[发明专利]定子磁场旋转直流电动机

说明书

本发明涉及到一种直流电动机，尤其涉及到一种定子磁场旋转直流电动机。

现有技术的直流电动机，构造复杂，效率低，噪音大，而新发展起来的各种无电刷直流电动机，由于其繁杂的电子伺服电路，使用范围受到限制。

本发明的目的在于向社会提供一种结构简单，性能良好，即可做直流电动机，又可做发电机使用的高效节能直流电动机。

本发明所提到的定子磁场旋转直流电动机;由包括激磁绕组的定子、永磁转子、换向器、电刷及二极管整流器等构成。

本发明所提到的定子磁场旋转直流电动机，与现有技术的直流电动机相比，优点如下;结构简单、噪音低、效率高、寿命长，不用改变任何结构与附件，即可方便地由电动机工作状态转换成发电机工作状态，由其是能将现有技术的直流电动机中引起电火花的感应电流，经过由二极管组成的开关送回电源。

本发明的解决方案，可进一步结合附图详细说明。

图中A部分是二极管整流装置，它在电动机工作状态时，起电子开关关作用，将定子绕组内产生的感应电流，送回电源。发电机工作状态时起整流器作用，将产生的电流，经整流后送回电源。

图中B部分是由定子铁心，激磁绕组，永磁转子等组成的电机本体部分。

图中C部分是与转子同步旋转的换向装置，由电刷及换向器组成，它的作用是依次接通和切断输往定子绕组的电流，以形成定子的旋转磁场，图中的斜线区为换向器的导电部分。

对本技术所提供的定子磁场旋转直流电动机加以说明时，为简单起见，拟选用最简单的三相半波（单极性）运行方式。如图所示;当电源开关K闭合时，转子Z的S极处在与定子DZ突极T₃相对的位置，电刷D₁与换向器H导电部位滑动接触，使电流流入定子激磁绕组L₁，定子DZ突极T₁被激磁，对N极产生作用，则转子Z的S极按箭头所示方向转动，并与突极T₁相对。同时，与转子Z同步转动的换向器H的导电部位与电刷D₂相接触，结果，电流流入绕组L₂，定子突极T₂被激磁，从而对转子的N极产生作用，则转子Z的S极又朝箭头所示方向转动，致使与突极T₂相对。这时，换向器H的导电部位与电刷D₃相接触，使电流流入定子激磁绕组L₃，定子突极T₃受激磁，于是，对转子N极产生作用，转子Z的S极瞬息不停，由突极T₂朝T₃转动。反复进行这个过程，电动机的转子Z就连续旋转起来了。

当电动机的定子激磁绕组，在与转子同步旋转的换向器与电刷滑动接触的控制下，依次接通和切断电流，由于绕组存在电感的原因，被切断电流的绕组中仍有电流流通。在公知技术的直流电动机中，这个电流产生的感应电势，便是形成火花众及噪音的原因。而在本发明所提供的技术中，由于整流二极管的存在，当这个感应电势电压高于电源电压时，二极管便做为一个电子开关而导通，为这个感应电势提供了一条流回电源的通路。于是，既不会有电火花产生，又节约了能源。

当本技术所提供的定子磁场旋转直流电动机的电源输入端开关K开路时，惯性或外力的作用，使永磁转子继续旋转。此时，由于旋转的磁场切割定子绕组，在绕组中感应产生了电流。由于本电机的构造，使这个电流并不要通过电刷，而能直接从线圈中得到。把各项绕组中的电流，通过二极管组成的整流器叠加在一起，送回电源。此时，便由电动机工作状态，自动进入发电机工作状态。

本发明所提供的定子磁场旋转直流电动机，高效节能，构造简单，性能优良。电动机定子绕组可根据需要设计成单极性或多极性，集中或分布绕组。转子的制造可采用永磁或直流激磁的恒定磁极的形式。与转子同步旋转的换向器，既可与油岚沧埃部梢杂氲缁咎甯衾氚沧啊；虿捎闷渌缛碇岽绞剑纬梢桓龆懒⒉糠帧Ｕ庋缁咎蹇刹捎萌魏涡问降纳⑷群腿蠡⒑苋菀鬃龅椒辣浪拔扌胛薜囊蟆５缢⒛ゲ敛姆勰┮膊换嵊跋斓缁墓ぷ鳎币脖阌诓馑儆爰煨蕖?

本发明所提供的定子磁场旋转直流电动机，用途广泛，特别适用于各种直流电动车辆与船舶。本技术的电动机与同功率的其它直流电动机相比，可降低电能损耗40%以上，其中尚不包括由电动机工作状态转入发电机工作状态时向供电电源所提供的电能。