與交流異步電機基本結構相同的直流電機的製作方法

2023-08-01 21:19:51

專利名稱：與交流異步電機基本結構相同的直流電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種與交流異步電機基本結構相同的直流電機，屬於直流電機領域。
背景技術：
交流異步電機結構簡單，維修方便，造價低，但由於其調速性差，起動力矩小，使其應用範圍受到了限制，另外由於交流電機功率因數小於1，在節能方面也不具有優勢。直流電機調速性好，起動力矩大，節能，但由於傳統直流電機的電樞線圈在轉子上，在工作中是電樞換向，並且由於電樞電流很大，從而使其在容量和轉速上受到了限制，即很難造出大容量和高轉速的直流電機，另外傳統的直流電機在結構上也比交流異步電機複雜，造價高，不便維護，使其應用範圍受到了限制。本人曾提出專利號為01259327.3的《用交流電機基本結構改制成的無換向器直流電機》的技術方案，但此技術方案仍採用了定子勵磁，電樞線圈安置在轉子上的工作方式，電樞線圈的繞制仍很複雜，用此方案在製造大容量電機時，轉子電樞電流過大，不便用滑環導入導出。利用本發明所提出的技術方案可利用交流異步電機的基本結構，將電機電樞線圈安裝在定子上，勵磁線圈安裝在轉子上，從而製造出與交流異步電機結構相同的大容量直流電機。

發明內容本發明涉及一種與交流異步電機基本結構相同的直流電機，從而使直流電機的結構與交流異步電機一樣簡單，但其調速性和起動力矩大大優於交流異步電機，並且比目前所採用的電樞換向的直流電機結構簡單，運行可靠，造價低。
其技術方案為改變交流電機定子繞組的繞制方式，以一條或幾條通過定子鐵芯直徑的直線為分界線，將定子鐵芯分為相等的兩部分或兩部分以上的偶數部分，同一部分定子鐵芯下線槽中的電樞線圈有效邊電流方向相同，並且與相鄰部分定子鐵芯下線槽中的電樞線圈有效邊電流方向相反。以轉子鐵芯凸出的齒為磁極鐵芯，同向繞制勵磁線圈，且將勵磁線圈依次首尾相接形成閉合迴路，並將勵磁線圈首尾相接的節點與固定在轉子軸上的換向器上的同一角度位置的換向片相聯接，換向器的換向片的個數與勵磁線圈個數相同，換向片固定在絕緣環上彼此絕緣，絕緣環固定在轉子軸上。在與定子鐵芯的分界線同一角度位置處安裝電刷，將勵磁電流導入轉子勵磁線圈，轉子磁極以分界線為界分為二部分或兩部分以上的偶數個部分，同一部分磁極性相同，相鄰部分磁極性相反，並通過轉子磁極與定子鐵芯的齒、定子鐵芯下線槽之間的磁隙和定子磁軛及轉子鐵芯形成閉合迴路，給電機通電後，在電磁力的作用下，轉子即可轉動。


附圖1為二極與交流異步電機基本結構相同的直流電機的截面圖，圖中1為定子鐵芯磁軛，2為定子電樞線圈的一個有效邊，3為定子鐵芯下線槽，4為電刷及引出線，5為定子鐵芯齒，6為定子電樞線圈的一個有效邊，7為換向器的換向片，8為換向器絕緣環，9為轉子軸，10為轉子鐵芯齒，11為轉子勵磁線圈，12為電刷及引出線，13為勵磁線圈引線。
附圖2為四極與交流電機基本結構相同的直流電機截面圖。圖中1為定子鐵芯磁軛，2為定子電樞槽線圈的一個有效邊，3為定子鐵芯下線槽，4為電刷及引出線，5為定子鐵芯齒，6為定子電樞線圈的一個有效邊，7為換向器的換向片，8為換向器絕緣環，9為轉子軸，10為轉子鐵芯齒，11為轉子勵磁線圈，12為電刷及引出線，13為勵磁線圈引線，14為電刷及引出線，15為電刷及引出線。
具體實施方式
實施例一如附圖1所示，以通過定子鐵芯直徑的直線AB為分界線，將定子鐵芯分為相等的兩部分，每一匝定子電樞線圈的兩有效邊2、6分別位於這二部分定子鐵芯的下線槽3中，且位於同一部分定子鐵芯下線槽中的電樞線圈有效邊的電流方向相同，位於不同部分定子鐵芯下線槽中的電樞線圈有效邊的電流方向相反。以轉子鐵芯每一凸出的齒10為磁極鐵芯，同向繞制勵磁線圈11，且將勵磁線圈11通過勵磁線圈引線13依次首尾相接形成閉合迴路，並將相鄰勵磁線圈首尾相接的節點與固定在轉子軸上的換向器的同一角度位置的換向片7相聯接，換向片固定在絕緣環8上，絕緣環8固定在轉子軸9上，換向器的換向片的個數與勵磁線圈個數相同。在與定子鐵芯的分界線AB同一角度處安裝電刷4、12，將勵磁電流導入轉子勵磁線圈，轉子磁極將以分界線AB為界，如上半部分磁極性為N，則下半部分磁極性為S，並通過轉子磁極與定子鐵芯齒5、定子鐵芯下線槽3之間的磁隙和定子鐵芯磁軛1及轉子鐵芯形成閉合的磁迴路，如定子電樞按附圖1所示通電，在電磁力的作用下，轉子即可按附圖1所示轉動。
實施列二如附圖2所示，以通過定子鐵芯直徑的直線CD、EF為分界線，將定子鐵芯分為相等的四部分，同一部分定子鐵芯下線槽中的電樞線圈有效邊2電流方向相同，並與相鄰部分定子鐵芯下線槽3中的電樞線圈有效邊6電流方向相反。以轉子鐵芯每一凸出的齒10為磁極鐵芯，同向繞制勵磁線圈11，且勵磁線圈11通過勵磁線圈引線13首尾相接形成閉合迴路，並將相鄰勵磁線圈首尾相接的節點與固定在轉子軸9上的換向器同一角度位置的換向片7相聯接，換向片7固定在換向器絕緣環8上，換向器絕緣環固定在軸9上，換向器的換向片的個數與勵磁線圈個數相同。在與定子鐵芯的分界線CD、EF同一角度安裝電刷4、12、14、15，將勵磁電流導入轉子勵磁線圈，轉子磁極將以分界線CD、EF為界分為四部分，同一部分磁極性相同，相鄰部分磁極性相反，並通過轉子磁極與定子鐵芯齒5、下線槽3之間的磁隙和定子磁軛1及轉子鐵芯形成閉合的磁迴路，如按附圖2所示通電，在電磁力的作用下，轉子即可產生如附圖2所示的轉動。
權利要求
一種與交流異步電機基本結構相同的直流電機，它是由定子和轉子兩部分構成，其特徵是以轉子鐵芯每一個齒為磁極鐵芯，同向繞制勵磁線圈，且將勵磁線圈依次首尾相接形成閉合迴路，並將相鄰線圈首尾相接的節點與固定在轉子軸上的換向器同一角度位置的換向片相聯結，換向器的換向片的個數與勵磁線圈個數相同；以通過定子鐵芯直徑的一條或幾條直線為分界線，將定子鐵芯分為相等的兩部分或兩部分以上的偶數個部分，同一部分定子鐵芯下線槽中的電樞線圈有效邊電流方向相同，相鄰部分定子鐵芯下線槽中的電樞線圈有效邊電流方向相反；在與定子鐵芯的分界線同一角度處安裝轉子勵磁電刷。
全文摘要
本發明涉及一種與交流異步電機基本結構相同的直流電機。它將電樞繞組安裝在定子上，勵磁繞組安裝在轉子上，從而製造出與交流異步電機結構相同的大容量直流電機。此電機主要用於電動汽車、大型節能設備所用電機。
文檔編號H02K23/02GK1482724SQ0212967
公開日2004年3月17日 申請日期2002年9月12日 優先權日2002年9月12日
發明者楊永林 申請人:楊永林