[发明专利]变功率电动机

说明书

一种变功率电动机，具有一组可改变串并联结构的可变定子线圈，各相线圈组通过电极搭扣的改向，可快速构成结构不同的单路定子线圈或多路定子线圈，使电动机的线圈结构发生根本性的变化，从而改变了电动机的额定电流和额定功率；设多路定子线圈的路数为M，则多路定子线圈突出的特点是：各相线圈组中的每一路线圈的尾端都并接在星形中心板上，而每一路线圈的首端都并接在各相电极板上，由此各相电机板上输入电流的能力就增大到路数M倍；由于设计了可变定子线圈和多路共板、并立并通全负荷并联电路，使得本发明体积小、重量轻，但功率更强大，而且可以用作变功率发电机，价廉物美，特别适合在汽车、电动汽车及各类发电电动机械设备领域中使用，积极意义十分明显。

技术领域

本发明涉及电动机技术领域，特别涉及一种功率可变的电动发电机，该电动机与普通电动机相比，不但体积更小、重量更轻，功率更大，而且具有电动和发电双向工作能力，在汽车及各类发电电动机械设备领域中有着广泛的用途。

背景技术

当前，在电动机、发电机的技术领域，每一台电动机、发电机设计制造完成后，其额定电流、额定功率是确定不变的。如果能够改变电动机的额定电流和额定功率，甚至还能够当做一台发电机使用，将会带来更大的方便。

发明内容

本发明的目的，就是要提供一种结构简单、体积轻小、功率强大而使用方便成本较低的变功率电动机，可用于汽车及各类发电电动机械设备。

为达到上述技术目标，本发明所采取的技术方案是：变功率电动机具有一组可改变串并联结构的可变定子线圈，各相线圈组通过电极搭扣的改向换接，可快速构成结构不同的单路定子线圈或多路定子线圈，使电动机的线圈结构发生根本性的变化，从而改变电动机的额定电流和额定功率；设多路定子线圈的路数为M，则多路定子线圈突出的特点，是各相线圈组中的每一路线圈的尾端都并接在星形中心板上，而每一路线圈的首端都并接在各相电极板上，由此各相电机板上输入电流的能力就增大到路数M倍，这是不同于普通并联电路的概念方法，而是本技术方案提出的多路共板、并立并通全负荷并联电路的新结构，此结构保证多路线圈并立并通，扩大M倍电流通过的能力。所述变功率电动发电机有三种不同的运行状态，各相线圈组在接成M=1的单路可变线圈时，即为变功率电动机的标准状态，此时额定电压为U₀，额定电流为I₀，额定功率为P₀。当各相线圈组在接成M=2、3、4…路的多路可变线圈时，即为变功率电动机的变功率电动状态，此时电极板上输入的额定电压为U₀不变，而输入的额定电流增大到M I₀，因此额定功率也增大到M=1路时的M倍。所述在变功率状态下，各相多路定子线圈都接成共板并联，电动机的总内阻由标准状态下的r₀变为r₀/M²，即总内阻减小了路数M的平方倍，阻抗和感抗均大大减小，因此电机功率增大M倍却不易发热，运行正常；此时用原动机带动输入轴旋转，变功率电动机便进入第三种运行状态—变功率发电状态。所述变功率状态下，由于各线圈组中每个线圈的匝数均减小了M倍，即N=N₀/M，则电动势随之减小E=E₀/M，因此要使发电达到额定电压U₀，必须提高转速M倍；由于M路可变定子线圈的电流通过能力增大了M倍为MI₀，则提高转速M倍时发电功率也增大M倍。所述变功率电动机能够具有三种不同的运行状态，是因为设计了星形中心板和星形中心板外围的电极板，通过电极搭扣的换向转接，实现单路或多路的快速变换，星形中心板和电极板在定子外壳的外表面，与线圈不在同一个维度上，因此有良好的绝缘通道，方便快捷，安全可靠，为了变功率电动机安全运行，在定子外壳的星形中心板上，要设置绝缘保护罩。

本发明由于设计了可变定子线圈、多路共板并立并通的全负荷并联电路，以及星形中发明心板和电极板的换向转接结构，使得本发明体具有三种不同的运行状态，体积小重量轻，但功率更强大，能力更全面，价廉物美，特别适合在汽车、电动汽车及各类发电电动机械设备领域中使用，积极意义十分明显。