[发明专利]三相自控同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相自控同步电动机，尤其涉及一种三相星接绕组的定子和安装在转子中部的励磁绕组或永磁体所构成的三相自控同步电动机。

背景技术

现有刷直流电动机和无刷直流电动机二种，其中的有刷直流电动机包括安装有主磁极的定子和安装有励磁绕组的转子，以及电刷和换向器，在定子的端部安装有电刷，而在转子的端部安装有与电刷相接触的换向器。该种有刷直流电动机在工作时，首先将外界直流电源与电刷相连接，再通过换向器将此直流电转化为交流电引入到电枢绕组，以使电枢绕组产生转矩。虽然该种结构的直流电动机结构相对简单，制作成本较低，但由于直流电动机中的电刷与换向器直接接触，当转子转动的过程中会产生较大的噪音，且故障率高，也易使电刷和换向器易磨损，其磨损后不仅电压力会减少，而且换向时易产生火花，所以，该种结构的直流电动机维修率较高；另外，换向器在向转子绕组供电时，其换向是先短路，然后再换向，该种换向方式即便短路的时间相对很短，也会降低转子的转动力矩和浪费电能，也并不利于电枢绕组换向运行。为此，在现有技术中，通常采用无刷直流电动机来解决上述问题，无刷直流电动机是利用位置传感器和电子推进器来实现电子换向，可以解决电动机噪音大故障率高等问题，且直流无刷电机能够在额定负载范围内负载发生变化也可以控制电动机转矩不变，且能维持一定的转速，但因其内设置有位置传感器和电子推进器，致使其自身结构比交流电动机和直流电动机复杂，制作成本非常高。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用改变供电相序的方式解决换向器易磨损和浪费电能，以及使用寿命短等问题的三相自控同步电动机。

本发明所提出的三相自控同步电动机包括定子和转子，且在定子上安装有三相星接绕组，而在转子上安装有励磁绕组或永磁体，所述定子的端部安装有供电电刷和换向电刷，所述转子的端部安装有与供电电刷相接触的滑环和与换向电刷相接触的同步换向器。

所述定子上设置有三相星接绕组与三相星接电容并联。

所述同步换向器和滑环的内表面设置有绝缘套筒。

所述同步换向器由间隔等距离的四组电源片和安装在相邻两组电源片之间的无电片构成。所述四组电源片中的每一组电源片由三块电源片构成，且中部电源片与滑环电连接，两侧的侧电源片分别与中部电源片电连接有位移二极管。

所述定子上的磁极为两极，同步换向器的换向电刷的宽度为换向器周长的1/4或定子上的磁极为四极，同步换向器的宽度为同步换向器周长的1/8。

本发明所提出的三相自控同步电动机，其定子上的三相星接绕组是由换向电刷为其供电，而换向电刷的电源是由供电电刷将电源传递给滑环和与滑环电连接的同步换向器，因该种为三相星接绕组供电的方式可以使其产生旋转磁场，而旋转磁场与转子上永磁体或励磁绕组所产生的磁场相配合产生转矩，且从调整电压大小来调整转子转速，不需要增加驱动器和位置传感器，所以，该电动机不仅可以节能，而且制作成本会降低；同时，因供电电刷和换向电刷面积较大，可增加电刷的耐磨强度和使用寿命，星接电容器采用自动为三相星接绕组换向续流，降低换向绕组在换向时产生火花，解决三相绕组换向的难题，实现微感换向；另外，因在每组电源片上设置有位移二极管，当换向电刷与电源片接触时，在位移二极管的作用下可以使转子磁极中心线逆定子旋转磁场偏移，其偏移角度在7.5度左右，非常有利于定子上的三相绕组换向运行。

　　附图说明

附图1是本发明所提出的三相自控同步电动机一个实施例的部分外观剖面结构示意图；

附图2是图1中定子上的三相星接绕组和电容器连接示意图；

附图3是图1中三相星接绕组和转子上永磁体分布示意图；

附图4是图1转子端部与换向电刷和电源电刷的外观结构示意图；

附图5是图4的侧视图；

附图6是图1中同步换向器接线后的展开图。

具体实施方式

参见图1，该图给出本发明所提出的三相自控同步电动机一个实施例的外观结构。该电动机包括安装在机壳8内的定子1和转子2，且在定子1上安装有三相星接绕组11，本实施例中给出的转子2上安装有永磁体21。定子1的端部安装有供电电刷3和换向电刷4，转子2的端部安装有与供电电刷3相接触的滑环5和与换向电刷4相接触的同步换向器6，且在同步换向器6的内表面设置有绝缘套筒7。