[实用新型]一种永磁复励式直流电动机

说明书

技术领域

本发明涉及到一种新型的交直流通用电动机。

背景技术

传统的交直流通用电动机在其原理上是一种串励式直流电动机。串励式直流电动机具有比一般直流电动机机械特性软、调速特性好的特点，同时它还具有起动转矩高、机械特性软的特点；更为重要的是它能工作在交直流两种电源下的唯一的一种电动机。因此在没有直流电源又需要具有直流电动机良好的调速性能的场合往往只能选择串励式直流电动机；但串励式直流电动机也有其自身难以克服的缺点，它有空载转速高、空载电流大、机械磨损大、寿命低等缺点。

随着电力电子技术的发展，如今交流电转变成直流电已不是一件困难的事了，但大功率的可调直流电源仍然成本较高，这个困难限制了其它普通直流电动机的应用，故串励式电动机在当今社会仍有广泛的应用市场。

近年来随着硅钢、铜材等材料的上涨为了降低制造成本，部份厂家一直在寻求减少材料消耗的新办法来生产此类电动机。较为常用的一种方法是减小线圈的匝数和减少铁芯叠厚等办法试图减小原材料的用量，这样做的结果至使电动机的空载转速升高、磨擦加剧、寿命进一步下降。

发明内容

本发明提供一种新型结构的直流电动机可以很好地帮助克服上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型的永磁复励式直流电动机，该电动机是由机壳、换向器、电动机轴、整流器及碳刷架、碳刷、永磁材料、转子、定子等组成，转子和换向器固定在电动机输出轴上，电动机输出轴固定在轴承上，碳刷固定在碳刷架上，碳刷的侧边与换向器的换向片接触，碳刷架及轴承分别固定在机壳内，永磁材料固定在定子铁芯的磁轭部份里面，机壳由通过前后壳盖连接组成。

交直流电流进入电动机内首先经过整流器进行整流引导，转变成直流电流提供给电动机使用，从而使电动机能够工作在交流与直流两种状态。

本发明的内容是在直流电动机的励磁磁轭部份增加永磁材料，利用永磁材料在定子铁芯中产生一个固定的基本磁通，这个磁通与串励式励磁线圈产生的磁通相互叠加组成电动机的励磁磁通，为电动机的工作提供一个励磁条件；在电动机空载或轻载时，通过串励绕组的电流较小产生的串励磁通量较小，此时由于固定在定子磁轭部份的永磁材料产生的磁通是一个恒定的磁通，它不会随电动机的工作电流大小的变化而变化并在电动机磁路中占主导地位为电动机提供励磁磁通，此时电动机的励磁磁通量因永磁材料的存在而不会太小从而有效地控制了电动机的弱磁效应，使电动机的空载转速不会升的很高。当电动机负载运行时，电动机的电流增大，通过串励式励磁线圈产生一个串励式励磁磁通增强，使得这个磁通占据主导地位；它与永磁材料产生的固定磁通方向相同相互叠加，加强了电动机气隙磁通的强度，极大的加强了电动机的负载能力。当电动机负载能力达到一定程度时，电动机磁路中的励磁磁通主要由串励励磁线圈产生，电动机此时呈显串励式电动机较软的机械特性，满足电动机调速性能的要求，使整个电力拖动系统变的简单易用。

由于有永磁材料的存在，电动机在空载或轻载时，其励磁磁通不会太小，因此可以适度的减小定子绕组的线圈匝数，实现节省材料的目的。

附图说明

附图1是本发明的结构剖视图。

附图2是本发明的径向剖面图。

电动机由机壳1、电动机输出轴2、转子3、定子铁芯及定子绕组4、整流器与碳刷架5、碳刷6、换向器7、磁钢8组成。4是定子铁芯及定子绕组、8是镶嵌在定子铁芯磁轭部份的永磁材料，由它来产生一个励磁磁通，该磁通作为电动机的他励式励磁磁通，4上面的定子绕组构成串励线圈该线圈与转子线圈串联，当电动机工作时流过线圈的电动机工作电流产生一个串励式励磁磁通，该磁通与永磁材料产生的他励磁通叠加，共同组成复励式励磁磁通为电动机提供工作励磁。

具体实施方式

交流电源首先通过整流器整流成直流电供电动机作为能量来源。直流电经过定子铁芯及定子绕组4中的定子励磁线圈、碳刷6、换向器7、转子电枢3构成回路；；镶嵌在定子铁芯磁轭部份的永磁材料8产生的磁通与定子线圈产生的磁通相互叠加共同组成复励磁通；转子与定子磁通共同作用产生电磁转矩，实现电动机的电能与机械能的转化，机械转矩在电动机输出轴2上输出，从而完成电动机的能量转化过程；在电动机处于空载或轻载时，永磁材料产生的磁通占主导地位，电动机呈现出他励式电动机特性；当电动机处于重载时，流过定子线圈中的电流较大产生的励磁磁通占主导地位，电动机呈现出串励式电动机的特性。