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直流永磁復合電動機的制作方法

文檔序號:7434157閱讀:298來源:國知局
專利名稱:直流永磁復合電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種直流永磁復合電動機,利用永磁和電磁以異極相吸的方式串聯(lián)組 成復合磁,利用永磁提高電磁的磁勢,提高電磁的磁通量,從而用較小的電量達到較高的磁 勢,充分利用永磁的磁場能量。
背景技術(shù)
目前的直流永磁電機定子或轉(zhuǎn)子一方為永磁,另一方為電磁,在提高效率上沒有 太大的能力,現(xiàn)有直流永磁電機雖說效率較高,但還沒有充分利用永磁能量,本技術(shù)把定、 轉(zhuǎn)子使用永磁與電磁串聯(lián)提高磁動勢,充分利用永磁場,降低電磁用電量,提高電機的有效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明直流永磁復合電動機主要有機體、機體前,后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、開關(guān)器、冷卻 風扇組成。其機體是由鑄鋼或鑄鐵組成,在機體內(nèi)圓由相同數(shù)目的復合磁組成的定子兩組, 復合磁是由永磁與電磁以異極相吸的方式串聯(lián)而成。永磁一極吸附在電磁鐵芯上,電磁鐵 芯是由硅鋼片疊加而成并套上勵磁線圈,電磁鐵芯的另一端伸向轉(zhuǎn)子的帶弧形極靴,復合 磁的兩個極一極有帶極靴的電磁提供,另一極有永磁提供,復合磁永磁一極吸附在機體內(nèi) 壁上并使復合磁固定在機體上,永磁的其余面有一定厚度的軟鐵包圍,防止漏磁,同時使電 磁不通電時使永磁構(gòu)成自回路,對外產(chǎn)生的磁性很少。復合磁帶有極靴的電磁端參與轉(zhuǎn)子 作用,復合磁以一定數(shù)目按一定的規(guī)律均勻排列在機體內(nèi)壁共兩組,在機體上沒有機體前 后蓋,前后蓋上有進排風道及轉(zhuǎn)子軸的前后軸承的軸承座,軸承座外畫有軸承蓋,在機體內(nèi) 有與兩組定子對應的兩組轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子也是有復合磁以一定規(guī)律均勻排列并固定在轉(zhuǎn)子軸 上,與定子復合磁不同的是,轉(zhuǎn)子復合磁永磁端吸附在轉(zhuǎn)子軸上。永磁其余面也是有軟鐵包 圍與定子相同,與定子作用的轉(zhuǎn)子復合磁電磁帶外圓弧的極靴。轉(zhuǎn)子前的轉(zhuǎn)子軸有冷卻風 扇、前軸承,后有開關(guān)器、后軸承,開關(guān)器是有電刷裝置。換磁器和刷架組成,換磁器是由瓦 形鋼片,圓銅環(huán)和片間絕緣組成。作為直流永磁復合電動機第一種實施方式其特征是,定子兩組復合磁數(shù)目相同并 沿向?qū)R均勻固定的機體內(nèi)壁上,第一組伸向轉(zhuǎn)子的復合磁極性都為N極,第二組為S極。 定子兩組復合磁沿軸向?qū)R的兩個復合磁根據(jù)磁性確定電磁引線正、負極,并根據(jù)實際情 況電磁引線串聯(lián)或并聯(lián),電磁引線的正極端與機體外的接線盒內(nèi)的正極接線柱相連,而負 極引線沿軸向與刷架對應的一個電刷裝置的電刷銅絲辮相連。定子內(nèi)是由與之對應的復合 磁組成的兩組轉(zhuǎn)子,每組轉(zhuǎn)子有2對極4個復合磁組成,每對極對稱排列在轉(zhuǎn)子軸上各占 1/3至2/7之間,其每對極極寬相同,每組的每對極沿向?qū)R,第一組轉(zhuǎn)子伸向第一組定子 的復合磁極,每組以SN、SN排列,第二組以NS、NS排列,兩組轉(zhuǎn)子的復合磁電磁引線根據(jù)實 際串聯(lián)或并聯(lián),轉(zhuǎn)子后的軸上套裝有換磁器,換磁器上對稱排列兩片,每片所占圓周的1/4 至1/6之間,瓦形銅片后是兩個圓銅環(huán),第一個圓銅環(huán)與兩瓦形銅片接觸,第二個圓銅環(huán)與
4第一個圓銅環(huán)之間是電絕緣,在換磁器上有開關(guān)器的圓環(huán)形刷架,沿刷架圓環(huán)均勻排列與 定子沿軸向每列對應一個電刷裝置,每個電刷裝置的電刷銅絲辮與對應列的復合磁電磁負 極引線相連,每個電刷裝置是由刷盒、壓緊彈簧、電刷、電刷銅絲辮組成,圓環(huán)形刷架通過支 架固定在機體后蓋上,在支架上有兩個與圓銅環(huán)對應的電刷裝置,刷架上的電刷與第一個 銅環(huán)接觸,電刷的銅絲辮與機體接線盒內(nèi)的負極端相連,而瓦形銅片與轉(zhuǎn)子復合磁電磁引 線負極相連。第二個電刷裝置與第二個圓環(huán)接觸,電刷銅絲辮與機體接線盒的正極端相連, 第二個圓環(huán)與穿過片間絕緣的轉(zhuǎn)子復合磁電磁引線的正極相連。瓦形銅片中心沿軸向與轉(zhuǎn) 子一對極中心沿軸逆時針錯開的角度是轉(zhuǎn)子與定子最大矩力左右所占定子一個復合磁角 度的1/2,這樣可以使轉(zhuǎn)子始終在最大轉(zhuǎn)矩力范圍之內(nèi)。作為第二種實施方式的直流永磁復合電動機其特征是機體內(nèi)的兩組定子每組共 有2對極4個復合磁組成,每對極對稱排列各占圓周的1/3至2/7之間,每組每對復合磁 沿軸向?qū)R,第一組定子每對復合磁伸向轉(zhuǎn)子的磁極以SN、SN方式排列,第二組定子每對 復合磁極以NS、NS方式排列,定子內(nèi)有與定子兩組對應的轉(zhuǎn)子兩組,每組轉(zhuǎn)子有數(shù)個復合 磁均勻排列在轉(zhuǎn)子軸上,每組的復合磁沿軸向?qū)R,第一組轉(zhuǎn)子復合磁伸向定子的磁極是S 極,第二組為N極。轉(zhuǎn)子后的轉(zhuǎn)子軸上的換磁器有與轉(zhuǎn)子一組復合磁數(shù)目的瓦形銅片均勻 排列在片間絕緣上,每個瓦形銅片沿軸各與沿軸向?qū)R的一對復合磁的電磁引線的負極對 應相連,每一個瓦形銅片之間是絕緣的,圓環(huán)形銅環(huán)與瓦形銅片也是絕緣的。開關(guān)器的圓 環(huán)形刷架內(nèi)圓套在換磁器并與換磁器沿圓周有一定間隙,沿刷架的環(huán)形面對稱排列兩組電 刷裝置,每組電刷裝置數(shù)有轉(zhuǎn)子一組復合磁數(shù)目的1/4至1/6,每個電刷裝置的電刷相對的 對應換磁器上的一個瓦形銅片,每組電刷裝置的電刷所占總弧度小于定子一對極所占的弧 度,圓環(huán)形刷架通過支架固定在機體的后蓋上,支架上還有一個與換磁器的圓銅環(huán)對應的 電刷裝置,這個電刷裝置的電刷銅絲辮與接線盒內(nèi)的正極端相連,而接線盒的負極端與刷 架上的兩組電刷銅絲辮相連。同時接線盒內(nèi)的正極端與定子復合磁電磁正極引線相連,負 極與定子復合磁電磁負極引線相連,這樣通過刷架上對稱的兩組電刷與換磁器的瓦形銅片 對稱各控制占轉(zhuǎn)子圓周1/4至1/6的一列復合磁。使定子一對極寬與轉(zhuǎn)子一個極寬相互作 用。每組電刷裝置沿軸向中心與定子一對極中心沿軸向逆時針錯開的角度是定子與轉(zhuǎn)子最 轉(zhuǎn)矩力左右移動轉(zhuǎn)子一個復合磁角度的1/2。作為第三種實施方式的直流永磁復合電動機與第一種實施方式的直流永磁復合 電動機的區(qū)別是把第一種實施方式的轉(zhuǎn)子復合磁對應的換成瓦形永磁,用永龍頭代替復合 磁,第一組永磁轉(zhuǎn)子4塊瓦形永磁兩對仍伸向定子第一組復合磁以SN、SN對稱排列在轉(zhuǎn)子 軸上,第二組瓦形永磁以NS、NS對稱方式排列在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子軸上的換磁器把第一種實 施方式的換磁器第二個圓銅環(huán)去掉,其相應的電刷裝置也去掉,其余的方式和方法相同。作為第四種實施方式的直流永磁復合電動機與第二種實施的直流永磁復合電動 機的區(qū)別是把第二種實施方式的兩組定子復合磁極對應的抽象成兩級由瓦形永磁組成的 定子磁極,用永磁提供磁場,每組永磁定子4塊瓦形永磁組成的兩對極對稱各占機體內(nèi)圓 的1/4至1/6圓角度并固定在機體內(nèi),第一組瓦形永磁定子伸向轉(zhuǎn)子的每對極以SN、SN極 排列,第二組以NS、NS極排列,每組每對極沿軸向?qū)R,其它的結(jié)構(gòu)與第二種實施方式相 同。以上四種實施方式的永磁可以是釹鐵綳永磁,也可以是鐵氧體永磁,稀土鈷永磁、鋁鎳鈷永磁中的其中一種,或者兩種以及兩種以上的組合組成。當直流永磁復合電動機不通電時,定子或轉(zhuǎn)子復合磁電磁勵磁線圈無電流,復合 磁的電磁鐵四周都是由導磁性較大的鐵磁材料組成,使復合磁的永磁構(gòu)成自回路,對外產(chǎn) 生的漏磁的磁性很弱,當機體外的接線盒內(nèi)正負極接通電源時,第一種實施方式的工作原 理是,電流正極一方至定子復合磁電磁線圈的所有正極端經(jīng)電磁線圈于刷架上的電刷至換 磁器上的瓦形銅片至第一個圓銅環(huán)至圓銅環(huán)上的電刷至接線盒的負極構(gòu)成回路,使與瓦形 銅片接觸的刷架上的電刷對應的定子復合磁電磁通電與永磁串聯(lián)提供磁勢,而被通電的定 子復合磁一個極寬與轉(zhuǎn)子作用的一對極寬相互作用,而每組定子一個極寬與轉(zhuǎn)子一個對極 作用通電的復合磁個數(shù)在4個以上,而刷架上的其余電刷與片間絕緣接觸的電流到此結(jié) 束,使定子每組對稱余下的復合磁無電流,因此對外不產(chǎn)生磁性,而另一路電流正極至第二 個圓銅環(huán)上的電刷至第二個圓銅環(huán)至轉(zhuǎn)子復合磁電磁正極經(jīng)電磁勵磁線圈至換磁器上的 瓦形銅片至第一個圓銅環(huán)至電刷至接線盒的負極,使轉(zhuǎn)子的復合磁電磁通電與永磁串聯(lián)提 供磁勢與定子作用。第一組定子復合磁對稱提供的兩個N極與轉(zhuǎn)子第一組對稱的一對SN 極要互作用使轉(zhuǎn)子逆時針受力,第二組定子復合磁對稱提供的兩個S極與轉(zhuǎn)子第二組對稱 的一對NS極相互作用使轉(zhuǎn)子逆時針受力,從而使轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)子軸 上的換磁器一起轉(zhuǎn)動,當換磁器的瓦形銅片與刷架上前一個電刷接觸時與電刷對應的一列 定子復合磁電磁通電,向前加入一個定子復合磁極寬,而與瓦形銅片接觸的后一個電刷離 開瓦形銅片與換磁器片間絕緣接觸而斷電,使電刷對應的一列定子復合磁斷電不產(chǎn)生復合 磁勢,拖離定子磁極有一個復合磁極寬,使定子磁極中心向前移動一個復合磁所占角度,使 轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動,這樣通過交替通斷定子磁極前和后的復合磁電磁,使定子始終以一定數(shù)目 的通電復合磁逆時針移動,從而帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,從而使轉(zhuǎn)子輸出動力,由于永磁與電磁串聯(lián) 所提供的磁勢較大,比產(chǎn)生同樣磁勢的電磁用電量要低的多,同時復合磁的永磁四周都是 導磁材料,使永磁構(gòu)成自回路,在復合磁不通電的情況下對外產(chǎn)生的漏磁少,通電的復合磁 場對相鄰不通電的復合磁影響較小,轉(zhuǎn)子受換磁器的控制始終在最大轉(zhuǎn)矩力左右受力,因 此效率較高。作為第二種直流永磁復合電動機的工作原與第一種大同小異,其不過第二種方式 改變的是通過刷架上的兩組電刷組的電刷通斷換磁器上的瓦形銅片,每個電刷組連續(xù)接通 1/4至1/6圓周的4個以上轉(zhuǎn)子復合磁。第一組轉(zhuǎn)子兩對稱S極與第一組定子對稱的兩對 SN極相互作用使轉(zhuǎn)子順時針受力,第二組轉(zhuǎn)子兩對稱N極與第二組定子對稱的兩對NS極相 互作用,使轉(zhuǎn)子順時針受力,從而使轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動并帶動換磁器轉(zhuǎn)動,電刷組的位置是使 轉(zhuǎn)子受最大轉(zhuǎn)矩力的左右,因此轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時通過換磁器與電刷組通斷轉(zhuǎn)子前后磁極前后 一列的復合磁電磁線圈的電流,使轉(zhuǎn)子始終在最大轉(zhuǎn)矩力范圍之內(nèi),因此效率較高,其電流 方式不再重復說明。作為第三種直流永磁復合電動機的工作原理與第二種相同,只不過轉(zhuǎn)子由復合磁 提供的磁極換成永磁提供磁極不再重復。作為第四種直流永磁復合電動機的工作原理與第二種的相同,只不過定子提供的 復合磁極被永磁替代而以,不再重復。以上四種的一對極寬與一個極寬在工作時的比在1/1 至2/1之間。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1是直流永磁復合電動機第一種實施方式的縱向上半部剖視圖。圖2是直流永磁復合電動機第一種實施方式的橫向剖視圖。圖3是是直流永磁復合電動機第一種實施方式的定子復合磁放大的剖視圖。圖4是直流永磁復合電動機第二種實施方式的縱向上半部剖視圖。圖5是直流永磁復合電動機第二種實施方式的橫向剖視圖。圖6是直流永磁復合電動機第二種實施方式的轉(zhuǎn)子復合磁放大的剖視圖。圖7是直流永磁復合電動機第三種實施方式的縱向上半部剖視圖。圖8是直流永磁復合電動機第三種實施方式的橫向剖視圖。圖9是直流永磁復合電動機第四種實施方式的縱向上半部剖視圖。圖10是直流永磁復合電動機第四種實施方式的橫向剖視圖。
具體實施例方式第一種實施方式參見附圖1-3,機體1是由鑄鐵或鑄鋼而成,機體1連接有前蓋2、 后蓋3,有前2、后3蓋上有進出風道4,機體1內(nèi)有定子5,定子5有兩組,第一組復合磁定 子6,第二組復合磁定子7,在定子5內(nèi)是轉(zhuǎn)子8,轉(zhuǎn)子8有兩組復合磁轉(zhuǎn)子,第一組復合磁轉(zhuǎn) 子9,第二組復合磁轉(zhuǎn)子10,定子復合磁11是由永磁12與電磁13以異極相吸的方式串聯(lián) 而成,電磁13是由硅鋼片疊加緊固而成的鐵心14套上動磁線圈15而成,永磁外護軟鐵16。 轉(zhuǎn)子復合磁30是由永磁31與電磁32以異極相吸的方式串聯(lián)而成,電磁32是由硅鋼片疊 加而成的鐵心33套上動磁線圈34而成,永磁31外護軟鐵35。定子復合磁11伸向轉(zhuǎn)子8 的電磁一方是帶內(nèi)圓弧的極靴極靴40,而轉(zhuǎn)子復合磁30伸向定子5的電磁32 —方是帶外 圓孤的極靴41,兩組定子6、7都是由相同數(shù)目的復合磁11組成,每組復合磁11的永磁12 一方以均勻的方式吸附在機體1內(nèi),并使整個復合磁11固定在機體1內(nèi),兩組復合磁定子 6、7每個復合磁11沿軸向?qū)R。每組轉(zhuǎn)子復合磁共有4個復合磁30兩對極,每對極對稱 排列在轉(zhuǎn)子軸17上,兩組復合磁轉(zhuǎn)子9、10的每對極沿軸向?qū)R。在轉(zhuǎn)子8前的轉(zhuǎn)子軸17 上裝有冷卻風扇18、前軸承19,前軸承19坐在前蓋2內(nèi)的軸承座27內(nèi),軸承座27外蓋軸 承蓋28,轉(zhuǎn)子8后的轉(zhuǎn)子軸17上套裝有開關(guān)器20的換磁器21,換磁器21后是后軸承26, 后軸承26坐在后蓋3內(nèi)的軸承座27內(nèi),軸承座27外蓋軸承蓋28。開關(guān)器20有普通電刷 裝置60,套在換磁器21上的圓環(huán)形刷架61、固定刷架61在后蓋3上的支架62組成。換磁 器21是由嵌在片間絕緣23的瓦形銅片22和套在片間絕緣23的兩個圓銅環(huán)24、25組成, 片間絕緣23是由電絕緣材料制成,瓦形銅片22外孤與片間絕緣23的外圓同心等半徑,瓦 形銅片22共有兩片對稱排列在片間絕緣23上各占1/4至1/6圓角度,兩片瓦形銅片22沿 片間絕緣之間外圓是絕緣的,兩個圓銅環(huán)24、25套在片間絕緣23上,第一個圓銅環(huán)24與瓦 形銅片22相接觸,第二個圓銅環(huán)25與第一個圓銅環(huán)24有一定間隙保持電絕緣。瓦形銅片 22與轉(zhuǎn)子8的復合磁30的電磁32的負極引線相連,第二個圓銅環(huán)25與轉(zhuǎn)子復合磁30的 電磁32的正極引線相連。圓環(huán)形刷架61套在瓦形銅片22的一方,在刷架61的圓環(huán)面上 均勻排列在定子一組復合磁數(shù)目相同的電刷裝置60沿軸向?qū)呐c兩組定子復合磁沿軸 向?qū)R的兩個復合磁11的電磁13的負極引線相連。而在支架62上的兩個電刷裝置60分別對應兩個圓銅環(huán)24、25,對在第一個圓銅環(huán)24的電刷裝置60的銅絲辮與機體1上的接 線盒29的負極端相連,對座第二個圓銅環(huán)25的電刷裝置60的銅絲辮與接線盒29的正極 端相連,而接線盒29的正極端同時與所有的定子8的復合磁11的電磁13引線的正極端相 連,其電流流程方式為,一種電流方式電源正極一定子8的復合磁11的電磁13正極一電 磁13的勵磁線圈15 —刷架61上對應的電刷裝置60 —瓦形銅片22 —第一個圓銅環(huán)24 — 電刷裝置60 —接線盒29負極構(gòu)成回路,使與瓦形銅片22接觸的電刷對應沿軸向?qū)R的定 子復合磁11連續(xù)幾列勵磁,使定子8提供復合磁動勢,另一路電流方式是電源正極一第二 個圓銅環(huán)25上的電刷一圓銅環(huán)25 —轉(zhuǎn)子復合磁30的電磁32正極一轉(zhuǎn)子勵磁線圈34 — 瓦形銅片22 —圓銅環(huán)24 —圓銅環(huán)24上的電刷一接線盒29負極使轉(zhuǎn)子8復合磁30電磁 32勵磁,使轉(zhuǎn)子8提供復合磁動勢。轉(zhuǎn)子8第一組轉(zhuǎn)子9兩對稱SN、SN極分別與第一組定 子6對稱的兩個N極相互作用,轉(zhuǎn)子8第二組轉(zhuǎn)子10兩對稱NS、NS極分別與第二組定子7 對稱的兩個S極相互作用,定子5是一個極寬與轉(zhuǎn)子8 一對極寬所占圓角度以1/2至1/1。 這種方式的定子5與轉(zhuǎn)子8是并勵方式,也可以改為串勵方式,即第一個圓銅環(huán)24上的電 刷裝置60去掉,而定子5的復合磁11的正極端分別對應接刷架61上的電刷裝置60的銅 絲辮,而定子5的復合磁11的負極接接線盒29的負極端,這樣就成了串聯(lián)式端,這樣就成 了串聯(lián)式直流永磁復合電動機了。 作為第二種實施方式的直流永磁復合電動機,參見附圖4-6,其特征是機體1的 定子36有兩組定子組38、39,每組定子組共有4個復合磁37兩對極對稱排列,每對極各占 1/3至2/7圓角度,第一組復合磁定子38與第二組復合磁定子39每對極沿軸向?qū)R,定子 36內(nèi)是與之對應的兩組復合磁轉(zhuǎn)子43、44,轉(zhuǎn)子42的兩組復合磁轉(zhuǎn)子43、44的復合磁30 數(shù)目相同,并且每組復合磁30沿軸向?qū)R,在轉(zhuǎn)子42后的轉(zhuǎn)子軸17是開關(guān)器45的換磁器 63,換磁器63是由與轉(zhuǎn)子42 —組復合磁30數(shù)目相同的瓦形銅片46嵌在片間絕緣47,在片 間絕緣47后套有圓銅環(huán)48,每個瓦形銅片46沿軸向?qū)呐c轉(zhuǎn)子42兩組復合磁轉(zhuǎn)子43、 44沿軸向?qū)R一列的轉(zhuǎn)子復合磁30的電磁32引線負極相連,而正極引線與圓銅環(huán)48相 連,每個瓦形銅片46之間有一定間隙并且是絕緣的。在換磁器63的瓦形銅片46位置上套 有圓環(huán)形刷架57,刷架57的環(huán)面對稱排列兩組電刷裝置58、59。每組電刷裝置60的個數(shù) 是轉(zhuǎn)子42 —組復合磁30個數(shù)的1/4至1/6,每組連續(xù)均勻排列在刷架57的環(huán)面上,每組 總的電刷位置60的電刷所占總角度為1/4至1/6圓周角度,刷架57通過支架62固定在后 蓋3上。支架62上有一個與圓銅環(huán)48對應的電刷裝置60,電刷裝置60的電刷銅絲辮與接 線盒29的正極相連。而刷架57上的所有的電刷銅絲辮都與接線盒29的負極端相連。定 子36的兩組38、39復合磁37的電磁引線正極與接錢盒29的正極相連,而負極引線與接線 盒29的負極相連。其直流永磁復合電動機的電流方式是電源正極一接線盒29正極一一 路到定子復合磁37的電磁13正極一勵磁線圈15 —接線盒29負極構(gòu)成回路,使定子復合 磁37通電產(chǎn)生復合磁動勢。接線盒29另一路正極一圓銅環(huán)48上的電刷一圓銅環(huán)48 —轉(zhuǎn) 子42復合磁電磁30的正極一轉(zhuǎn)子復合磁30的勵磁線圈34 —瓦形銅片46 —所有接觸瓦 形銅片46刷架57上的電刷一接線盒負極構(gòu)成回路,使轉(zhuǎn)子42的轉(zhuǎn)子復合磁30的電磁32 勵磁,每組轉(zhuǎn)子組產(chǎn)生兩個對稱極與定子36 —一對應,轉(zhuǎn)子42 —個極寬與定子36 —對極 寬所占圓角度的比在1Λ至1/2,第一組轉(zhuǎn)子43產(chǎn)生的兩對稱S極與第一組定子38對稱 的兩對SN相互作用,第二組轉(zhuǎn)子44產(chǎn)生的對稱N極與第二組定子39對稱的兩對NS極相互作用,從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。以上定子36與轉(zhuǎn)子42以并勵方式,還可以改為串勵方式,即把 定子復合磁37的負極引線接圓銅環(huán)48上電刷銅絲辮,而刷架57上的電刷銅絲辮與接線盒 29的負極相連,這樣就使定子和轉(zhuǎn)子以串勵方式運行。作為第三種實施方式的直流永磁復合電動機其特征是,所述的機體1內(nèi)的定子復 合磁與第一種實施方式的定子復合磁排列方式相同。不同的是轉(zhuǎn)子8上的復合磁30換成 了瓦形永磁54,其極性排列方式相同,第一組永磁轉(zhuǎn)子55的4塊瓦形永磁54伸向第一組 復合磁定子6的兩對稱磁極為SN、SN排列。第二組永磁轉(zhuǎn)子56的4塊瓦形永磁54以NS、 NS極排列,轉(zhuǎn)子53上的開關(guān)器20是把第一種實施方式的開關(guān)器20上的圓銅環(huán)25及相對 應的電刷裝置60去掉,其余的結(jié)構(gòu)相同。作為第四種實施方式的直流永磁復合電動機參見附圖9-10,其特征是,所述的機 體1內(nèi)的定子49與第二種實施方式的定子36不同的是,把定子36上的復合磁37對應的 換成瓦形永磁52,換成的瓦形永磁組成的兩組永磁定子組50、51,定子49內(nèi)的轉(zhuǎn)子與第二 種實施方式的轉(zhuǎn)子相同,其余的結(jié)構(gòu)與第二種實施的方式相同,不再重復。以上四種直流永磁復合電動機使用兩對極的方式,定子或轉(zhuǎn)子還可以使用一對極 或多對極的方式,直流永磁復合電動機的定子和轉(zhuǎn)子還可以使用一組的結(jié)構(gòu)。當然定子或 轉(zhuǎn)子的極寬還可以適當?shù)募娱L,相應的第一種實施方式的瓦形銅片所占圓角度要相應的加 大,第二種實施方式的刷架上的每組電刷裝置的電刷所占圓角度要相應的加大。對于第一 種實施方式和第二種實施方式的直流永磁復合電動機還可以使用復勵方式。以上改變均在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直流永磁復合電動機,有機體、機體前后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸上的冷卻風扇、 開關(guān)器組成。其特征在于在機體前后蓋上設(shè)有進、排風道和轉(zhuǎn)子軸上前后軸承的軸承座, 在軸承座外蓋軸承蓋,在機體內(nèi)圓均勻排列兩組定子,每組定子是由相同數(shù)目的復合磁組 成,每個復合磁是由永磁和電磁的異極相吸的方式串聯(lián)而成,永磁吸附在電磁鐵心上,電磁 鐵由硅鋼片疊加而成并外套電磁線圈,伸向轉(zhuǎn)子的電磁鐵心有極靴,而永磁與電磁串聯(lián)而 成的復合磁兩磁極一極帶有極靴的電磁提供,而另一極由永磁提供,與轉(zhuǎn)子作用的一極為 電磁,而永磁一極吸附在機體內(nèi)圓上,并且整個復合磁固定在機體內(nèi)圓,永磁其余面有一定 厚度的軟鐵包圍,以防漏磁,兩組定子伸向轉(zhuǎn)子的復合磁電磁一端第一組為N極,第二組為 S極,每組的復合磁沿軸向?qū)R,其電磁線圈引線根據(jù)極性同一軸向相連。定子內(nèi)有兩組與 定子相對應的兩組轉(zhuǎn)子也是有相同數(shù)目的復合磁組成并沿軸向?qū)R,轉(zhuǎn)子復合磁與定子復 合磁結(jié)構(gòu)相同,不同的是伸向定子的電磁一極有外圈弧形的極靴,永磁一極吸附在轉(zhuǎn)子軸 上,轉(zhuǎn)子的兩組每組共有兩對極四個復合磁組成,每對復合磁占轉(zhuǎn)子圓周的角度取圓周的 1/3至2/7之間,每組兩對復合磁對稱排列,每一組復合磁轉(zhuǎn)子以SN、SN排列,第二組以NS、 NS排列,每組復合磁固定在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子前的轉(zhuǎn)子軸上套有冷卻風扇、前軸承,轉(zhuǎn)子后的 轉(zhuǎn)子軸上套裝有開關(guān)器的換磁器、后軸承。開關(guān)器的圓環(huán)形刷架內(nèi)圓套在換磁器上并通過 支架固定在后端蓋上,圓環(huán)形刷架上排列著與定子的復合磁沿轉(zhuǎn)向一對一的電刷裝置,即 每個電刷裝置控制著沿軸向?qū)R的兩個復合磁,電刷裝置是由刷盒、電刷、電刷壓緊簧和電 刷銅絲辮組成,電刷的銅絲辮與對應的復合磁電磁的負極引線相連,而定子復合磁的電磁 正極引線都與機體外的引線盒內(nèi)的正極端相連。圓環(huán)形刷架上的電刷與換磁器通過刷盒內(nèi) 的電刷壓緊簧接觸,換磁器是有瓦形銅片、圓環(huán)形銅環(huán)和片間絕緣組成,每個瓦形銅片所占 圓周的1/4至1/6之間,兩片瓦形銅片對稱排列在換磁器上,兩片瓦形銅片之間圓弧是片間 絕緣,第一個圓銅環(huán)套在片間絕緣上并與兩瓦形銅片接觸,第二個圓銅環(huán)也套在片間絕緣 上并與第一個銅環(huán)之間是電絕緣,瓦形銅片與轉(zhuǎn)子復合磁電磁線圈的負極引線相連,第二 個圓銅環(huán)與轉(zhuǎn)子電磁的正極引線相連,兩個圓銅環(huán)對應的兩個兩刷裝置固定在圓環(huán)形刷架 的支架上,第一個圓銅環(huán)的電刷裝裝置的電刷銅線辮與機體的接線盒的負極端相接,第二 個圓銅環(huán)的電刷裝置的電刷銅絲辮與接線盒的正極端相接,這樣通過電刷和換磁器的銅環(huán) 和瓦形銅片使定子導通的復合磁極寬與轉(zhuǎn)子對應一對復合磁極寬相互作用,導通的定子極 寬小于轉(zhuǎn)子一對極寬,而瓦形銅片沿軸向弧中心與轉(zhuǎn)子一對極中心沿軸向逆時錯開的角度 是轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)矩力左右所占一個定子復合磁角度的1/2。
2.一種直流永磁復合電動機,由機體、機體前后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸上的冷卻風扇, 開關(guān)器組成,其特征在于在機體內(nèi)有復合磁組成的兩組定子,每組定子有兩對極4個復合 磁,每對極占機體內(nèi)圓取圓周的1/3于2/7之間,每組的兩對極對稱排列,每組每對極沿軸 向?qū)R,第一組定子每對復合磁伸向轉(zhuǎn)子的磁極以SN、SN方式排列,第二組定子每對復合 磁伸向轉(zhuǎn)子的磁極以NS、NS方式排列,每組復合磁電磁引線根據(jù)永磁極性來確定電磁引線 的正負極與機體外接線盒下負極接線柱相接,定子內(nèi)有與定子兩組對應的轉(zhuǎn)子兩組,每組 轉(zhuǎn)子有數(shù)個復合磁均勻排列在轉(zhuǎn)子軸上,每組的復合磁沿軸向?qū)R,每一組轉(zhuǎn)子復合磁伸 向定子磁極都是N極,第二組為S極。轉(zhuǎn)子后的轉(zhuǎn)子軸上套裝的換磁器是與轉(zhuǎn)子一組復合 磁數(shù)目的瓦形銅片均勻固定在片間絕緣組成,每一個瓦形銅片沿軸向?qū)呐c沿軸向?qū)R 的一對轉(zhuǎn)子復合磁的電磁引線負極相連,套裝在換磁器的圓銅環(huán)與轉(zhuǎn)子復合磁的電磁引線的正極相連,圓銅環(huán)與瓦形銅片是電絕緣,每個瓦形銅片之間由片間絕緣構(gòu)成電絕緣,開關(guān) 器的圓環(huán)形刷架內(nèi)圓套在換磁器上,刷架上排列兩組電刷裝置,兩組電刷裝置對稱排列,每 組電刷裝置數(shù)目取轉(zhuǎn)子一組復合磁數(shù)目的1/4至1/6之間,每組電刷裝置的所有電刷所占 總圓角度小于定子一對極所占圓角度。每個電刷對應換磁器上的一個瓦形銅片,每個電刷 裝置的銅絲辮都與接線盒的負極端相連。圓環(huán)形刷架通過支架固定在機體的后蓋上,支架 上還有一個與換磁器上的圓銅環(huán)對應的電刷裝置,這個電刷裝置的電刷銅絲辮與接線盒的 正極端相連。這樣通過刷架上的兩組電刷與換磁器的瓦形銅片對稱各控制轉(zhuǎn)子1/4至1/6 之間圓弧的復合磁,使轉(zhuǎn)子的復合磁所占極寬小于定子一對極寬相互作用,每組電刷裝置 沿軸向中心與定子一對極中心沿軸向逆時針錯開的角度是定子與轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)矩力左右所 移動轉(zhuǎn)子一個復合磁角度的1/2。
3.按照權(quán)利要求1所述的直流永磁復合電動機,其特征在于所述的轉(zhuǎn)子有與定子復 合磁組成的兩組相對應的兩組永磁轉(zhuǎn)子,每組轉(zhuǎn)子有4塊瓦形永磁2對極,每組2對極對稱 排列在轉(zhuǎn)子軸上,并且每對極各占1/4至1/6之間圓孤的復合磁,每組每對極沿軸向?qū)R, 第一組永磁轉(zhuǎn)子每對伸向定子的以SN、SN排列,第二組以NS、NS極排列。
4.按照權(quán)利要求2所述的直流永磁復合電動機,其特征在于所述的兩組定子每組是 由4塊瓦形永磁組成2對極,第一組伸向轉(zhuǎn)子的定子永磁每對以SN、SN方式排列,第二組以 NS、NS方式排列,每組對極對稱排列各占機體內(nèi)圓的1/3至2/7之間任意數(shù)值,每組每對極 沿軸向?qū)R。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種永磁直流電動機,主要是利用永磁和電磁串聯(lián)組成單個的復合磁極,用永磁提高電磁的磁勢,從而達到在同樣電壓和電流情況下,復合磁比純電磁達到相同的磁勢用電量小一半。本發(fā)明的直流永磁復合電動機的定子、轉(zhuǎn)子是由復合磁組成。本發(fā)明主要有機體、定子、轉(zhuǎn)子、機體前后蓋、開關(guān)器、冷卻風扇組成,本發(fā)明能夠很好的降低用電量,充分利用磁能,達到節(jié)約能源的目的。
文檔編號H02K23/40GK102118090SQ20101003014
公開日2011年7月6日 申請日期2010年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月1日
發(fā)明者李振領(lǐng) 申請人:李振領(lǐng)
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