專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種串激電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，具體涉及一種串激電機(jī)。
背景技術(shù)：
：串激電機(jī)是吸塵器等電器產(chǎn)品中常用的電機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)子上設(shè)有電樞繞組，定子的兩極各設(shè)有勵(lì)磁繞組，兩極的勵(lì)磁繞組與電樞繞組之間通過(guò)電刷和換向器形成串聯(lián)電路；通電后，定子兩極的勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁通，轉(zhuǎn)子上的載流電樞繞組與其相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而使電機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的串激電機(jī)無(wú)需啟動(dòng)飽和電容，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)速較快，已廣泛應(yīng)用于吸塵器及各種電動(dòng)工具中。在吸塵器和電動(dòng)工具的使用過(guò)程中，通常需要進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，目前主要采用的是可控硅移相控制方式對(duì)雙向可控硅進(jìn)行觸發(fā)控制，即在定子兩極的勵(lì)磁繞組中的其中一個(gè)上外接一個(gè)可控硅和導(dǎo)通角控制電路，通過(guò)改變可控硅的導(dǎo)通角來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。然而，上述調(diào)速過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生諧波電流，特別是功率大于1000W的串激電機(jī)，采用這種調(diào)速方式時(shí)，其產(chǎn)生的諧波電流分量，首先是三次諧波電流分量將超過(guò)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對(duì)電網(wǎng)造成污染，從而無(wú)法通過(guò)檢測(cè)認(rèn)證，在部分國(guó)家的銷(xiāo)售受到限制。針對(duì)這種情況，目前采用的一種調(diào)速方法是，對(duì)被控制的相鄰電壓周期賦予不同的導(dǎo)通角，以使相鄰波的諧波值不同時(shí)達(dá)到最大值，由此獲得較低諧波的電流值。但此時(shí)卻附加產(chǎn)生了一個(gè)1/2基頻及一系列(2n-l)/2基頻的附加諧波，對(duì)于50Hz電源來(lái)說(shuō)，用此方法可以降低奇次諧波如150Hz,250Hz，350Hz的電流值，但同時(shí)產(chǎn)生了25Hz，75Hz,125Hz，175Hz,225Hz等系列諧波。上述(2n-l)/2基頻的諧波在以前是不影響認(rèn)證測(cè)試的，但目前，歐盟出臺(tái)了關(guān)于EMC指令的新測(cè)試方法要求(EN-61000-4-7),對(duì)諧波電流的測(cè)試認(rèn)定定義有所改變，加入了諧間波分量的計(jì)入面，使原來(lái)應(yīng)付諧波電流的方法均無(wú)法通過(guò)檢測(cè)。例如，以基頻50Hz為例，3次諧波電流原來(lái)的定義是I3=I15flHz，新的定義是<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>如前所述，由于奇偶波不同處理的方法增加了一個(gè)25Hz的拍，因而會(huì)造成新定義的諧波電流分量增大，特別是原來(lái)不會(huì)超范圍的4次諧波，在新的定義下會(huì)超出要求，從而無(wú)法通過(guò)認(rèn)證測(cè)試。由于上述新的諧波電流定義的限制，現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)控制相鄰波周期的導(dǎo)通角來(lái)抑制諧波分量以通過(guò)認(rèn)證的方式已經(jīng)難以再使用，必須對(duì)串激電機(jī)本身進(jìn)行改進(jìn)，再配合新的調(diào)速控制方法以對(duì)串激電機(jī)實(shí)現(xiàn)真正低諧波的調(diào)速控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種大功率串激電機(jī)，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)全功率范圍內(nèi)的無(wú)級(jí)調(diào)控，并可有效抑制諧波電流的產(chǎn)生。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種串激電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有電樞繞組，所述定子的兩極分別設(shè)有勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組與電樞繞組之間經(jīng)電刷形成串聯(lián)電路，每一所述勵(lì)磁繞組是由低段繞組和高段繞組構(gòu)成的雙繞組結(jié)構(gòu)，低段繞組和髙段繞組的一端并接于電刷上，另一端分別構(gòu)成獨(dú)立的出線(xiàn)端，低段繞組和髙段繞組通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致。上文中，所述雙繞組結(jié)構(gòu)中的低段繞組和髙段繞組可以采用雙線(xiàn)并繞方式實(shí)現(xiàn)，并繞繞組的一端相接并通過(guò)電刷與轉(zhuǎn)子導(dǎo)通，另一端則分別接至輸入端子，由此，整個(gè)電機(jī)由原來(lái)的兩端結(jié)構(gòu)變?yōu)樗亩私Y(jié)構(gòu)。使用時(shí)，采用三個(gè)可控硅控制，其中，一個(gè)可控硅連接一個(gè)低段繞組，另外兩個(gè)可控硅分別連接兩個(gè)髙段繞組，控制過(guò)程可以是在較低功率時(shí)，關(guān)斷髙段繞組，調(diào)節(jié)低段繞組中的可控硅的導(dǎo)通角，使功率逐漸增大，至全導(dǎo)通時(shí)，接著調(diào)節(jié)髙段繞組中的可控硅，使一個(gè)或兩個(gè)髙段繞組并聯(lián)接入，從而功率繼續(xù)增大。由于此時(shí)低段繞組始終接入，因而，電流的波動(dòng)幅度較小，相應(yīng)地減小了諧波，避免了諧波電流超標(biāo)。上述技術(shù)方案中，所述定子兩極設(shè)置的兩個(gè)低段繞組圈數(shù)相同，兩個(gè)髙段繞組圈數(shù)相同。兩極的繞組匝數(shù)一致，是為了盡量保持兩極的磁通相等或接近，以保證電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在同一極的勵(lì)磁繞組中，所述低段繞組的圈數(shù)大于髙段繞組的圈數(shù)。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是1、由于本實(shí)用新型的勵(lì)磁繞組由低段繞組和高段繞組并聯(lián)構(gòu)成雙繞組結(jié)構(gòu)，在低功率段由低段繞組構(gòu)成類(lèi)似于較低功率的電機(jī)，而在諧波電流易于超標(biāo)的髙功率段，則可以使低段繞組持續(xù)導(dǎo)通，通過(guò)調(diào)整髙段繞組接入的導(dǎo)通角來(lái)調(diào)節(jié)功率，減小了電流波形的躍變，進(jìn)而大大降低了諧波電流。2、本實(shí)用新型是通過(guò)多繞組結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)諧波電流的整體降低，而不是通過(guò)調(diào)節(jié)相鄰周期的波形來(lái)降低奇次諧波，因而是真正地降低諧波，不會(huì)產(chǎn)生25Hz的拍，可以適應(yīng)諧波電流測(cè)試方式的改變。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的繞組結(jié)構(gòu)示意圖2是實(shí)施例一中應(yīng)用于調(diào)速控制的電路結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)附圖l所示，一種串激電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有電樞繞組Lz，所述定子的兩極分別設(shè)有勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組與電樞繞組之間經(jīng)電刷形成串聯(lián)電路，其中，一極的勵(lì)磁繞組是由低段繞組LDH和高段繞組Lm2構(gòu)成的雙繞組結(jié)構(gòu)，低段繞組LD11和髙段繞組LD12的一端并接于電刷上，另一端分別構(gòu)成獨(dú)立的出線(xiàn)端，低段繞組和髙段繞組通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致；另一極的勵(lì)磁繞組是由低段繞組1^21和高段繞組LD22構(gòu)成的雙繞組結(jié)構(gòu)，低段繞組LD2i和髙段繞組LD22的一端并接于電刷上，另一端分別構(gòu)成獨(dú)立的出線(xiàn)端，低段繞組和髙段繞組通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致；所述定子兩極設(shè)置的兩個(gè)低段繞組Ldu和Ld2,圏數(shù)相同，兩個(gè)高段繞組圈Lm2和LD22圈數(shù)相同，低段繞組LDll、LD21的圈數(shù)大于髙段繞組LD12、LD22的圏數(shù)。參見(jiàn)附圖2，本實(shí)施例的電機(jī)應(yīng)用于調(diào)速控制電路時(shí)的電路示意圖。其中，MCU是一個(gè)帶有A/D轉(zhuǎn)換電路的單片機(jī)，其三個(gè)輸出端口IOp102、103分別控制可控硅T。T2(經(jīng)T4控制)、T3，電位器Rw中間的滑動(dòng)端取得的電位決定了被控的功率，單片機(jī)據(jù)此設(shè)定相應(yīng)的IOp102、103的控制信號(hào)。以三段控制為例，低功率段為0至50。/。最大功率，此時(shí)，可控硅T2、T3截止，可控硅L的開(kāi)通時(shí)間從9.5ms—0.5ms，導(dǎo)通角逐漸加大至最大，在此過(guò)程中，相當(dāng)于一個(gè)回路為L(zhǎng)D—Lz—LD21的低功率電機(jī)，相應(yīng)諧波電流較低；當(dāng)功率達(dá)到50%最大功率后，1\全導(dǎo)通，在50%至75%最大功率間，可控硅T2從9.5ms—0.5ms，導(dǎo)通角逐漸加大至最大，此過(guò)程中，電流經(jīng)LDu疊加在Ti控制的電流上，兩部分電流無(wú)縫對(duì)接，突變電流遠(yuǎn)小于直接控制較大功率的電流，因而諧波電流較??；在75%最大功率至全功率段，1\、T2全導(dǎo)通，通過(guò)調(diào)節(jié)T3的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)，同理，電流突變較小，因而諧波電流較小。上述控制方法只是本實(shí)施例的一種應(yīng)用方式，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)情況調(diào)節(jié)控制功率的突變點(diǎn)；也可以在Ti全導(dǎo)通后，同時(shí)調(diào)節(jié)T2和T3的導(dǎo)通角。權(quán)利要求1.一種串激電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有電樞繞組，所述定子的兩極分別設(shè)有勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組與電樞繞組之間經(jīng)電刷形成串聯(lián)電路，其特征在于每一所述勵(lì)磁繞組是由低段繞組和高段繞組構(gòu)成的雙繞組結(jié)構(gòu)，低段繞組和高段繞組的一端并接于電刷上，另一端分別構(gòu)成獨(dú)立的出線(xiàn)端，低段繞組和高段繞組通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串激電機(jī)，其特征在于所述定子兩極設(shè)置的兩個(gè)低段繞組圈數(shù)相同，兩個(gè)髙段繞組圈數(shù)相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串激電機(jī)，其特征在于在同一極的勵(lì)磁繞組中，所述低段繞組的圈數(shù)大于髙段繞組的圈數(shù)。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種串激電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有電樞繞組，所述定子的兩極各設(shè)有勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組與電樞繞組之間經(jīng)電刷形成串聯(lián)電路，其特征在于每一所述勵(lì)磁繞組是由低段繞組和高段繞組構(gòu)成的雙繞組結(jié)構(gòu)，低段繞組和高段繞組的一端并接于電刷上，另一端分別構(gòu)成獨(dú)立的出線(xiàn)端，低段繞組和高段繞組通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致。本實(shí)用新型在使用中可大大降低諧波電流；并可適應(yīng)諧波電流測(cè)試方式的改變。文檔編號(hào)H02K13/04GK201160242SQ20082000676公開(kāi)日2008年12月3日申請(qǐng)日期2008年2月18日優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日發(fā)明者謝明毅申請(qǐng)人:金豐電子(蘇州)有限公司