本發(fā)明涉及電動機技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種單極純直流脈磁無刷調(diào)速電動機。

背景技術(shù)：

目前，汽車上、電車上用的電動機說是直流無刷調(diào)速電動機，其實不是真正的直流無刷電動機，而是通過電子器件逆變成三相高頻高流電再通入電機，則是我們常見的三相高流電動機。

因此，研究一種可實現(xiàn)雙向運行、零至最高轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、反電動勢的吸收再生電能、及自行發(fā)電的電動機非常重要，可有效地提高電動汽車或電單車的續(xù)航里程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種單極純直流脈磁無刷調(diào)速電動機，該電動機具備自行調(diào)速及反電動勢的吸收再生電能的功能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種單極純直流脈磁無刷調(diào)速電動機，包括電機轉(zhuǎn)子和電機定子；還包括驅(qū)動電路和用于檢測電機轉(zhuǎn)子位置的位置傳感器，所述的電機轉(zhuǎn)子為圓柱形，電機轉(zhuǎn)子的圓柱表面覆蓋有k組大小相同的永磁鐵，相鄰的永磁鐵緊密排列且極性相異；

所述的電機定子設(shè)置有k組電機線圈繞組，每組電機線圈繞組分別包括a相線圈繞組、b相線圈繞組和c相線圈繞組，且電機線圈繞組按a相線圈繞組、b相線圈繞組、c相線圈繞組的順序依次排列，所述的a相線圈繞組、b相線圈繞組和c相線圈繞組分別與驅(qū)動電路連接，通電時，電機定子上位于同一側(cè)的相鄰兩個線圈繞組的極性相異；

所述的位置傳感器與驅(qū)動電路連接；

所述的電機定子的圓周外側(cè)還設(shè)置有發(fā)電機，所述的發(fā)電機設(shè)置有k組發(fā)電機繞組，每組發(fā)電機繞組分別包括a相發(fā)電機繞組、b相發(fā)電機繞組和c相發(fā)電機繞組，且發(fā)電機繞按a相發(fā)電機繞組、b相發(fā)電機繞組和c相發(fā)電機繞組的順序依次排列；

電機定子上的線圈繞組因通電而形成磁場，通過驅(qū)動電路分別控制電機定子上的a相線圈繞組、b相線圈繞組和c相線圈繞組的電源依次通斷，線圈繞組圓周內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的磁極與電機轉(zhuǎn)子的磁極因同性相斥、異性相吸使得電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；

由于磁場方向的不斷改變，發(fā)電機上的發(fā)電機繞組則通過電機定子上的線圈繞組的圓周外側(cè)產(chǎn)生的磁場來發(fā)電。

優(yōu)選地，所述的驅(qū)動電路中設(shè)置有續(xù)流二極管，所述的續(xù)流二極管用于吸收電機定子線圈繞組斷電時產(chǎn)生的反電動勢。

優(yōu)選地，所述的k為2的整倍數(shù)。

本發(fā)明的工作原理：電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角為0度時，位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子的位置信號，并將信號反饋至驅(qū)動電路，驅(qū)動電路驅(qū)動定子上的a相繞組接通電源，a相繞組通電產(chǎn)生直流磁場，磁力線與電機轉(zhuǎn)子上的同性永磁鐵相斥，與最近的異性永磁鐵相吸，使得電機轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動；

當(dāng)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動至30度時，定子上的a相繞組產(chǎn)生的磁力線與電機轉(zhuǎn)子上的異性永磁鐵相吸，使得電機轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動，因此在電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)至30度時，位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子的位置信號，并將信號反饋至驅(qū)動電路，驅(qū)動電路斷開定子上的a相繞組電源，并接通定子上的b相繞組電源，使b相繞組產(chǎn)生直流磁場，磁力線與電機轉(zhuǎn)子山的永磁鐵由于同性相斥、異性相吸使得電機轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動；

當(dāng)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)至60度時，定子上的b相繞組產(chǎn)生的磁力線與電機轉(zhuǎn)子上的異性永磁鐵相吸，使得電機轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動，因此在電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)至60度時，位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子的位置信號，并將信號反饋至驅(qū)動電路，驅(qū)動電路斷開定子上的b相繞組電源，并接通定子上的c相繞組電源，使c相繞組產(chǎn)生直流磁場，磁力線與電機轉(zhuǎn)子山的永磁鐵由于同性相斥、異性相吸使得電機轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動；

同樣的原理，當(dāng)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動至90度時，驅(qū)動電路斷開c相繞組的電源，再次接通a相繞組，使電機轉(zhuǎn)子循環(huán)轉(zhuǎn)動。

磁場方向的不斷改變，發(fā)電機上的線圈繞組則通過凸極外端產(chǎn)生的磁場來發(fā)電

每當(dāng)斷開定子上的a相繞組或b相繞組或c相繞組時，都會產(chǎn)生反電動勢，此時驅(qū)動電路中的續(xù)流二極管將反電動勢吸收，并再次利用。

本發(fā)明的有益效果：

1、通過電機定子上的a相繞組、b相繞組、c相繞組的依次通斷，使得磁場方向不斷改變，電機定子的內(nèi)側(cè)推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，外側(cè)推動發(fā)電機發(fā)電，在避免浪費的同時實現(xiàn)了充分利用。

2、電路中設(shè)置續(xù)流二極管，用于吸收繞組斷電時產(chǎn)生的反電動勢，起到能源回收的作用。

3、通過位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子的位置信號，通過精確定位來向驅(qū)動電路傳達驅(qū)動信號。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為驅(qū)動電路圖

圖中：1-電機轉(zhuǎn)子；2-電機定子；3-發(fā)電機。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例和附圖詳細說明本發(fā)明。

實施例1

如圖1所示，一種單極純直流脈磁無刷調(diào)速電動機，包括電機轉(zhuǎn)子1和電機定子2；還包括驅(qū)動電路和用于檢測電機轉(zhuǎn)子1位置的位置傳感器，所述的電機轉(zhuǎn)子1為圓柱形，電機轉(zhuǎn)子1的圓柱表面覆蓋有2k組大小相同的永磁鐵，相鄰的永磁鐵緊密排列且極性相異；

所述的電機定子2設(shè)置有k組電機線圈繞組，每組電機線圈繞組分別包括a相線圈繞組、b相線圈繞組和c相線圈繞組，且電機線圈繞組按a相線圈繞組、b相線圈繞組、c相線圈繞組的順序依次排列，所述的a相線圈繞組、b相線圈繞組和c相線圈繞組分別與驅(qū)動電路連接，通電時，電機定子2上位于同一側(cè)的相鄰兩個線圈繞組的極性相異；

所述的位置傳感器與驅(qū)動電路連接；

所述的電機定子2的圓周外側(cè)還設(shè)置有發(fā)電機3，所述的發(fā)電機3設(shè)置有2k組發(fā)電機繞組，每組發(fā)電機繞組分別包括a相發(fā)電機繞組、b相發(fā)電機繞組和c相發(fā)電機繞組，且發(fā)電機繞按a相發(fā)電機繞組、b相發(fā)電機繞組和c相發(fā)電機繞組的順序依次排列；

電機定子2上的線圈繞組因通電而形成磁場，通過驅(qū)動電路分別控制電機定子2上的a相線圈繞組、b相線圈繞組和c相線圈繞組的電源依次通斷，線圈繞組圓周內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的磁極與電機轉(zhuǎn)子1的磁極因同性相斥、異性相吸使得電機轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動；

由于磁場方向的不斷改變，發(fā)電機3上的發(fā)電機繞組則通過電機定子2上的線圈繞組的圓周外側(cè)產(chǎn)生的磁場來發(fā)電。

所述的驅(qū)動電路中設(shè)置有續(xù)流二極管，所述的續(xù)流二極管用于吸收電機定子2線圈繞組斷電時產(chǎn)生的反電動勢。

所述的k為2的整倍數(shù)。

本發(fā)明的工作原理：電機轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)角為0度時，位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子1的位置信號，并將信號反饋至驅(qū)動電路，驅(qū)動電路驅(qū)動電機定子2上的a相繞組接通電源，a相繞組通電產(chǎn)生直流磁場，磁力線與電機轉(zhuǎn)子1上的同性永磁鐵相斥，與最近的異性永磁鐵相吸，使得電機轉(zhuǎn)子1開始轉(zhuǎn)動；

當(dāng)電機轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動至30度時，電機定子2上的a相繞組產(chǎn)生的磁力線與電機轉(zhuǎn)子1上的異性永磁鐵相吸，使得電機轉(zhuǎn)子1不再轉(zhuǎn)動，因此在電機轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)至30度時，位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子1的位置信號，并將信號反饋至驅(qū)動電路，驅(qū)動電路斷開電機定子2上的a相繞組電源，并接通電機定子2上的b相繞組電源，使b相繞組產(chǎn)生直流磁場，磁力線與電機轉(zhuǎn)子1山的永磁鐵由于同性相斥、異性相吸使得電機轉(zhuǎn)子1繼續(xù)轉(zhuǎn)動；

當(dāng)電機轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)至60度時，電機定子2上的b相繞組產(chǎn)生的磁力線與電機轉(zhuǎn)子1上的異性永磁鐵相吸，使得電機轉(zhuǎn)子1不再轉(zhuǎn)動，因此在電機轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)至60度時，位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子1的位置信號，并將信號反饋至驅(qū)動電路，驅(qū)動電路斷開電機定子2上的b相繞組電源，并接通電機定子2上的c相繞組電源，使c相繞組產(chǎn)生直流磁場，磁力線與電機轉(zhuǎn)子1山的永磁鐵由于同性相斥、異性相吸使得電機轉(zhuǎn)子1繼續(xù)轉(zhuǎn)動；

同樣的原理，當(dāng)電機轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動至90度時，驅(qū)動電路斷開c相繞組的電源，再次接通a相繞組，使電機轉(zhuǎn)子1循環(huán)轉(zhuǎn)動。

磁場方向的不斷改變，發(fā)電機上的線圈繞組則通過電機定子2外側(cè)產(chǎn)生的磁場來發(fā)電

每當(dāng)斷開電機定子2上的a相繞組或b相繞組或c相繞組時，都會產(chǎn)生反電動勢，此時驅(qū)動電路中的續(xù)流二極管將反電動勢吸收，并再次利用。