專利名稱：直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流電動(dòng)機(jī)，特別是涉及一種直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)。
目前已應(yīng)用的直流電動(dòng)機(jī)，耗能大，全靠外給能量才能工作，這是因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)在工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一種反向電動(dòng)勢(shì)，所以才消耗了大量的能量，如何將反向電動(dòng)勢(shì)變小，至少基本上消滅，至今還沒(méi)有解決這個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的就是為了將工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)直流電動(dòng)機(jī)的反向電動(dòng)勢(shì)盡量變小甚至忽略不計(jì)，由于這個(gè)問(wèn)題的解決所以使直流電動(dòng)機(jī)在工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)盡量能達(dá)到節(jié)能自給。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的就是把直流電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子和繞組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，把定子原來(lái)的勵(lì)磁磁極和換相磁磁極改成變換磁極，換相器在定子上，定子變換磁極繞組是通過(guò)定子換相器和電刷接到直流電源上，產(chǎn)生方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩。把原來(lái)轉(zhuǎn)子的變換磁極(即電樞)，換相器在轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子變換磁旋轉(zhuǎn)繞組是通過(guò)換相器和電刷接到直流電源上，產(chǎn)生方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩的。而現(xiàn)在轉(zhuǎn)子是勵(lì)磁磁極，電刷在轉(zhuǎn)子上。原繞組結(jié)構(gòu)如定子勵(lì)磁(也可以用永磁鐵)繞組原分、他勵(lì)、自勵(lì)兩種，換相磁極(又名中間極)它是改善換相用的。轉(zhuǎn)子繞組選繞組、波繞組等、下線方式為雙層，繞組無(wú)件相互串聯(lián)，繞組兩邊等于一個(gè)極距。而改進(jìn)后的繞組結(jié)構(gòu)如定子是變換磁極繞組，變換磁極繞組是個(gè)集中獨(dú)立小節(jié)距繞組，下線方式為單層。轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組是集中繞組(可以用永磁鐵)分為他勵(lì)和自勵(lì)兩種。工作時(shí)起動(dòng)是外給能量如直流蓄電池，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后本身自代發(fā)電機(jī)開(kāi)始發(fā)電通過(guò)直流蓄電池供給電動(dòng)機(jī)，直流蓄電池起動(dòng)輔助能源作用，原直流電動(dòng)機(jī)耗能大，是因?yàn)楣ぷ鬟\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)所造成的，這種反向電動(dòng)勢(shì)是由于轉(zhuǎn)子變換磁極的旋轉(zhuǎn)繞組工運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)繞組兩個(gè)有效邊同時(shí)切割異性磁場(chǎng)(即N、S極磁場(chǎng))產(chǎn)生的。改變結(jié)構(gòu)后的定子變換磁極繞組的兩個(gè)有效邊不同時(shí)切割異性磁場(chǎng)，所以它不產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)。因此能有效地利用電能轉(zhuǎn)換成磁能從而達(dá)到了高節(jié)能效果，基本上做到能量自給循環(huán)的目的。本電動(dòng)機(jī)工作性能好、轉(zhuǎn)速可調(diào)，本身自耗功率是總功率的30～50%，有效軸功率輸出50～70%。


圖1是本發(fā)明單級(jí)式的電動(dòng)機(jī)外觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)2是本發(fā)明雙級(jí)接力式電動(dòng)機(jī)外觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)3是本發(fā)明單級(jí)式的電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)4是本發(fā)明雙級(jí)接力式的電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)5是本發(fā)明雙級(jí)定子換相器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)6是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子電刷滑環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)由直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)1和發(fā)電機(jī)2組成，發(fā)電機(jī)2交流或直流的結(jié)構(gòu)為人們?cè)缡熘?，機(jī)軸3和電動(dòng)機(jī)1及發(fā)電機(jī)2相連，電動(dòng)機(jī)后端蓋4、電動(dòng)機(jī)前端蓋5、觀察窗6在電動(dòng)機(jī)后端蓋4的上面，電動(dòng)機(jī)后端蓋4后面連接著發(fā)電機(jī)2、發(fā)電機(jī)接線盒7，發(fā)電機(jī)最后由發(fā)電機(jī)風(fēng)罩10蓋住，電動(dòng)機(jī)前通風(fēng)窗8在前端蓋5上，而后通風(fēng)窗9在電動(dòng)機(jī)的后端蓋4上，而后通風(fēng)窗9的上面有電動(dòng)機(jī)接線盒11，在電動(dòng)機(jī)上面還有吊環(huán)12，如圖2所示，這個(gè)雙極接力式和單級(jí)式外觀結(jié)構(gòu)是相同的(其中36為機(jī)座(機(jī)殼))。
如圖3所示，這是單級(jí)式電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子16在發(fā)電機(jī)定子17的里面，而發(fā)電機(jī)風(fēng)葉19在發(fā)電機(jī)風(fēng)罩10之內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的定子換相器13在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電刷滑環(huán)14的里面，而電源電刷架座在電刷滑環(huán)14的后面固定在電動(dòng)機(jī)后端蓋4上，電動(dòng)機(jī)風(fēng)葉18在前端蓋5的里面，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子20在電動(dòng)機(jī)定子21里面。如圖4所示，這個(gè)雙極接力式內(nèi)部結(jié)構(gòu)和單級(jí)式內(nèi)部結(jié)構(gòu)是相同的，只是定子轉(zhuǎn)子是一個(gè)還是兩個(gè)之區(qū)別。
如圖5所示是雙極定子換相器裝在電動(dòng)機(jī)后端機(jī)殼內(nèi)和定子同心，絕緣材料22、V形壓環(huán)30外面有緊固螺母23，兩個(gè)換相片24中間有引線道29，壓環(huán)30外由連接螺孔28固定在換相接盤27上，引線孔25，壓環(huán)30和換相器金屬內(nèi)套26連接。如圖6所示電刷滑環(huán)結(jié)構(gòu)，輸入電源滑環(huán)32和刷座接盤33相鄰，刷架34和刷座35相接。轉(zhuǎn)子電刷滑環(huán)整體是裝在轉(zhuǎn)子軸上和轉(zhuǎn)子同軸運(yùn)轉(zhuǎn)，電源電刷架座15與輸入電源滑環(huán)32接觸。電動(dòng)機(jī)的定子是由鐵芯、繞組、定子換相器13組成，定子環(huán)形鐵芯結(jié)構(gòu)有兩種，第一種由沖了均勻分布槽的硅鋼片選成，兒芯槽內(nèi)嵌放定子繞組，繞組的兩端都與相應(yīng)換相片相邊接，第二種是由硅鋼片或普通鋼板制成工字型鐵芯塊在用螺絲固定在機(jī)殼內(nèi)組成環(huán)形鐵芯，這種鐵芯是先繞好線圈后在固定機(jī)殼內(nèi)，繞組兩端都與相應(yīng)換相片連接，定子繞組是一個(gè)集中繞組。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(21)磁極有兩種。第一種電磁結(jié)構(gòu)由鐵芯(極身、極靴兩部分)繞組、鐵芯用硅鋼片或普通鋼板沖成凸形極身，極靴是用鑄鋼或普通鋼板制成，轉(zhuǎn)子繞組是個(gè)集中繞組;第二種是永磁鐵做轉(zhuǎn)子磁極，定子繞組是個(gè)變換磁極繞組，本繞組采用短節(jié)距集中繞組，這種繞組的兩個(gè)有效邊同在一個(gè)極性的磁場(chǎng)內(nèi)，這種繞組在工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，本電動(dòng)機(jī)有單級(jí)式、雙極接力式、大功率做多極接力式、本直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)起動(dòng)可以用直流蓄電池，起動(dòng)后發(fā)電機(jī)開(kāi)始發(fā)電回充蓄電池，此時(shí)蓄電池又起到蓄能和循環(huán)作用，整機(jī)配線用雙級(jí)接力式。
本發(fā)明直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)包括直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)2是直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)的能源。雙級(jí)定子換相器13是直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)1的定子繞組作換相之用。
這種電動(dòng)機(jī)可廣泛應(yīng)用在各種機(jī)動(dòng)車輛、船舶、發(fā)電、機(jī)械工程、農(nóng)業(yè)動(dòng)力等方面下面對(duì)本發(fā)明的附圖加以闡述圖1是本發(fā)明的單級(jí)式的外觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)2是本發(fā)明的雙級(jí)接力式的外觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)3是本發(fā)明單級(jí)式內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)4是本發(fā)明雙級(jí)接力式幾個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)5是本發(fā)明雙級(jí)定子換相器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)6是本發(fā)明電刷滑環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)1說(shuō)明如下件號(hào)1-直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)件號(hào)2-發(fā)電機(jī)件號(hào)3-機(jī)軸件號(hào)4-后端蓋件號(hào)5-前端蓋件號(hào)6-觀察窗件號(hào)7-發(fā)電機(jī)接線盒件號(hào)8-前通風(fēng)窗件號(hào)9-后通風(fēng)窗件號(hào)10-發(fā)電機(jī)風(fēng)罩件號(hào)11-電動(dòng)機(jī)接線盒件號(hào)12-吊環(huán)圖2說(shuō)明職下件號(hào)36-直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)件號(hào)2-發(fā)電機(jī)件號(hào)3-機(jī)軸件號(hào)4-后端蓋件號(hào)5-前端蓋件號(hào)6-觀察窗件號(hào)7-發(fā)電機(jī)接線盒件號(hào)8-前通風(fēng)窗件號(hào)9-后通風(fēng)窗件號(hào)10-發(fā)電機(jī)風(fēng)罩件號(hào)11-電動(dòng)機(jī)接線盒件號(hào)12-吊環(huán)圖3說(shuō)明如下件號(hào)13-雙極定子換相器件號(hào)14-轉(zhuǎn)子電刷滑環(huán)件號(hào)15-電源電刷架座件號(hào)16-發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子件號(hào)17-發(fā)電機(jī)定子件號(hào)18-電動(dòng)機(jī)風(fēng)葉件號(hào)19-發(fā)電機(jī)風(fēng)葉件號(hào)20-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子件號(hào)21-電動(dòng)機(jī)定子圖4說(shuō)明如下件號(hào)13-雙級(jí)定子換相器件號(hào)14-轉(zhuǎn)子電刷滑環(huán)件號(hào)15-電源電刷架座件號(hào)16-發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子件號(hào)17-發(fā)電機(jī)定子件號(hào)18-電動(dòng)機(jī)風(fēng)葉件號(hào)19-發(fā)電機(jī)風(fēng)葉件號(hào)20－電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子件號(hào)21-電動(dòng)機(jī)定子圖5說(shuō)明如下件號(hào)22-絕緣材料件號(hào)23-緊固螺母件號(hào)24-換相片件號(hào)25-引線孔件號(hào)26-換相器金屬內(nèi)套件號(hào)27-換相器接盤件號(hào)28-連接螺孔件號(hào)29-引線道件號(hào)30-V形壓環(huán)圖6說(shuō)明如下件號(hào)22-絕緣材料件號(hào)23-緊固螺母件號(hào)31-引線道件號(hào)32-輸入電源滑環(huán)件號(hào)33-刷座接盤件號(hào)34-刷架件號(hào)35-刷座
權(quán)利要求
1.一種直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)，它是由定子、轉(zhuǎn)子、繞組、磁極、換相器組成，其特征在于把定子原來(lái)的勵(lì)磁磁極和換相磁極改成變換磁極，換相器在定子上，定子變換磁極繞組是通過(guò)定子換相器變換磁級(jí)，把轉(zhuǎn)子的原來(lái)變換磁極旋轉(zhuǎn)繞組去掉，改成勵(lì)磁磁極，電刷在轉(zhuǎn)子上，繞結(jié)構(gòu)改為定子變換磁極繞組是集中、獨(dú)立、小節(jié)距、單層下法，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組是集中繞組(也可用永磁鐵)。
2.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分單級(jí)式和雙級(jí)接力式，二者之間的區(qū)別是指定子和轉(zhuǎn)子是一個(gè)還是兩個(gè)。
3.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于定子換相器13裝在電動(dòng)機(jī)機(jī)殼內(nèi)和定子同心。
4.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于電刷滑環(huán)(14)結(jié)構(gòu)為輸入電源滑環(huán)(32)和刷座接盤(33)相鄰，刷架(34)和刷座(35)與刷座接盤(33)相接，轉(zhuǎn)子電刷滑環(huán)整體是裝在轉(zhuǎn)子軸上和轉(zhuǎn)子同軸運(yùn)轉(zhuǎn)，電源電刷架座(15)是固定在電動(dòng)機(jī)端蓋上與輸入電源滑環(huán)(32)接觸。
5.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于電動(dòng)機(jī)的定子21是由鐵芯，繞組、定子換相器(13)組成，定子環(huán)形鐵芯結(jié)構(gòu)有兩種，第一種是由沖了均勻分布槽的硅鋼片選成，鐵芯槽內(nèi)嵌放定子繞組，繞組的兩端都與相應(yīng)的換相片相連接，第二種是由硅鋼片或普通鋼板制成工字型鐵芯塊在用螺絲固定在機(jī)殼內(nèi)組成環(huán)形鐵芯，這種鐵芯是先繞好線圈后再固定于機(jī)殼內(nèi)，繞組兩端都與相應(yīng)換相片連接，定子繞組是一個(gè)集中繞組。
6.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(20)磁極有兩種，第一種電磁結(jié)構(gòu)由鐵芯(極身、極靴兩部分)繞組，鐵芯用硅鋼片或普通鋼板沖成凸形極身，極靴是用鑄鋼或普通鋼板制成，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組是個(gè)集中繞組，第二種是永磁鐵做轉(zhuǎn)子磁極。
7.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于電動(dòng)機(jī)的定子繞組是個(gè)變換磁極繞組，繞組采用集中、獨(dú)立、小節(jié)距、單層下法，這種繞組在工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)。
全文摘要
一種直流節(jié)能電動(dòng)機(jī)，其定子的變換磁極、換相器在定子上，定子變換磁極繞組是通過(guò)定子換相器變換磁極，其轉(zhuǎn)子是勵(lì)磁磁極，電刷在轉(zhuǎn)子上，定子變換磁極是集中獨(dú)立小節(jié)距單層下法，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組是集中繞組(也可以用永磁鐵)，此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)，可用于各種機(jī)動(dòng)車輛，船舶、發(fā)電、機(jī)械工程，農(nóng)業(yè)動(dòng)力和其他需用動(dòng)力的地方。
文檔編號(hào)H02K23/26GK1062245SQ9010970
公開(kāi)日1992年6月24日 申請(qǐng)日期1990年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月7日
發(fā)明者張德洪 申請(qǐng)人:張德洪