專利名稱：無渦流直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直流電機(jī)工作原理的創(chuàng)新領(lǐng)域。現(xiàn)有直流電機(jī)的共同點(diǎn)有二;其一是沿電機(jī)圓周的磁極是N極和S極交叉排列的，其二是電機(jī)的磁路都是徑向的，即定子磁極的磁力線通過氣隙經(jīng)電樞鐵心和氣隙進(jìn)入另一磁極和磁軛而構(gòu)成磁路。轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時它上面繞組導(dǎo)線每經(jīng)N極和S極更換磁力線方向一次，轉(zhuǎn)子繞組中所感應(yīng)的電流方向也必然要更換一次。轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的是交流電，外電路的直流電只是因換向器的整流作用才得以實(shí)現(xiàn)。此情況與現(xiàn)在汽車通用的交流發(fā)電機(jī)經(jīng)硅整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娨怨?yīng)直流電源是完全相似的工作原理。嚴(yán)格說來世界上目前尚不存在直接在轉(zhuǎn)子繞組中直接產(chǎn)生直流電的直流發(fā)電機(jī)，也不存在轉(zhuǎn)子繞組中用直流電能驅(qū)動的直流電動機(jī)。這種現(xiàn)有的“內(nèi)交外直”式直流電機(jī)的不足之處有二1)轉(zhuǎn)子繞組中的交流電產(chǎn)生了渦流和渦流熱損失，緩解的辦法是用硅鋼片疊壓制成電樞鐵心。其后果是能量的損耗和較復(fù)雜的電機(jī)工藝。
2)把轉(zhuǎn)子繞組中的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橥怆娏鞯闹绷麟姳仨氃O(shè)置換向器，尤是直流電動機(jī)的情況更是如此，換向器的制造工藝和維修保養(yǎng)都是較費(fèi)事的。
本發(fā)明的目的在于創(chuàng)造一種無渦流和渦流熱損失的直流電機(jī)。從而才有可能廢除轉(zhuǎn)子電樞的硅鋼片結(jié)構(gòu)和整流換向器。
本發(fā)明的實(shí)施方案是把原直流電機(jī)的徑向磁路更改為軸向磁路，把原直流電機(jī)中磁極沿圓周方向N極和S極交叉安排的方法更改為電機(jī)縱向一端為N極而另一端為S極的安排方法。這樣的電機(jī)就使定子工作繞組中直流電與轉(zhuǎn)軸上機(jī)械轉(zhuǎn)矩之間的相互變換得以實(shí)現(xiàn)。
附圖
為本直流電機(jī)工作原理的示意圖。
本直流電機(jī)由整體永磁轉(zhuǎn)子(1)，氣隙(2)，定子工作繞組(3)，主軸(4)和接線柱(5)所組成。轉(zhuǎn)子磁極N穿越氣隙進(jìn)入定子縱向地經(jīng)定子磁軛通過主軸返回轉(zhuǎn)子磁極而構(gòu)成磁路。定子工作繞組相對氣隙磁場旋轉(zhuǎn)感生定子繞組中的電動勢，載流定子繞組與氣隙磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。機(jī)械功率和電功率分別通過轉(zhuǎn)軸和定子繞組接線柱(5)輸入或輸出，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。由于轉(zhuǎn)子一端各極都是N極，因此定子繞組中所感應(yīng)的電流也只能是單向直流的。這種情況如同原直流電機(jī)定子磁極一樣不存在渦流和渦流熱損失，因而顯示出本直流電機(jī)最主要的優(yōu)特點(diǎn)定子和轉(zhuǎn)子均為整體結(jié)構(gòu)從而廢除了硅鋼片疊壓而成的結(jié)構(gòu)，廢除了轉(zhuǎn)向器，能起到節(jié)約電能，簡化設(shè)計從而降低成本和維護(hù)的要求等作用。
本直流電機(jī)作為電動機(jī)可應(yīng)用于需要寬廣調(diào)速的場合和要求的自動控制系統(tǒng)中，如冶金礦山、交通運(yùn)輸、紡織印染、造紙印刷以及化工和機(jī)床工業(yè)。它作為發(fā)電機(jī)可當(dāng)作直流電動機(jī)的電源并能滿足直流電機(jī)和同步電機(jī)勵磁系統(tǒng)的不同要求，而且正是符合了直流電機(jī)界追求的展開對直流電機(jī)換向理論、通風(fēng)散熱、振動噪聲等項(xiàng)目進(jìn)行研究的方向。
權(quán)利要求
一種無渦流直流電機(jī)的特征在于電機(jī)上任何一端的永磁或勵磁極都是同極性的。N極，氣隙，定子磁軛，氣隙，轉(zhuǎn)子另端S極而構(gòu)成軸向的磁路。定子工作繞組的直流電與轉(zhuǎn)軸的機(jī)械矩之間的相互轉(zhuǎn)換。以同樣的原理把工作繞組安排在轉(zhuǎn)子上而磁極安排在定子上。
全文摘要
本發(fā)明是一種無渦流直流電機(jī)。由于把N極S極交叉的排列方法改變?yōu)殡姍C(jī)一端全是N極，轉(zhuǎn)子另端全是S極排列方法；由于把原先徑向磁路改變?yōu)檩S向磁路，從而實(shí)現(xiàn)定子工作繞組直流電與轉(zhuǎn)軸上機(jī)械轉(zhuǎn)矩之間相互轉(zhuǎn)換。這種直流電機(jī)可以用整體鐵料代替原直流電機(jī)的硅鋼片。換向器也無必要。無渦流直流電機(jī)在節(jié)能和簡化電機(jī)工藝上有著意義。
文檔編號H02K57/00GK1061683SQ9010949
公開日1992年6月3日 申請日期1990年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月23日
發(fā)明者張信 申請人:張信