。使定子一對(duì)極寬與轉(zhuǎn)子一個(gè)極寬相互作 用。每組電刷裝置沿軸向中心與定子一對(duì)極中心沿軸向逆時(shí)針錯(cuò)開(kāi)的角度是定子與轉(zhuǎn)子最 轉(zhuǎn)矩力左右移動(dòng)轉(zhuǎn)子一個(gè)復(fù)合磁角度的1/2。作為第三種實(shí)施方式的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)與第一種實(shí)施方式的直流永磁復(fù)合 電動(dòng)機(jī)的區(qū)別是把第一種實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子復(fù)合磁對(duì)應(yīng)的換成瓦形永磁，用永龍頭代替復(fù)合 磁，第一組永磁轉(zhuǎn)子4塊瓦形永磁兩對(duì)仍伸向定子第一組復(fù)合磁以SN、SN對(duì)稱排列在轉(zhuǎn)子 軸上，第二組瓦形永磁以NS、NS對(duì)稱方式排列在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子軸上的換磁器把第一種實(shí) 施方式的換磁器第二個(gè)圓銅環(huán)去掉，其相應(yīng)的電刷裝置也去掉，其余的方式和方法相同。作為第四種實(shí)施方式的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)與第二種實(shí)施的直流永磁復(fù)合電動(dòng) 機(jī)的區(qū)別是把第二種實(shí)施方式的兩組定子復(fù)合磁極對(duì)應(yīng)的抽象成兩級(jí)由瓦形永磁組成的 定子磁極，用永磁提供磁場(chǎng)，每組永磁定子4塊瓦形永磁組成的兩對(duì)極對(duì)稱各占機(jī)體內(nèi)圓 的1/4至1/6圓角度并固定在機(jī)體內(nèi)，第一組瓦形永磁定子伸向轉(zhuǎn)子的每對(duì)極以SN、SN極 排列，第二組以NS、NS極排列，每組每對(duì)極沿軸向?qū)R，其它的結(jié)構(gòu)與第二種實(shí)施方式相 同。以上四種實(shí)施方式的永磁可以是釹鐵綳永磁，也可以是鐵氧體永磁，稀土鈷永磁、鋁鎳鈷永磁中的其中一種，或者兩種以及兩種以上的組合組成。當(dāng)直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)不通電時(shí)，定子或轉(zhuǎn)子復(fù)合磁電磁勵(lì)磁線圈無(wú)電流，復(fù)合 磁的電磁鐵四周都是由導(dǎo)磁性較大的鐵磁材料組成，使復(fù)合磁的永磁構(gòu)成自回路，對(duì)外產(chǎn) 生的漏磁的磁性很弱，當(dāng)機(jī)體外的接線盒內(nèi)正負(fù)極接通電源時(shí)，第一種實(shí)施方式的工作原 理是，電流正極一方至定子復(fù)合磁電磁線圈的所有正極端經(jīng)電磁線圈于刷架上的電刷至換 磁器上的瓦形銅片至第一個(gè)圓銅環(huán)至圓銅環(huán)上的電刷至接線盒的負(fù)極構(gòu)成回路，使與瓦形 銅片接觸的刷架上的電刷對(duì)應(yīng)的定子復(fù)合磁電磁通電與永磁串聯(lián)提供磁勢(shì)，而被通電的定 子復(fù)合磁一個(gè)極寬與轉(zhuǎn)子作用的一對(duì)極寬相互作用，而每組定子一個(gè)極寬與轉(zhuǎn)子一個(gè)對(duì)極 作用通電的復(fù)合磁個(gè)數(shù)在4個(gè)以上，而刷架上的其余電刷與片間絕緣接觸的電流到此結(jié) 束，使定子每組對(duì)稱余下的復(fù)合磁無(wú)電流，因此對(duì)外不產(chǎn)生磁性，而另一路電流正極至第二 個(gè)圓銅環(huán)上的電刷至第二個(gè)圓銅環(huán)至轉(zhuǎn)子復(fù)合磁電磁正極經(jīng)電磁勵(lì)磁線圈至換磁器上的 瓦形銅片至第一個(gè)圓銅環(huán)至電刷至接線盒的負(fù)極，使轉(zhuǎn)子的復(fù)合磁電磁通電與永磁串聯(lián)提 供磁勢(shì)與定子作用。第一組定子復(fù)合磁對(duì)稱提供的兩個(gè)N極與轉(zhuǎn)子第一組對(duì)稱的一對(duì)SN 極要互作用使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針受力，第二組定子復(fù)合磁對(duì)稱提供的兩個(gè)S極與轉(zhuǎn)子第二組對(duì)稱 的一對(duì)NS極相互作用使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針受力，從而使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸 上的換磁器一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)換磁器的瓦形銅片與刷架上前一個(gè)電刷接觸時(shí)與電刷對(duì)應(yīng)的一列 定子復(fù)合磁電磁通電，向前加入一個(gè)定子復(fù)合磁極寬，而與瓦形銅片接觸的后一個(gè)電刷離 開(kāi)瓦形銅片與換磁器片間絕緣接觸而斷電，使電刷對(duì)應(yīng)的一列定子復(fù)合磁斷電不產(chǎn)生復(fù)合 磁勢(shì)，拖離定子磁極有一個(gè)復(fù)合磁極寬，使定子磁極中心向前移動(dòng)一個(gè)復(fù)合磁所占角度，使 轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣通過(guò)交替通斷定子磁極前和后的復(fù)合磁電磁，使定子始終以一定數(shù)目 的通電復(fù)合磁逆時(shí)針移動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)子輸出動(dòng)力，由于永磁與電磁串聯(lián) 所提供的磁勢(shì)較大，比產(chǎn)生同樣磁勢(shì)的電磁用電量要低的多，同時(shí)復(fù)合磁的永磁四周都是 導(dǎo)磁材料，使永磁構(gòu)成自回路，在復(fù)合磁不通電的情況下對(duì)外產(chǎn)生的漏磁少，通電的復(fù)合磁 場(chǎng)對(duì)相鄰不通電的復(fù)合磁影響較小，轉(zhuǎn)子受換磁器的控制始終在最大轉(zhuǎn)矩力左右受力，因 此效率較高。作為第二種直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)的工作原與第一種大同小異，其不過(guò)第二種方式 改變的是通過(guò)刷架上的兩組電刷組的電刷通斷換磁器上的瓦形銅片，每個(gè)電刷組連續(xù)接通 1/4至1/6圓周的4個(gè)以上轉(zhuǎn)子復(fù)合磁。第一組轉(zhuǎn)子兩對(duì)稱S極與第一組定子對(duì)稱的兩對(duì) SN極相互作用使轉(zhuǎn)子順時(shí)針受力，第二組轉(zhuǎn)子兩對(duì)稱N極與第二組定子對(duì)稱的兩對(duì)NS極相 互作用，使轉(zhuǎn)子順時(shí)針受力，從而使轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)換磁器轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷組的位置是使 轉(zhuǎn)子受最大轉(zhuǎn)矩力的左右，因此轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)換磁器與電刷組通斷轉(zhuǎn)子前后磁極前后 一列的復(fù)合磁電磁線圈的電流，使轉(zhuǎn)子始終在最大轉(zhuǎn)矩力范圍之內(nèi)，因此效率較高，其電流 方式不再重復(fù)說(shuō)明。作為第三種直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)的工作原理與第二種相同，只不過(guò)轉(zhuǎn)子由復(fù)合磁 提供的磁極換成永磁提供磁極不再重復(fù)。作為第四種直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)的工作原理與第二種的相同，只不過(guò)定子提供的 復(fù)合磁極被永磁替代而以，不再重復(fù)。以上四種的一對(duì)極寬與一個(gè)極寬在工作時(shí)的比在1/1 至2/1之間。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖1是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第一種實(shí)施方式的縱向上半部剖視圖。圖2是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第一種實(shí)施方式的橫向剖視圖。圖3是是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第一種實(shí)施方式的定子復(fù)合磁放大的剖視圖。圖4是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第二種實(shí)施方式的縱向上半部剖視圖。圖5是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第二種實(shí)施方式的橫向剖視圖。圖6是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第二種實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子復(fù)合磁放大的剖視圖。圖7是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第三種實(shí)施方式的縱向上半部剖視圖。圖8是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第三種實(shí)施方式的橫向剖視圖。圖9是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第四種實(shí)施方式的縱向上半部剖視圖。圖10是直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)第四種實(shí)施方式的橫向剖視圖。
具體實(shí)施例方式第一種實(shí)施方式參見(jiàn)附圖1-3，機(jī)體1是由鑄鐵或鑄鋼而成，機(jī)體1連接有前蓋2、 后蓋3，有前2、后3蓋上有進(jìn)出風(fēng)道4，機(jī)體1內(nèi)有定子5，定子5有兩組，第一組復(fù)合磁定 子6，第二組復(fù)合磁定子7，在定子5內(nèi)是轉(zhuǎn)子8，轉(zhuǎn)子8有兩組復(fù)合磁轉(zhuǎn)子，第一組復(fù)合磁轉(zhuǎn) 子9，第二組復(fù)合磁轉(zhuǎn)子10，定子復(fù)合磁11是由永磁12與電磁13以異極相吸的方式串聯(lián) 而成，電磁13是由硅鋼片疊加緊固而成的鐵心14套上動(dòng)磁線圈15而成，永磁外護(hù)軟鐵16。 轉(zhuǎn)子復(fù)合磁30是由永磁31與電磁32以異極相吸的方式串聯(lián)而成，電磁32是由硅鋼片疊 加而成的鐵心33套上動(dòng)磁線圈34而成，永磁31外護(hù)軟鐵35。定子復(fù)合磁11伸向轉(zhuǎn)子8 的電磁一方是帶內(nèi)圓弧的極靴極靴40，而轉(zhuǎn)子復(fù)合磁30伸向定子5的電磁32 —方是帶外 圓孤的極靴41，兩組定子6、7都是由相同數(shù)目的復(fù)合磁11組成，每組復(fù)合磁11的永磁12 一方以均勻的方式吸附在機(jī)體1內(nèi)，并使整個(gè)復(fù)合磁11固定在機(jī)體1內(nèi)，兩組復(fù)合磁定子 6、7每個(gè)復(fù)合磁11沿軸向?qū)R。每組轉(zhuǎn)子復(fù)合磁共有4個(gè)復(fù)合磁30兩對(duì)極，每對(duì)極對(duì)稱 排列在轉(zhuǎn)子軸17上，兩組復(fù)合磁轉(zhuǎn)子9、10的每對(duì)極沿軸向?qū)R。在轉(zhuǎn)子8前的轉(zhuǎn)子軸17 上裝有冷卻風(fēng)扇18、前軸承19，前軸承19坐在前蓋2內(nèi)的軸承座27內(nèi)，軸承座27外蓋軸 承蓋28，轉(zhuǎn)子8后的轉(zhuǎn)子軸17上套裝有開(kāi)關(guān)器20的換磁器21，換磁器21后是后軸承26， 后軸承26坐在后蓋3內(nèi)的軸承座27內(nèi)，軸承座27外蓋軸承蓋28。開(kāi)關(guān)器20有普通電刷 裝置60，套在換磁器21上的圓環(huán)形刷架61、固定刷架61在后蓋3上的支架62組成。換磁 器21是由嵌在片間絕緣23的瓦形銅片22和套在片間絕緣23的兩個(gè)圓銅環(huán)24、25組成， 片間絕緣23是由電絕緣材料制成，瓦形銅片22外孤與片間絕緣23的外圓同心等半徑，瓦 形銅片22共有兩片對(duì)稱排列在片間絕緣23上各占1/4至1/6圓角度，兩片瓦形銅片22沿 片間絕緣之間外圓是絕緣的，兩個(gè)圓銅環(huán)24、25套在片間絕緣23上，第一個(gè)圓銅環(huán)24與瓦 形銅片22相接觸，第二個(gè)圓銅環(huán)25與第一個(gè)圓銅環(huán)24有一定間隙保持電絕緣。瓦形銅片 22與轉(zhuǎn)子8的復(fù)合磁30的電磁32的負(fù)極引線相連，第二個(gè)圓銅環(huán)25與轉(zhuǎn)子復(fù)合磁30的 電磁32的正極引線相連。圓環(huán)形刷架61套在瓦形銅片22的一方，在刷架61的圓環(huán)面上 均勻排列在定子一組復(fù)合磁數(shù)目相同的電刷裝置60沿軸向?qū)?yīng)的與兩組定子復(fù)合磁沿軸 向?qū)R的兩個(gè)復(fù)合磁11的電磁13的負(fù)極引線相連。而在支架62上的兩個(gè)電刷裝置60分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)圓銅環(huán)24、25，對(duì)在第一個(gè)圓銅環(huán)24的電刷裝置60的銅絲辮與機(jī)體1上的接 線盒29的負(fù)極端相連，對(duì)座第二個(gè)圓銅環(huán)25的電刷裝置60的銅絲辮與接線盒29的正極 端相連，而接線盒29的正極端同時(shí)與所有的定子8的復(fù)合磁11的電磁13引線的正極端相 連，其電流流程方式為，一種電流方式電源正極一定子8的復(fù)合磁11的電磁13正極一電 磁13的勵(lì)磁線圈15 —刷架61上對(duì)應(yīng)的電刷裝置60 —瓦形銅片22 —第一個(gè)圓銅環(huán)24 — 電刷裝置60 —接線盒29負(fù)極構(gòu)成回路，使與瓦形銅片22接觸的電刷對(duì)應(yīng)沿軸向?qū)R的定 子復(fù)合磁11連續(xù)幾列勵(lì)磁，使定子8提供復(fù)合磁動(dòng)勢(shì)，另一路電流方式是電源正極一第二 個(gè)圓銅環(huán)25上的電刷一圓銅環(huán)25 —轉(zhuǎn)子復(fù)合磁30的電磁32正極一轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈34 — 瓦形銅片22 —圓銅環(huán)24 —圓銅環(huán)24上的電刷一接線盒29負(fù)極使轉(zhuǎn)子8復(fù)合磁30電磁 32勵(lì)磁，使轉(zhuǎn)子8提供復(fù)合磁動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子8第一組轉(zhuǎn)子9兩對(duì)稱SN、SN極分別與第一組定 子6對(duì)稱的兩個(gè)N極相互作用，轉(zhuǎn)子8第二組轉(zhuǎn)子10兩對(duì)稱NS、NS極分別與第二組定子7 對(duì)稱的兩個(gè)S極相互作用，定子5是一個(gè)極寬與轉(zhuǎn)子8 一對(duì)極寬所占圓角度以1/2至1/1。 這種方式的定子5與轉(zhuǎn)子8是并勵(lì)方式，也可以改為串勵(lì)方式，即第一個(gè)圓銅環(huán)24上的電 刷裝置60去掉，而定子5的復(fù)合磁11的正極端分別對(duì)應(yīng)接刷架61上的電刷裝置60的銅 絲辮，而定子5的復(fù)合磁11的負(fù)極接接線盒29的負(fù)極端，這樣就成了串聯(lián)式端，這樣就成 了串聯(lián)式直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)了。 作為第二種實(shí)施方式的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)，參見(jiàn)附圖4-6，其特征是機(jī)體1的 定子36有兩組定子組38、39，每組定子組共有4個(gè)復(fù)合磁37兩對(duì)極對(duì)稱排列，每對(duì)極各占 1/3至2/7圓角度，第一組復(fù)合磁定子38與第二組復(fù)合磁定子39每對(duì)極沿軸向?qū)R，定子 36內(nèi)是與之對(duì)應(yīng)的兩組復(fù)合磁轉(zhuǎn)子43、44，轉(zhuǎn)子42的兩組復(fù)合磁轉(zhuǎn)子43、44的復(fù)合磁30 數(shù)目相同，并且每組復(fù)合磁30沿軸向?qū)R，在轉(zhuǎn)子42后的轉(zhuǎn)子軸17是開(kāi)關(guān)器45的換磁器 63，換磁器63是由與轉(zhuǎn)子42 —組復(fù)合磁30數(shù)目相同的瓦形銅片46嵌在片間絕緣47，在片 間絕緣47后套有圓銅環(huán)48，每個(gè)瓦形銅片46沿軸向?qū)?yīng)的與轉(zhuǎn)子42兩組復(fù)合磁轉(zhuǎn)子43、 44沿軸向?qū)R一列的轉(zhuǎn)子復(fù)合磁30的電磁32引線負(fù)極相連，而正極引線與圓銅環(huán)48相 連，每個(gè)瓦形銅片46之間有一定間隙并且是絕緣的。在換磁器63的瓦形銅片46位置上套 有圓環(huán)形刷架57，刷架57的環(huán)面對(duì)稱排列兩組電刷裝置58、59。每組電刷裝置60的個(gè)數(shù) 是轉(zhuǎn)子42 —組復(fù)合磁30個(gè)數(shù)的1/4至1/6，每組連續(xù)均勻排列在刷架57的環(huán)面上，每組 總的電刷位置60的電刷所占總角度為1/4至1/6圓周角度，刷架57通過(guò)支架62固定在后 蓋3上。支架62上有一個(gè)與圓銅環(huán)48對(duì)應(yīng)的電刷裝置60，電刷裝置60的電刷銅絲辮與接 線盒29的正極相連。而刷架57上的所有的電刷銅絲辮都與接線盒29的負(fù)極端相連。定 子36的兩組38、39復(fù)合磁37的電磁引線正極與接錢(qián)盒29的正極相連，而負(fù)極引線與接線 盒29的負(fù)極相連。其直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)的電流方式是電源正極一接線盒29正極一一 路到定子復(fù)合磁37的電磁13正極一勵(lì)磁線圈15 —接線盒29負(fù)極構(gòu)成回路，使定子復(fù)合 磁37通電產(chǎn)生復(fù)合磁動(dòng)勢(shì)。接線盒29另一路正極一圓銅環(huán)48上的電刷一圓銅環(huán)48 —轉(zhuǎn) 子42復(fù)合磁電磁30的正極一轉(zhuǎn)子復(fù)合磁30的勵(lì)磁線圈34 —瓦形銅片46 —所有接觸瓦 形銅片46刷架57上的電刷一接線盒負(fù)極構(gòu)成回路，使轉(zhuǎn)子42的轉(zhuǎn)子復(fù)合磁30的電磁32 勵(lì)磁，每組轉(zhuǎn)子組產(chǎn)生兩個(gè)對(duì)稱極與定子36 —一對(duì)應(yīng)，轉(zhuǎn)子42 —個(gè)極寬與定子36 —對(duì)極 寬所占圓角度的比在1Λ至1/2，第一組轉(zhuǎn)子43產(chǎn)生的兩對(duì)稱S極與第一組定子38對(duì)稱 的兩對(duì)SN相互作用，第二組轉(zhuǎn)子44產(chǎn)生的對(duì)稱N極與第二組定子39對(duì)稱的兩對(duì)NS極相互作用，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。以上定子36與轉(zhuǎn)子42以并勵(lì)方式，還可以改為串勵(lì)方式，即把 定子復(fù)合磁37的負(fù)極引線接圓銅環(huán)48上電刷銅絲辮，而刷架57上的電刷銅絲辮與接線盒 29的負(fù)極相連，這樣就使定子和轉(zhuǎn)子以串勵(lì)方式運(yùn)行。作為第三種實(shí)施方式的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)其特征是，所述的機(jī)體1內(nèi)的定子復(fù) 合磁與第一種實(shí)施方式的定子復(fù)合磁排列方式相同。不同的是轉(zhuǎn)子8上的復(fù)合磁30換成 了瓦形永磁54，其極性排列方式相同，第一組永磁轉(zhuǎn)子55的4塊瓦形永磁54伸向第一組 復(fù)合磁定子6的兩對(duì)稱磁極為SN、SN排列。第二組永磁轉(zhuǎn)子56的4塊瓦形永磁54以NS、 NS極排列，轉(zhuǎn)子53上的開(kāi)關(guān)器20是把第一種實(shí)施方式的開(kāi)關(guān)器20上的圓銅環(huán)25及相對(duì) 應(yīng)的電刷裝置60去掉，其余的結(jié)構(gòu)相同。作為第四種實(shí)施方式的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)參見(jiàn)附圖9-10，其特征是，所述的機(jī) 體1內(nèi)的定子49與第二種實(shí)施方式的定子36不同的是，把定子36上的復(fù)合磁37對(duì)應(yīng)的 換成瓦形永磁52，換成的瓦形永磁組成的兩組永磁定子組50、51，定子49內(nèi)的轉(zhuǎn)子與第二 種實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子相同，其余的結(jié)構(gòu)與第二種實(shí)施的方式相同，不再重復(fù)。以上四種直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)使用兩對(duì)極的方式，定子或轉(zhuǎn)子還可以使用一對(duì)極 或多對(duì)極的方式，直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子還可以使用一組的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然定子或 轉(zhuǎn)子的極寬還可以適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)，相應(yīng)的第一種實(shí)施方式的瓦形銅片所占圓角度要相應(yīng)的加 大，第二種實(shí)施方式的刷架上的每組電刷裝置的電刷所占圓角度要相應(yīng)的加大。對(duì)于第一 種實(shí)施方式和第二種實(shí)施方式的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)還可以使用復(fù)勵(lì)方式。以上改變均在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)，有機(jī)體、機(jī)體前后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸上的冷卻風(fēng)扇、 開(kāi)關(guān)器組成。其特征在于在機(jī)體前后蓋上設(shè)有進(jìn)、排風(fēng)道和轉(zhuǎn)子軸上前后軸承的軸承座， 在軸承座外蓋軸承蓋，在機(jī)體內(nèi)圓均勻排列兩組定子，每組定子是由相同數(shù)目的復(fù)合磁組 成，每個(gè)復(fù)合磁是由永磁和電磁的異極相吸的方式串聯(lián)而成，永磁吸附在電磁鐵心上，電磁 鐵由硅鋼片疊加而成并外套電磁線圈，伸向轉(zhuǎn)子的電磁鐵心有極靴，而永磁與電磁串聯(lián)而 成的復(fù)合磁兩磁極一極帶有極靴的電磁提供，而另一極由永磁提供，與轉(zhuǎn)子作用的一極為 電磁，而永磁一極吸附在機(jī)體內(nèi)圓上，并且整個(gè)復(fù)合磁固定在機(jī)體內(nèi)圓，永磁其余面有一定 厚度的軟鐵包圍，以防漏磁，兩組定子伸向轉(zhuǎn)子的復(fù)合磁電磁一端第一組為N極，第二組為 S極，每組的復(fù)合磁沿軸向?qū)R，其電磁線圈引線根據(jù)極性同一軸向相連。定子內(nèi)有兩組與 定子相對(duì)應(yīng)的兩組轉(zhuǎn)子也是有相同數(shù)目的復(fù)合磁組成并沿軸向?qū)R，轉(zhuǎn)子復(fù)合磁與定子復(fù) 合磁結(jié)構(gòu)相同，不同的是伸向定子的電磁一極有外圈弧形的極靴，永磁一極吸附在轉(zhuǎn)子軸 上，轉(zhuǎn)子的兩組每組共有兩對(duì)極四個(gè)復(fù)合磁組成，每對(duì)復(fù)合磁占轉(zhuǎn)子圓周的角度取圓周的 1/3至2/7之間，每組兩對(duì)復(fù)合磁對(duì)稱排列，每一組復(fù)合磁轉(zhuǎn)子以SN、SN排列，第二組以NS、 NS排列，每組復(fù)合磁固定在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子前的轉(zhuǎn)子軸上套有冷卻風(fēng)扇、前軸承，轉(zhuǎn)子后的 轉(zhuǎn)子軸上套裝有開(kāi)關(guān)器的換磁器、后軸承。開(kāi)關(guān)器的圓環(huán)形刷架內(nèi)圓套在換磁器上并通過(guò) 支架固定在后端蓋上，圓環(huán)形刷架上排列著與定子的復(fù)合磁沿轉(zhuǎn)向一對(duì)一的電刷裝置，即 每個(gè)電刷裝置控制著沿軸向?qū)R的兩個(gè)復(fù)合磁，電刷裝置是由刷盒、電刷、電刷壓緊簧和電 刷銅絲辮組成，電刷的銅絲辮與對(duì)應(yīng)的復(fù)合磁電磁的負(fù)極引線相連，而定子復(fù)合磁的電磁 正極引線都與機(jī)體外的引線盒內(nèi)的正極端相連。圓環(huán)形刷架上的電刷與換磁器通過(guò)刷盒內(nèi) 的電刷壓緊簧接觸，換磁器是有瓦形銅片、圓環(huán)形銅環(huán)和片間絕緣組成，每個(gè)瓦形銅片所占 圓周的1/4至1/6之間，兩片瓦形銅片對(duì)稱排列在換磁器上，兩片瓦形銅片之間圓弧是片間 絕緣，第一個(gè)圓銅環(huán)套在片間絕緣上并與兩瓦形銅片接觸，第二個(gè)圓銅環(huán)也套在片間絕緣 上并與第一個(gè)銅環(huán)之間是電絕緣，瓦形銅片與轉(zhuǎn)子復(fù)合磁電磁線圈的負(fù)極引線相連，第二 個(gè)圓銅環(huán)與轉(zhuǎn)子電磁的正極引線相連，兩個(gè)圓銅環(huán)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)兩刷裝置固定在圓環(huán)形刷架 的支架上，第一個(gè)圓銅環(huán)的電刷裝裝置的電刷銅線辮與機(jī)體的接線盒的負(fù)極端相接，第二 個(gè)圓銅環(huán)的電刷裝置的電刷銅絲辮與接線盒的正極端相接，這樣通過(guò)電刷和換磁器的銅環(huán) 和瓦形銅片使定子導(dǎo)通的復(fù)合磁極寬與轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)一對(duì)復(fù)合磁極寬相互作用，導(dǎo)通的定子極 寬小于轉(zhuǎn)子一對(duì)極寬，而瓦形銅片沿軸向弧中心與轉(zhuǎn)子一對(duì)極中心沿軸向逆時(shí)錯(cuò)開(kāi)的角度 是轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)矩力左右所占一個(gè)定子復(fù)合磁角度的1/2。
2.一種直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)，由機(jī)體、機(jī)體前后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸上的冷卻風(fēng)扇， 開(kāi)關(guān)器組成，其特征在于在機(jī)體內(nèi)有復(fù)合磁組成的兩組定子，每組定子有兩對(duì)極4個(gè)復(fù)合 磁，每對(duì)極占機(jī)體內(nèi)圓取圓周的1/3于2/7之間，每組的兩對(duì)極對(duì)稱排列，每組每對(duì)極沿軸 向?qū)R，第一組定子每對(duì)復(fù)合磁伸向轉(zhuǎn)子的磁極以SN、SN方式排列，第二組定子每對(duì)復(fù)合 磁伸向轉(zhuǎn)子的磁極以NS、NS方式排列，每組復(fù)合磁電磁引線根據(jù)永磁極性來(lái)確定電磁引線 的正負(fù)極與機(jī)體外接線盒下負(fù)極接線柱相接，定子內(nèi)有與定子兩組對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子兩組，每組 轉(zhuǎn)子有數(shù)個(gè)復(fù)合磁均勻排列在轉(zhuǎn)子軸上，每組的復(fù)合磁沿軸向?qū)R，每一組轉(zhuǎn)子復(fù)合磁伸 向定子磁極都是N極，第二組為S極。轉(zhuǎn)子后的轉(zhuǎn)子軸上套裝的換磁器是與轉(zhuǎn)子一組復(fù)合 磁數(shù)目的瓦形銅片均勻固定在片間絕緣組成，每一個(gè)瓦形銅片沿軸向?qū)?yīng)的與沿軸向?qū)R 的一對(duì)轉(zhuǎn)子復(fù)合磁的電磁引線負(fù)極相連，套裝在換磁器的圓銅環(huán)與轉(zhuǎn)子復(fù)合磁的電磁引線的正極相連，圓銅環(huán)與瓦形銅片是電絕緣，每個(gè)瓦形銅片之間由片間絕緣構(gòu)成電絕緣，開(kāi)關(guān) 器的圓環(huán)形刷架內(nèi)圓套在換磁器上，刷架上排列兩組電刷裝置，兩組電刷裝置對(duì)稱排列，每 組電刷裝置數(shù)目取轉(zhuǎn)子一組復(fù)合磁數(shù)目的1/4至1/6之間，每組電刷裝置的所有電刷所占 總圓角度小于定子一對(duì)極所占圓角度。每個(gè)電刷對(duì)應(yīng)換磁器上的一個(gè)瓦形銅片，每個(gè)電刷 裝置的銅絲辮都與接線盒的負(fù)極端相連。圓環(huán)形刷架通過(guò)支架固定在機(jī)體的后蓋上，支架 上還有一個(gè)與換磁器上的圓銅環(huán)對(duì)應(yīng)的電刷裝置，這個(gè)電刷裝置的電刷銅絲辮與接線盒的 正極端相連。這樣通過(guò)刷架上的兩組電刷與換磁器的瓦形銅片對(duì)稱各控制轉(zhuǎn)子1/4至1/6 之間圓弧的復(fù)合磁，使轉(zhuǎn)子的復(fù)合磁所占極寬小于定子一對(duì)極寬相互作用，每組電刷裝置 沿軸向中心與定子一對(duì)極中心沿軸向逆時(shí)針錯(cuò)開(kāi)的角度是定子與轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)矩力左右所 移動(dòng)轉(zhuǎn)子一個(gè)復(fù)合磁角度的1/2。
3.按照權(quán)利要求1所述的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子有與定子復(fù) 合磁組成的兩組相對(duì)應(yīng)的兩組永磁轉(zhuǎn)子，每組轉(zhuǎn)子有4塊瓦形永磁2對(duì)極，每組2對(duì)極對(duì)稱 排列在轉(zhuǎn)子軸上，并且每對(duì)極各占1/4至1/6之間圓孤的復(fù)合磁，每組每對(duì)極沿軸向?qū)R， 第一組永磁轉(zhuǎn)子每對(duì)伸向定子的以SN、SN排列，第二組以NS、NS極排列。
4.按照權(quán)利要求2所述的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的兩組定子每組是 由4塊瓦形永磁組成2對(duì)極，第一組伸向轉(zhuǎn)子的定子永磁每對(duì)以SN、SN方式排列，第二組以 NS、NS方式排列，每組對(duì)極對(duì)稱排列各占機(jī)體內(nèi)圓的1/3至2/7之間任意數(shù)值，每組每對(duì)極 沿軸向?qū)R。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種永磁直流電動(dòng)機(jī)，主要是利用永磁和電磁串聯(lián)組成單個(gè)的復(fù)合磁極，用永磁提高電磁的磁勢(shì)，從而達(dá)到在同樣電壓和電流情況下，復(fù)合磁比純電磁達(dá)到相同的磁勢(shì)用電量小一半。本發(fā)明的直流永磁復(fù)合電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子是由復(fù)合磁組成。本發(fā)明主要有機(jī)體、定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)體前后蓋、開(kāi)關(guān)器、冷卻風(fēng)扇組成，本發(fā)明能夠很好的降低用電量，充分利用磁能，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
文檔編號(hào)H02K23/40GK102118090SQ20101003014
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月1日
發(fā)明者李振領(lǐng) 申請(qǐng)人:李振領(lǐng)