專利名稱:調(diào)寬式脈沖電動機的制作方法
該發(fā)明屬于電機學技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明的目的是1、實現(xiàn)無級調(diào)速、順利換向，代替普通電動機;2、可用程序自動控制其轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)數(shù)，並能高精度定位，代替現(xiàn)用的步進、伺服等自動控制用的特殊電動機?，F(xiàn)將該電動機的工作原理分述如下一、結(jié)構(gòu)整機主要由轉(zhuǎn)子〔1〕、定子〔2〕、光電開關(guān)〔3〕、信號片〔4〕及控制電路組成，簡單結(jié)構(gòu)如附圖〔1〕所示。定子跟轉(zhuǎn)子的組合跟現(xiàn)有的異步電動機的結(jié)構(gòu)形式差不多，但定子及轉(zhuǎn)子跟交流異步電動機完全不同。定子〔2〕是由4個弓形電磁鐵通過非磁性材料的連結(jié)片拼成，每個弓形電磁鐵的磁軛上都有一套激磁線圈。轉(zhuǎn)子是用軟磁材料做成的，形狀似齒輪，如附圖〔1〕〔C〕所示。信號片是與轉(zhuǎn)子同軸的圓形金屬片，片中開有與轉(zhuǎn)子的齒相對應(yīng)的感光孔，如附圖〔1〕〔b〕所示。控制電路由光電傳感器(光電開關(guān))及電子電路組成一體，光電傳感器安裝在信號片的兩邊，電子電路可裝在電動機的適當位置上。
二、轉(zhuǎn)動原理定子和轉(zhuǎn)子的相對位置如附圖〔2〕〔a〕所示時，在線圈6〔B1〕6〔B2〕中通入電流，讓電磁鐵5〔B1〕、5〔B2〕獲得激勵而磁化。同時切斷線圈6〔A1〕、6〔A2〕的電流。使電磁鐵5〔A1〕、5〔A2〕消失磁性，那么，電磁鐵5〔B1〕、5〔B2〕將對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生吸力。此時受到力最大的齒是n2、n3、n5、n6，現(xiàn)以n6為例說明其受力情況。n6主要受到磁極N8的吸力F的作用，如附圖〔2〕所示。這個吸力可分解為法向分力Fn和切向分力Ft，F(xiàn)n對轉(zhuǎn)子沒有驅(qū)動作用，F(xiàn)t可促使轉(zhuǎn)子順時針方向轉(zhuǎn)動。齒n2、n3、n5的受力情況也如此。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖〔2〕〔b〕所示的狀態(tài)時，就應(yīng)切斷6〔B1〕、6〔B2〕兩線圈的電流，防止電磁鐵5〔B1〕、5〔B2〕把轉(zhuǎn)子反拉回來。同時在線圈6〔A〕中通入電流，讓電磁鐵5〔A1〕、5〔A2〕受到激勵而磁化。此時電磁鐵5〔A1〕、5〔A2〕的磁極將對轉(zhuǎn)子具有作用力，其中轉(zhuǎn)子齒n1、n2n4、n5分別受到N1、N2、N5、N6的作用力最大，各齒的受力分析如上所述，每個齒受到一個向前的切向分力，在這分力的作用下，轉(zhuǎn)子又順時針轉(zhuǎn)動。如此反復(fù)，兩對磁極輪換磁化，轉(zhuǎn)子就會在電磁鐵的作用下轉(zhuǎn)動起來。
三、控制原理從上面分析可知，要使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來和達到恒速的目的，就必須在兩對電磁鐵的線圈中適時地、適量地交替導(dǎo)入電流。為達此目的，我們設(shè)計了一個調(diào)寬脈沖式電子電路用來進行自動控制。具體電路如附圖〔3〕所示。電路中、上面前端部份是信號發(fā)生電路，此外部份為信號處理電路。信號處理電路又分為基本對稱的上、下兩部份，下邊部份比上邊部份只多一級倒相器，上下兩個信號處理電路用來分別控制兩對電磁鐵線圈電流的通斷?，F(xiàn)把控制原理闡述如下在電動機轉(zhuǎn)動過程中，光電傳感器上可獲得等距、等幅的矩形脈沖，這脈沖經(jīng)放大后分別送給上、下兩信號處理電路，下邊的信號處理電路比上邊的多一級倒相器，所以，下信號處理電路輸出的脈沖將跟上信號處理電路輸出的脈沖的相位相反。信號處理電路可分為調(diào)定與放大兩部份，調(diào)寬電路是用來調(diào)整脈沖寬度的，當電動機轉(zhuǎn)速高時使脈沖寬度變窄;反之，脈沖相對變寬，從而達到恒速和無級調(diào)速的目的。放大部份是用來放大經(jīng)過調(diào)寬后的信號的。經(jīng)放大后的信號便可用來觸發(fā)激磁線圈的開關(guān)管。在這信號的作用下兩對電磁鐵的激磁線圈便可得到符合轉(zhuǎn)動和恒速要求的激勵電流。在這電流的作用下便可使電磁鐵適時磁化而驅(qū)動電動機恒速轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明跟現(xiàn)有技術(shù)相比，具有自動恒速、無級調(diào)速、換向簡單、可用程序控制其轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)數(shù)的優(yōu)點，本發(fā)明的電動機可根據(jù)需要制作成相應(yīng)的形狀。我們曾于1980年制成了一種電子唱盤，唱盤的轉(zhuǎn)動部份本身就是轉(zhuǎn)子，因此省去了傳動機構(gòu)，功耗由14W(平均值)減為平均9.7W。但由于功率管的限制。目前無法制造大功率電機。
說明書
圖1-a 結(jié)構(gòu)示意圖1轉(zhuǎn)子、2定子、3轉(zhuǎn)軸 4信號片5光電傳感器圖1-b 信號片圖4信號片 6感光孔圖1-c轉(zhuǎn)子形狀圖圖2 驅(qū)動原理圖A1、A2、B1、B2激磁線圈
權(quán)利要求
1.一種由電磁鐵做成定子、由軟磁材料做成轉(zhuǎn)子組成的電動機，其特征在于是靠非旋轉(zhuǎn)的電磁場來驅(qū)動的，即是靠定子電磁繞組間歇性通-斷電連續(xù)吸動。
2.按照權(quán)利1要求所述的電動機其特征在于(1)定子與轉(zhuǎn)子有寬度相等的凸齒和槽口。(2)定子是由若干組(此處為兩組)電磁鐵(〔A1〕，〔A2〕及(〔B1〕，〔B2〕)構(gòu)成。
3.按照權(quán)利1要求所述的電動機其特征在于定子繞組的通電或斷電是由信號片(4)及傳感器(5)加以光電控制的。
4.按照權(quán)利1要求所述的電動機其特征在于轉(zhuǎn)速采用“脈沖調(diào)寬式”調(diào)整。
5.按照權(quán)利3要求所述的電動機其換向是靠控制線路及傳感器來實現(xiàn)的。
專利摘要
“調(diào)寬式脈沖電動機”屬于電動機技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明的電動機轉(zhuǎn)子是由做成槽口與凸齒寬度相等的軟磁材料作成。而定子由凸齒寬度與槽口寬度均與轉(zhuǎn)子相等的電磁鐵組成。采用了特制的信號片及光電傳感器構(gòu)成信號回路。電動機的速度控制方式可以采用“脈沖調(diào)寬式”或“脈幅調(diào)整式”。它可以實現(xiàn)無級調(diào)速。因此，可以代替一般電動機和伺服電機、步進電機。
文檔編號H02K37/02GK85106932SQ85106932
公開日1987年10月21日 申請日期1985年9月10日
發(fā)明者梁永祺, 曾廣新, 陳景福, 周成大, 周偉明 申請人:周偉明導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan