專利名稱：預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種電動(dòng)機(jī)，尤其是涉及到一種預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
公知技術(shù)的交流電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，機(jī)械特性差，不便于調(diào)速，最高轉(zhuǎn)速受限制。普通直流電動(dòng)機(jī)，電刷和換向器容易磨損，以及產(chǎn)生噪音和對(duì)無(wú)線電有干擾，并且這些電動(dòng)機(jī)都需要一套單獨(dú)的調(diào)速裝置，使用范圍受到限制。
本發(fā)明的目的在于向社會(huì)提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能良好，足以克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明涉及到的預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)，由包括發(fā)送受調(diào)速脈沖調(diào)制的指令光源電路及接受指令光并起轉(zhuǎn)子位置顯示作用的光電器件，起電子開(kāi)關(guān)作用的晶體管，有激磁繞組的定子，永磁轉(zhuǎn)子等組成。
本發(fā)明的預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)，與現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)機(jī)相比，具有在相同輸出功率時(shí)，體積小，壽命長(zhǎng)，可靠性高，節(jié)約電能、交直流電源都可使用的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的解決方案，請(qǐng)參見(jiàn)附圖
。在初步說(shuō)明預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)的原理時(shí)，為便于理解，擬選用最簡(jiǎn)單的三相半波(單極性)運(yùn)行方式。
圖中A部分是一個(gè)作為指令光源的輸出脈沖寬度(占空比)可調(diào)的振蕩器電路。電路中，可變電阻W和電容C的數(shù)值，確定了振蕩頻率和脈沖寬度。改變W的阻值，就可以改變輸出脈沖的寬度(占空比)，控制發(fā)光元件F發(fā)光時(shí)間的長(zhǎng)短，在發(fā)光元件F發(fā)出光的時(shí)候，由可變電阻W和電容C確定的調(diào)速因素已預(yù)置在其中了。也就是發(fā)光元件F發(fā)出的是被預(yù)置在電路中的調(diào)速脈沖所調(diào)制的指令光。理論上這個(gè)裝置可由電子元件以任何電路形式來(lái)組成。為了簡(jiǎn)化電路和便于敘述，采用了兩個(gè)CMOS與非門組成。改變電路中電容C的數(shù)值，可改變振蕩頻率，調(diào)整W的阻值，可改變輸出脈沖的占空比。D1、D2是普通開(kāi)關(guān)二極管。發(fā)光元件可使用紅外發(fā)光二極管或其它，可使用一只，也可根據(jù)需要使用數(shù)只。
圖中B部分為預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)的電原理圖。接受指令光的光電元件G1-G3各相差120°均布在電動(dòng)機(jī)一端。借助與電動(dòng)機(jī)同步旋轉(zhuǎn)的遮光器Q的作用，使指令光源的光依次照射，依照某光電器件被照射到光，就可以判斷轉(zhuǎn)子的位置(磁極位置)。受光電元件G1-G3控制的晶體管BG1-BG3起電子開(kāi)關(guān)作用，根據(jù)接受的指令接通或關(guān)斷流過(guò)與此相連的定子勵(lì)磁繞組L1-L3的電流。
如圖所示，現(xiàn)在轉(zhuǎn)子的S極處在與定子突極T2相對(duì)的位置，光電元件G1被F發(fā)出指令光照射，并使晶體管BG1呈導(dǎo)通狀態(tài)，電流流入勵(lì)磁繞組L1，突極T1被激磁，對(duì)S極產(chǎn)生作用。則轉(zhuǎn)子的N極按箭頭方向(逆時(shí)針?lè)较?轉(zhuǎn)動(dòng)并與突極T1相對(duì)。與此同時(shí)，與轉(zhuǎn)子軸同步旋轉(zhuǎn)的遮光器Q遮住了G1而使光電元件G2受F發(fā)出的指令光照射，晶體管BG2導(dǎo)通，當(dāng)電流流入勵(lì)磁繞組L2，定子突極T2被激磁，從而對(duì)S極產(chǎn)生作用，則轉(zhuǎn)子N極又朝箭頭方向移動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))致使與突極T2相對(duì)，這時(shí)旋轉(zhuǎn)遮光器Q已經(jīng)遮住了光電件G2，而G3則被F的指令光照射，晶體管BG3導(dǎo)通，因而電流流入勵(lì)磁繞組L3，突極T3被激磁。于是，對(duì)S極產(chǎn)生作用。
如上所述，轉(zhuǎn)子N極瞬隙不停，由突極T2朝T3移動(dòng)。反復(fù)進(jìn)行以上過(guò)程，永磁轉(zhuǎn)子就連續(xù)旋轉(zhuǎn)起來(lái)了。
由于受調(diào)速脈沖調(diào)制的作為指令光源的發(fā)光元件F，與接受指令的光電元件G1-G3，在結(jié)構(gòu)上安裝在相對(duì)位置上。沒(méi)被旋轉(zhuǎn)遮光器Q擋住的光電元件，在接受到發(fā)光元件發(fā)出光的同時(shí)，也接受到了預(yù)置在發(fā)光電路里的調(diào)速信號(hào)。振蕩器輸出脈沖寬度大，發(fā)光元件發(fā)光時(shí)間便長(zhǎng)，接受指令光的光電元件接受到這個(gè)光信號(hào)，便控制作為開(kāi)關(guān)的晶體管導(dǎo)通相應(yīng)時(shí)間，與導(dǎo)通的晶體管相連的定子勵(lì)磁繞組內(nèi)便流過(guò)同樣時(shí)間長(zhǎng)度的電流，反之亦然。這樣，改變電阻W的阻值，便可輕易地將調(diào)速指令通過(guò)光耦合而傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，達(dá)到調(diào)速的目的。
同樣道理，由輸出脈沖寬度可調(diào)的振蕩器直接控制光電元件G1-G3，使G1-G3受調(diào)速脈沖調(diào)制，也可以起到控制轉(zhuǎn)速的目的。
本發(fā)明的永磁轉(zhuǎn)子，可采用公知技術(shù)的園柱形徑向充磁的磁鋼。但磁能利用率比較低。圖C所提供的是一實(shí)施例的電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖中轉(zhuǎn)子Z為一扁平具有軸向充磁的多磁極結(jié)構(gòu)。在一個(gè)同心圓上由數(shù)對(duì)極性相互交替的磁極組成。它們分別產(chǎn)生的磁勢(shì)，經(jīng)過(guò)軸向氣隙，穿過(guò)與之并列組裝的盤狀定子繞組L，進(jìn)入一端的導(dǎo)磁環(huán)H，構(gòu)成磁路。轉(zhuǎn)子的另一側(cè)，也是如此，可見(jiàn)，這種電機(jī)的磁極與定子繞組的氣隙是在軸向上。轉(zhuǎn)子一面的磁極和繞組及導(dǎo)磁環(huán)之間只有一個(gè)工作氣隙。定子繞組為盤式結(jié)構(gòu)。兩個(gè)獨(dú)立的定子繞組分別安置在轉(zhuǎn)子兩邊，它們?cè)陔姎饨Y(jié)構(gòu)上即可并聯(lián)也可串聯(lián)。在空間相對(duì)繞組的磁場(chǎng)極性是相反的，也就是，定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與永磁轉(zhuǎn)子兩面的磁能相互作用，形成兩個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)矩，共同驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由此可見(jiàn)，如此結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子磁能利用率為100%。由于工作繞組和做為定子的導(dǎo)磁環(huán)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上為一體，散熱條件非常好，對(duì)提高電動(dòng)機(jī)的輸出功率是十分有利的。
本發(fā)明所提供的預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)，用途廣泛，適用于一切需要調(diào)速及對(duì)電動(dòng)機(jī)性能要求較高的場(chǎng)合。在很大范圍內(nèi)可以替代現(xiàn)有技術(shù)的直流電動(dòng)機(jī)及需要調(diào)速的交流電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)，由速度控制裝置及接受指令并起轉(zhuǎn)子位置顯示作用的光電器件，起電子開(kāi)關(guān)作用的晶體管，有激磁繞組的定子，永磁轉(zhuǎn)子等組成，其特征在于所說(shuō)的速度控制裝置是發(fā)送受調(diào)速脈沖調(diào)制的指令光裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，受調(diào)速脈沖調(diào)制的指令光裝置由輸出脈沖可調(diào)的振蕩器與受振蕩器輸出脈沖調(diào)制的光電元件組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子激磁繞組在軸向上呈相對(duì)位置，安裝在轉(zhuǎn)子兩邊的導(dǎo)磁環(huán)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述，定子激磁繞組由兩個(gè)相同部分組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述，每一邊的定子繞組均能形成一個(gè)獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述，兩部分定子激磁繞組在空間相對(duì)位置上磁場(chǎng)極性相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述，永磁轉(zhuǎn)子為軸向充磁兩面利用的多極性盤式結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述，永磁轉(zhuǎn)子兩面均參加電磁反應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5及8所述，永磁轉(zhuǎn)子兩面與定子激磁繞組均能形成獨(dú)立的電磁反應(yīng)裝置。
全文摘要
一種預(yù)調(diào)速電動(dòng)機(jī)，由速度控制裝置及接受指令并在轉(zhuǎn)子位置顯示作用的光電器件，起電子開(kāi)關(guān)作用的晶體管，有激磁繞組的定子，永磁轉(zhuǎn)子等組成。與現(xiàn)有技術(shù)的交直流電動(dòng)相比，其速度控制響應(yīng)性好，不需另設(shè)調(diào)速裝置。適用于需要對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速的場(chǎng)合?？梢蕴娲F(xiàn)有技術(shù)的直流電動(dòng)機(jī)及需要調(diào)速的交流電動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)H02K29/10GK1051276SQ90104090
公開(kāi)日1991年5月8日 申請(qǐng)日期1990年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月28日
發(fā)明者黃承昂, 高淑萍 申請(qǐng)人:黃承昂