[发明专利]一种自转直流电动机在审
申请号: | 201510040730.9 | 申请日: | 2015-01-28 |
公开(公告)号: | CN104617730A | 公开(公告)日: | 2015-05-13 |
发明(设计)人: | 李为超 | 申请(专利权)人: | 李为超 |
主分类号: | H02K23/00 | 分类号: | H02K23/00;H02K1/17;H02K1/22 |
代理公司: | 郑州中原专利事务所有限公司 41109 | 代理人: | 乔玉萍 |
地址: | 457300 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 自转 直流电动机 | ||
技术领域
本发明涉及一种直流电动机,特别是一种自转直流电动机。
背景技术
目前的直流电动机,虽然具有调速性能好、运行稳定的优点,但同时存在成本高、结构复杂、浪费电能、维护麻烦的缺点。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术的不足而提供一种可自转的直流电动机,它可实现自转,显著节约电能。
本发明的目的是以下述技术方案实现的:
一种自转直流电动机,包括定子和转子,定子包括主磁极、电刷、轴承和机座,转子包括转子铁芯、换向器、转子线圈、转轴;定子主磁极为两个具有平行面的永磁体,平行固定在机座上形成主磁场,两个磁极面分别为N极和S极;转子铁芯为导磁体,包括中间杆及杆两端的径向设置的弧形体,转轴依次穿过换向器与转子铁芯的中心与轴承连接;换向器为圆柱形结构,换向器包括两个导电区和两个绝缘区,导电区和绝缘区交替,导电区与转子线圈连接,转子线圈缠绕在转子铁芯上。
所述换向器导电区或绝缘区圆心角为85-95度,优选为90度。
所述弧形体为半圆体或半椭圆体。
所述直流电动机转子铁芯4的数目为1个、2个或多个。
所述导磁体为铁块或薄钢片叠加而成。
本发明提供的自转直流电动机,利用定子主磁极对转子铁芯的吸引力和定子主磁极对转子电磁极的排斥力,使转子在转动360度中保持180度左右的自转,能够提高直流电动机的工作效率,节约能源,而且结构简单,节约原材料。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为电刷与换向器示意图;
图3为定子主磁极与转子铁芯、转子线圈示意图。
具体实施方式
本直流电动机由定子和转子组成,如图1与图3所示,定子包括主磁极1、电刷2、轴承、机座,机座是直流电动机的外壳,轴承承载转子和定子的组合与电动机动力输出,定子主磁极1为两个具有平行面的永磁体,平行固定在机座上形成主磁场,两个磁极面分别为N极和S极;转子由转轴3、转子铁芯4、换向器5、转子线圈6组成,转轴3依次穿过换向器与转子铁芯的中心与轴承连接。
换向器5如图2所示,为圆柱形结构,包括两个导电区和两个绝缘区,导电区与转子线圈连接,导电区或绝缘区圆心角为85-95度,优选为90度,一个导电区加一个与之相邻的绝缘区角度为180度;A点到B点、C点到D点相对导电,B点到C点、D点到A点相对绝缘;转子铁芯4为导磁体,由铁块或薄钢片叠加而成,可为一体结构,也可为非一体结构,包括中间杆及杆两端的径向设置的弧形体,可为半圆体或半椭圆体或其它弧形体,半圆体可为大半圆体或小半圆体,半椭圆体可为大半椭圆体或小半椭圆体;其两端重量比中间大,转子线圈6缠绕在转子铁芯4上,转子线圈6与转子换向器5导电区连接,换向器5导电区与定子电刷2接触给转子线圈6电流,换向器同时改变转子线圈的电流方向,有电流的转子线圈6使转子铁芯4变成转子电磁极。
如图1所示,把缠绕有转子线圈6的转子铁芯4,放在定子主磁极1形成的主磁场中,转子铁芯4两端受主磁场的吸引力,转子铁芯4两端中心点转动至与主磁体最接近位置,这时直流电源通过电刷2与转子换向器5导电区给转子线圈6直流电流,转子铁芯4受转子线圈6磁化形成的电磁极与定子主磁极l相互排斥,转子受排斥力转动90度左右,此时换向器5转到与电刷2接触的换向器绝缘区,转子铁芯4受主磁极1的吸引力,转子开始自转,再次转动90度左右,此时换向器5又转到与电刷2接触的换向器导电区,转子铁芯4受转子线圈6磁化形成的电磁极与定子主磁极1相互排斥,转子再次转动90度,此时换向器5转到与电刷2接触的换向器绝缘区,转子铁芯4受主磁极l的吸引力,转子再次自转,转动90度左右,完成一周的转动。本直流电动机利用转子铁芯4受主磁极1的吸引力,转子磁极受主磁极1的排斥力,相互循环,受惯性的影响使转子方向保持一致。
如图1所示,本发明提供的直流电动机,采用两个平行磁极面的永磁体,以及转子铁芯4两端设置为半圆体或半椭圆体,使转子铁芯4受主磁极1吸引力的起点离主磁场中心磁力线最远,终点离主磁场中心磁力线最近;转子磁极受主磁极1排斥力的起点离主磁场中心磁力线最近,终点离磁场中心磁力线最远。
本直流电动机转子由1个转子铁芯或2个或多个转子铁芯组成转子铁芯组提高工作效率,增加工作动力,稳定转动速度;当转子铁芯为2个时,两个转子铁芯垂直设置;当转子铁芯为多个时,多个转子铁芯等角位设置。
转子铁芯4受主磁极1的吸引力使本直流电动机在转动360度中自转180度左右,因此提高直流电动机的工作效率、节约能源,是一种理想的直流电动机。本直流电动机的特点是方向单一,一台直流电动机只能有一个电流方向,改变电流方向不能使电动机转动。
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