專利名稱：電樞固定式直流電動機的制作方法
技術領域：
該實用新型屬于電機制造領域。作為動力和動力啟動，廣泛應用于車、船、大型的挖掘起重機械與機械加工等領域。
直流電動機的電樞都工作在高速旋轉狀態(tài)中，機械故障率很高，比如甩焊、線圈甩出等。電樞中的熱量也很難通過電機外殼散熱。電樞線圈流過電流時，鐵芯中產生磁場，隨著電流的增大，磁場增強，隨著電流的減小，磁場減弱。電流的變化，如果按照正弦波的規(guī)律變化時，磁場能量就不會滯留在鐵芯內。而電樞線圈內電流的變化，是靠電樞上的換向器強迫完成的，其規(guī)律遠遠偏離了正弦波形，這是造成磁場能量大量滯留在鐵芯內產生渦流的主要原因，使直流電動機效率大幅度下降。其嚴重程度可通過以下實例說明直流電動機其中一種將電樞做成了空心式，去掉了鐵芯，也就去掉了磁場產生渦流的條件，其節(jié)電效果達到50％，可見磁場產生的渦流危害極大。反向自感電動勢會產生大量的電磁波，干擾廣播通訊。
本實用新型的目的是將電樞旋轉式改為固定式，改善電樞的工作環(huán)境，使其機械故障率降低，徹底消除磁場中產生的渦流，從而達到節(jié)電的目的。
為達上述目的，將電源正極與負極串接電源開關后，分別與加裝的兩只定子電刷連接，兩只電刷分別與加裝在轉子上的兩只導電滑環(huán)摩擦連接，如果轉子上的磁場為電磁磁場，則一個滑環(huán)與電磁線圈串接后，再與總數(shù)為一半的轉子電刷連接，另一個滑環(huán)與另一半的轉子電刷連接，如果轉子上的磁場為永磁磁場，則兩滑環(huán)分別與總數(shù)各一半的轉子電刷連接。按照所需要的角度與換向器銅片摩擦連接，每一個換向器銅片分別與繞制在定子鐵芯內的線圈與線圈間的接點連接后引出與換向器銅片數(shù)目相等的電樞接線端子。將一只二極管DA的正向端與負極連接，將另一只二極管DB的反向端與電源正極連接，將二極管DA的負向端與二極管DB的正向端并接在一起，引出一個接線端子，組成二極管半橋電路。繼續(xù)連接出許多與上述電路完全相同的二極管半橋電器，其數(shù)目與電樞上引出的端子數(shù)目相等，將二極管半橋電路的接線端子分別與電樞上的接線端子連接。
通過以上電路，實現(xiàn)了電樞固定式，減少了直流電動機因機械轉動造成的故障，電樞通過外殼散熱效果也會良好，通過外接二極管將滯留在鐵芯內的磁場轉變成了電流，從而清除了電動機中磁場產生的渦流，其節(jié)電效果非常好，還可以消除反向感應電動勢產生的電磁波，并可以降低電機的制造成本。
以下結合附圖
及實施例對本實用新型做進一步說明。
附圖為兩極永磁式直流電動機接線圖，圖中將電樞制作成定子，將永久磁鐵制作成轉子，K為電源開關，A1、A2為加裝的定子電刷，A3、A4為改裝在轉子上的兩只電刷，B1、B2為加裝在轉子上的兩個導電滑環(huán)，M為定子上的換向器，m1、m2、m3、m4為換向器銅片，L1至L10為電樞線圈，T為接線端子，D1至D20為二極管。通過電源開關K與定子電刷A1連接，電源負極與定子電刷A2連接，A1、A2分別與B1、B2摩擦連接，A3、A4分別與換向器的兩邊銅片連接，每個銅片都分別與繞制在定子鐵芯內的線圈與線圈間的連接點連接后，引出十個電樞接線端子。二極管D1、D2、D3、D4、D5、D16、D17、D18、D19、D20的反向端與電源正極連接，二極管D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15的正向端與電源負極連接，二極管D1與D6、D2與D7、D3與D8、D4與D9、D5與D10、D16與D11、D17與D12、D18與D13、D19與D14、D20與D15的正向端與反向端各自連接后引出10個接線端子，與電樞接線端子分別連接。當電源開關打開時，電源正極和負極分別通過電刷A1、A2，滑環(huán)B1、B2至A3、A4，將電源送入轉子，使轉子電刷獲得了A3為正，A4為負的連續(xù)不斷的直流電源，并將這個電源電壓通過與換向器摩擦連接送入電樞線圈，此時，電樞線圈就會流過電流，產生磁場，與轉子磁場相互作用，產生一個力，使轉子電刷與轉子一起轉動，并按照換向器銅片排列的順序逐個與換向器銅片摩擦連接，通過換向器換向，線圈也會按順序逐個改變電流方向。電樞產生的磁場就會形成旋轉磁場，使兩磁場間始終處于力的相互作用下，電機就會旋轉起來。
當電動機沿逆時針轉動時，旋轉中的電磁電刷A3、A4在m1、m3上通過并摩擦連接時，線圈L2、L3、L4、L5、L6中流過一個電流，線圈L1、L10、L9、L8、L7中流過另一路電流，電動機繼續(xù)轉動，電刷A3通過m1、m2兩銅片并同時摩擦連接時，電刷A4通過m3、m4兩銅片并同時摩擦連接時，在L2、L3、L4、L5串連線圈中電流繼續(xù)增長，L10、L9、L8、L7串連線圈電流也繼續(xù)增長，在線圈中感應出一個與原電壓相同的感應電動勢，同時，鐵芯內感應的磁場強度也會隨著電流的增長而越來越大，此時，線圈L1、L6被短路，電流為零，電動機繼續(xù)轉動，當A1、A3分別與換向器銅片m1、m3分開，光與m2、m4分別摩擦連接時，L1將與L2、L3、L4、L5形成串連，L6將與L10、L9、L8、L7形成串連，L1、L6線圈電流方向會改變，線圈L2、L3、L4、L5中的電流與L10、L9、L8、L7中的電流會迅速減小，在串連線圈中感應出原電流方向相同、與原電壓相反的很高的感應電動勢。因為L5一端通過A4、B2、A2與負極相連接，其電位為零。L1與L2所接的節(jié)點處電位就會遠遠低于電源負極的零電位，因為L10通過A3、B1、A1與電源正極相連接，其電位為電源電位，線圈L6與L7所接的節(jié)點處電位就會遠遠高于電源電位，此時，將二極管半橋電路接入電樞接線端子，鐵芯內的磁場能量會迅速轉變成電流，一路電流會從L5一端流出，經m4、A4、B2、A2、電源負極、D12、接線端子、L2、L3、L4流回L5。另一路電流會從L6與L7的節(jié)點處流出，經接線端子、D4、電流正極、A1、B1、A3、m2、L10、L9、L8流回L7。在二極管電樞線圈形成的閉合電路內，在二極管的限制下，反向感應電動式的電壓不會超過0.7V。徹底消除了磁場在鐵芯中產生的渦流，反向感應電動勢也不會產生電磁波向外輻射。
權利要求一種電樞固定式直流電動機，包括有固定式電樞、轉子式磁場、 電刷、滑環(huán)、二極管；其特征在于將電源正極與負極串接電源開關后，分別與加裝的兩只定子電刷連接，兩只電刷分別與加裝在轉子上的兩只導電滑環(huán)摩擦連接，如果轉子上的磁場為電磁磁場，則一個滑環(huán)與電磁線圈串接后，再與總數(shù)為一半的轉子電刷連接，另一個滑環(huán)與另一半的轉子電刷連接，如果轉子上的磁場為永磁磁場，則兩滑環(huán)分別與總數(shù)各一半的轉子電刷連接；按照所需要的角度與換向器銅片摩擦連接，每一個換向器銅片分別與繞制在定子鐵芯內的線圈與線圈間的接點連接后引出與換向器銅片數(shù)目相等的電樞接線端子；將一只二極管DA的正向端與負極連接，將另一只二極管DB的反向端與電源正極連接，將二極管DA的負向端與二極管DB的正向端并接在一起，引出一個接線端子，組成二極管半橋電路；繼續(xù)連接出許多與上述電路完全相同的二極管半橋電器，其數(shù)目與電樞上引出的端子數(shù)目相等，將二極管半橋電路的接線端子分別與電樞上的接線端子連接。
專利摘要一種電樞可以固定的直流電動機,包括有固定式電樞、轉子式磁場、電刷、滑環(huán)、二極管。其特征在于:通過電刷、滑環(huán)將電源送入轉子,再通過旋轉電刷將電源送至換向器。電樞線圈產生的磁場與安裝在轉子上的磁場互相作用,使其旋轉,通過二極管、電樞構成的回路,使滯留在鐵芯內的磁場轉變成電流,消除了磁場產生的渦流,達到節(jié)電、降低制造成本的作用。
文檔編號H02K23/62GK2385467SQ99221820
公開日2000年6月28日 申請日期1999年8月2日 優(yōu)先權日1999年8月2日
發(fā)明者趙長水 申請人:趙長水