專利名稱：轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠減小能耗，提高效率的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng) 機(jī)，屬于直流電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的永磁直流電動(dòng)機(jī)它的定子部分由永磁磁極組成，轉(zhuǎn)子部分由鐵芯和轉(zhuǎn)子線 圈繞成，通電后利用換向器使轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生電磁場和定子永磁場相觸產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)力帶動(dòng)轉(zhuǎn) 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定，缺點(diǎn)是耗電量較大。目前也有對(duì)于傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)文獻(xiàn)，例如申請(qǐng)?zhí)枮?0128854. 7 的《帶電刷的直流電動(dòng)機(jī)》的專利，主要涉及及一種帶電刷的直流電動(dòng)機(jī)，所述帶電刷的直 流電動(dòng)機(jī)包括轉(zhuǎn)軸，與轉(zhuǎn)軸可作整體旋轉(zhuǎn)的電樞，與所述電樞對(duì)向而置的定子磁鐵，固定 于所述電樞一側(cè)的整流子，保持于電刷架上、以與所述整流子的外周面抵接的一對(duì)電刷，所 述一對(duì)電刷具有同一的形狀，所述一對(duì)電刷處于與安裝于所述電刷架上的所述整流子接觸 的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，所述一對(duì)電刷由外側(cè)電刷和內(nèi)側(cè)電刷所構(gòu)成，所述外側(cè)電刷向著離開 另一電刷的方向上撓曲，所述內(nèi)側(cè)電刷的頭端部向著該外側(cè)電刷的長度方向的中途位置延 伸；所述外側(cè)電刷及內(nèi)側(cè)電刷皆呈這樣的形狀其與所述整流子接觸的頭端部從固定有端 子的基部彎曲，延伸，呈大致的L字狀。然而，該專利文獻(xiàn)解決的是對(duì)電刷架上電刷的形狀 設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)從而解決使該電刷可以用于正極電刷和負(fù)極電刷都通用的電刷，此文獻(xiàn)沒有 涉及對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的效率及減小損耗方面進(jìn)行的改進(jìn)。又如申請(qǐng)?zhí)枮?00710020480. 8的《直流電動(dòng)機(jī)》的專利，主要涉及一種直流電動(dòng) 機(jī)，它包括定子、與定子可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上設(shè)置有多個(gè)沿圓周方向等間距排列的 永磁塊，定子上繞設(shè)有多個(gè)線圈繞組，直流電動(dòng)機(jī)還包括用于控制各線圈繞組分別與直流 電源導(dǎo)通或者斷開的換流器，換流器電連接于線圈繞組與直流電源之間，由于采用了換流 器，僅僅有線圈繞組中的電流的通斷，而不改變線圈繞組中的電流的方向，使得直流電源通 過換流器的作用經(jīng)由線圈繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場與外磁場相互作用驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)，從而免除了從電源中吸取抵消反向電磁儲(chǔ)能的能量，也就降低了能耗，提高了電機(jī)效 率。然而該專利文獻(xiàn)具有的缺點(diǎn)是該直流電動(dòng)機(jī)雖然涉及降低能耗，提高效率的改進(jìn)，然 而，其采用的手段是通過額外增加一換流器來實(shí)現(xiàn)對(duì)各線圈繞組與直流電源導(dǎo)通或斷開的 這一功能，從結(jié)構(gòu)上講，使直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化了，存在采用的技術(shù)手段復(fù)雜，不 利于推廣應(yīng)用的缺陷。因此，有必要設(shè)計(jì)一種能夠減小電能損耗，提高效率，節(jié)能環(huán)保的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng) 機(jī)，以克服現(xiàn)有直流電動(dòng)機(jī)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，相比較于傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)，能夠 實(shí)現(xiàn)減少電能損耗，節(jié)能環(huán)保，提高效率的目的。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)座及設(shè)置于機(jī)座上 的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、前端蓋、后端蓋、第一定子線圈、第二定子線圈、第一電刷組、第二電刷組及電 源接口，轉(zhuǎn)子套裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸固定于前端蓋和后端蓋上，第一定子線圈及第二定子線圈 分別設(shè)置于轉(zhuǎn)子左右兩側(cè)，第一電刷組與第二電刷組分別對(duì)應(yīng)第一定子線圈及第二定子線 圈而設(shè)置于轉(zhuǎn)軸左右兩側(cè)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸上具有由導(dǎo)電材料制成的第一定子線圈 通電控制片及第二定子線圈通電控制片，所述第一及第二定子線圈通電控制片分別位于轉(zhuǎn) 軸兩側(cè)且相對(duì)排布于轉(zhuǎn)軸表面，第一及第二定子線圈通電控制片分別分布于一繞轉(zhuǎn)軸半周 的區(qū)域，所述第一及第二電刷組搭在轉(zhuǎn)軸上，且第一電刷組和第二電刷組分別對(duì)應(yīng)于第一 和第二定子線圈通電控制片，以使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一電刷組與第一定子線圈通電控制 片接觸或者第二電刷組與第二定子線圈通電控制片接觸。由此帶來的技術(shù)效果至少是本 發(fā)明電動(dòng)機(jī)跟現(xiàn)有直流永磁電動(dòng)機(jī)的區(qū)別是，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向器取消了，設(shè)計(jì)成為采用定 子線圈通電控制片，機(jī)械地控制兩個(gè)定子線圈分別通電，從而在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，每一定子 線圈分別只通電一半時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)減少電能損耗，節(jié)能環(huán)保，提高效率的目的。如上所述的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一定子線圈通電控制片和第 二定子線圈通電控制片為銅片或其他導(dǎo)電材料固定于或涂覆于轉(zhuǎn)軸表面。由此帶來的技術(shù) 效果至少是所述定子線圈通電控制片采用銅片或其他導(dǎo)電材料直接固定或者涂覆于轉(zhuǎn)軸 表面，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)，并且由于直接依附于轉(zhuǎn)軸上，不占空間，有利于 直流電動(dòng)機(jī)的小型化，從而擴(kuò)大了此轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍，使其具有更加廣泛的 應(yīng)用前景。如上所述的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一定子線圈通電控制片或第 二定子線圈通電控制片的截面形狀為半圓形。由此帶來的技術(shù)效果至少是由于定子線圈 通電控制片截面形狀設(shè)置為半圓形，則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定子線圈分別控制其只通電半周，由此， 可以實(shí)現(xiàn)定子線圈減少能耗一半以上。如上所述的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)包括位于機(jī) 座上的第一電刷基座及第二電刷基座，第一電刷組固定于第一電刷基座上，第二電刷組固 定于第二電刷基座上。由此帶來的技術(shù)效果至少是有利于電刷結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且避免相鄰部件 對(duì)其形成干擾。如上所述的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子具有四個(gè)轉(zhuǎn)子磁鐵，且分別 相隔90度而排列于轉(zhuǎn)子的表面圓周上。由此帶來的技術(shù)效果至少是由于采用了四個(gè)轉(zhuǎn)子 磁鐵，且間隔90度排布，使得形成的磁場強(qiáng)度較高，并且磁場更加均勻。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明由于使兩定子線圈通電控制片分別交替與兩電刷接 觸，從而分別控制兩個(gè)定子線圈通電，使定子線圈交替通電產(chǎn)生電磁場，使轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，定子線圈各通電半周，損耗半周電能，從而實(shí)現(xiàn)減少電能損耗，節(jié)能環(huán) 保，提高效率的目的。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1中的標(biāo)號(hào)說明1_機(jī)座；2-轉(zhuǎn)子；3-轉(zhuǎn)軸；4-前端蓋；5-后端蓋；6-第一定子 線圈；7-第二定子線圈；8-第一電刷組；9-第二電刷組；10-電源接口 ；13-第一電刷基座； 14-第二電刷基座。圖2中的標(biāo)號(hào)說明11_第一定子線圈通電控制片；12-第二定子線圈通電控制 片；15-轉(zhuǎn)子磁鐵。如圖1及圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)座1及設(shè)置于 機(jī)座1上的轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)軸3、前端蓋4、后端蓋5、第一定子線圈6、第二定子線圈7、第一電刷 組8、第二電刷組9及電源接口 10，轉(zhuǎn)子2套裝在轉(zhuǎn)軸3上，轉(zhuǎn)軸3固定于前端蓋4和后端 蓋5上，第一定子線圈6及第二定子線圈7分別設(shè)置于轉(zhuǎn)子2左右兩側(cè)，第一電刷組8與第 二電刷組9分別對(duì)應(yīng)第一定子線圈6及第二定子線圈7而設(shè)置于轉(zhuǎn)軸3左右兩側(cè)。所述第 一定子線圈6及第二定子線圈7又分別可以稱為A定子線圈及B定子線圈。所述轉(zhuǎn)軸3上具有由導(dǎo)電材料制成的第一定子線圈通電控制片11及第二定子線 圈通電控制片12，所述第一及第二定子線圈通電控制片11、12分別位于轉(zhuǎn)軸3兩側(cè)且相對(duì) 排布于轉(zhuǎn)軸3表面，第一及第二定子線圈通電控制片11、12分別分布于一繞轉(zhuǎn)軸3半周的 區(qū)域，所述第一及第二電刷組8、9搭在轉(zhuǎn)軸3上，且第一電刷組8和第二電刷組9分別對(duì)應(yīng) 于第一和第二定子線圈通電控制片11、12，以使轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一電刷組8與第一定 子線圈通電控制片11接觸或者第二電刷組9與第二定子線圈通電控制片12接觸。所述第一定子線圈通電控制片11和第二定子線圈通電控制片12為銅片或其他導(dǎo) 電材料固定于或涂覆于轉(zhuǎn)軸3表面。由此帶來的技術(shù)效果至少是所述定子線圈通電控制 片11、12采用銅片或其他導(dǎo)電材料直接固定或者涂覆于轉(zhuǎn)軸表面，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作工 藝簡單的優(yōu)點(diǎn)，并且由于直接依附于轉(zhuǎn)軸上，不占空間，有利于直流電動(dòng)機(jī)的小型化，從而 擴(kuò)大了此轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍，使其具有更加廣泛的應(yīng)用前景。所述第一定子線圈通電控制片11或第二定子線圈通電控制片12的截面形狀為半 圓形。由此帶來的技術(shù)效果至少是由于定子線圈通電控制片11、12截面形狀設(shè)置為半圓 形，則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定子線圈分別控制其只通電半周，由此，可以實(shí)現(xiàn)定子線圈減少能耗一半 以上。所述轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)還包括位于機(jī)座1上的第一電刷基座13及第二電刷基座 14，第一電刷組8固定于第一電刷基座13上，第二電刷組9固定于第二電刷基座14上。由 此帶來的技術(shù)效果至少是有利于電刷結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且避免相鄰部件對(duì)其形成干擾。所述轉(zhuǎn)子2具有四個(gè)轉(zhuǎn)子磁鐵15，且分別相隔90度而排列于轉(zhuǎn)子2的表面圓周 上。由此帶來的技術(shù)效果至少是由于采用了四個(gè)轉(zhuǎn)子磁鐵，且間隔90度排布，使得形成的 磁場強(qiáng)度較高，并且磁場更加均勻。所述轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)的工作原理是當(dāng)直流電源接入直流電動(dòng)機(jī)，第一電刷組 8接觸到轉(zhuǎn)軸3上的第一定子線圈通電控制片11。第一定子線圈6通電產(chǎn)生電磁場，此時(shí)和 轉(zhuǎn)子2上永磁場相觸，依據(jù)磁場對(duì)電流的作用左手定則產(chǎn)生電磁旋轉(zhuǎn)力。此時(shí)第二電刷組9 處在轉(zhuǎn)軸與第二定子線圈通電控制片12不接觸的絕緣位置，第二定子線圈7沒有通電。轉(zhuǎn)子2依靠第一定子線圈6提供的電磁場轉(zhuǎn)動(dòng)180度，轉(zhuǎn)過第一定子線圈通電控制片到達(dá)電 絕緣位置，第一定子線圈6斷電。此時(shí)，第二電刷組9上的電刷接觸了轉(zhuǎn)軸3上第二定子線圈通電控制片12，第二定 子線圈7通電產(chǎn)生相同電磁場使轉(zhuǎn)子2繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)180度，這樣，轉(zhuǎn)子2完成了一周的轉(zhuǎn)動(dòng)過程。就這樣在第一及第二定子線圈通電控制片11、12作用下使A定子線圈、B定子線 圈交替通電產(chǎn)生電磁場，使轉(zhuǎn)子2連續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，定子線圈A、B各通電半 周，損耗半周電能。也就是說，當(dāng)A定子線圈通電后，轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)一周時(shí)損耗A定子線圈半周的電能，B 定子線圈因沒有通電，轉(zhuǎn)子是依靠A定子線圈的慣性轉(zhuǎn)過B定子線圈的半周完成一周的旋 轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速不快。當(dāng)A、B兩定子線圈通電時(shí)，在轉(zhuǎn)子的通電控制片作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，A、B 定子線圈各機(jī)械地交替通電半周，以達(dá)到一周完整電磁旋轉(zhuǎn)力的目標(biāo)。因?yàn)槎ㄗ泳€圈是交 替通電各半周，實(shí)際損耗了一個(gè)定子線圈連續(xù)通電一周的電能，轉(zhuǎn)速是一個(gè)通電線圈的兩 倍。相比現(xiàn)有電機(jī)當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，定子兩線圈都同時(shí)通電一周即360度，損耗一 周的電能，所述轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)可以節(jié)約一半電能。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明由于使兩定子線圈通電控制片分別交替與兩電刷接 觸，從而分別控制兩個(gè)定子線圈通電，使定子線圈交替通電產(chǎn)生電磁場，使轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，定子線圈各通電半周，損耗半周電能，從而實(shí)現(xiàn)減少電能損耗，節(jié)能環(huán) 保，提高效率的目的。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)座及設(shè)置于機(jī)座上的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、前端蓋、后端蓋、第一定子線圈、第二定子線圈、第一電刷組、第二電刷組及電源接口，轉(zhuǎn)子套裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸固定于前端蓋和后端蓋上，第一定子線圈及第二定子線圈分別設(shè)置于轉(zhuǎn)子左右兩側(cè)，第一電刷組與第二電刷組分別對(duì)應(yīng)第一定子線圈及第二定子線圈而設(shè)置于轉(zhuǎn)軸左右兩側(cè)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸上具有由導(dǎo)電材料制成的第一定子線圈通電控制片及第二定子線圈通電控制片，所述第一及第二定子線圈通電控制片分別位于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)且相對(duì)排布于轉(zhuǎn)軸表面，第一及第二定子線圈通電控制片分別分布于一繞轉(zhuǎn)軸半周的區(qū)域，所述第一及第二電刷組搭在轉(zhuǎn)軸上，且第一電刷組和第二電刷組分別對(duì)應(yīng)于第一和第二定子線圈通電控制片，以使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一電刷組與第一定子線圈通電控制片接觸或者第二電刷組與第二定子線圈通電控制片接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一定子線圈通電控 制片和第二定子線圈通電控制片為銅片或其他導(dǎo)電材料固定于或涂覆于轉(zhuǎn)軸表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一定子線圈通電控 制片或第二定子線圈通電控制片的截面形狀為半圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)包 括位于機(jī)座上的第一電刷基座及第二電刷基座，第一電刷組固定于第一電刷基座上，第二 電刷組固定于第二電刷基座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子具有四個(gè)轉(zhuǎn)子磁 鐵，且分別相隔90度而排列于轉(zhuǎn)子的表面圓周上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)控式直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)座及設(shè)置于機(jī)座上的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、前端蓋、后端蓋、第一定子線圈、第二定子線圈、第一電刷組、第二電刷組及電源接口，轉(zhuǎn)子套裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸固定于前端蓋和后端蓋上，第一定子線圈及第二定子線圈分別設(shè)置于轉(zhuǎn)子左右兩側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸上具有由導(dǎo)電材料制成的第一定子線圈通電控制片及第二定子線圈通電控制片，以使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一電刷組與第一定子線圈通電控制片接觸或者第二電刷組與第二定子線圈通電控制片接觸。本發(fā)明電動(dòng)機(jī)采用定子線圈通電控制片，機(jī)械地控制兩個(gè)定子線圈分別通電，從而在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，每一定子線圈分別只通電一半時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)減少電能損耗，節(jié)能環(huán)保，提高效率的目的。
文檔編號(hào)H02K13/00GK101854106SQ201010212590
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者李裕輝 申請(qǐng)人:李裕輝