[发明专利]无整流器脉冲直流电机及派生电机无效
申请号: | 88102028.1 | 申请日: | 1988-04-06 |
公开(公告)号: | CN1036486A | 公开(公告)日: | 1989-10-18 |
发明(设计)人: | 张敬业 | 申请(专利权)人: | 张敬业 |
主分类号: | H02K25/00 | 分类号: | H02K25/00;H02K57/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 吉林省长*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 整流器 脉冲 直流电机 派生 电机 | ||
本发明属于电机技术领域。现有整流(换向)器电机,存在整流(换向)器结构和制造工艺复杂,换向困难,可靠性差,单位功率的体积大、重量大、成本高等缺点,现有异步电机和同步电机,存在起动。过载转矩小,无级变矩调速性能差,起动和调速时效率低,都是以旋转磁场出发,不能直接用脉振磁场,直流电磁磁场和永磁磁场等缺点。
本发明的目的:就是解决并克服上述电机的缺点。将脉冲变压器,脉冲电机和无整流器电动机组合(综合)为无整流器、无集流(电刷)系统的脉冲直流电机,转子绕组不需与其他电源相连接,具有构造简单,结构紧凑,并可与异步电机,同步电机结构,零部件通用,可交、直流电通用,运行可靠,使用寿命长,使用、维修方便,起动、过载转矩大,无级变矩调速性能好,功率因数高,效率高,能直接用脉振磁场,直流电磁磁场和永磁磁场,可变压、变流,体积小、重量轻、成本低分别约为同功率、同转速的整流器直流电机的1/2和1/3。
一、无整流器脉冲直流电机的主要结构
无整流器脉冲直流电机,由隐极式和凸极式两种,其原理完全相同。主要结构由定子和转子两大部分,如图1、2、3所示。
定子部分:由脉冲一次绕组1、直流激磁绕组3,定子铁心7其上有脉冲磁极4、直流磁极5、端盖14等不转动的部件。
隐极式定子铁心,由沿内园园周冲有均匀分布齿槽的铁心冲片叠压而成。也可选用异步、同步电机的定子铁心。铁心槽内嵌有用漆包线制成的脉冲一次绕组(脉冲磁极)和直流激磁绕组(直流磁极),两绕组(两磁极)在空间相隔90°电角度。
凸极式定子铁心为凸极形铁心冲片叠压而成。脉冲一次绕组和直流激磁绕组是用漆包线绕制成的集中绕组,套入定子凸极铁心后须进行绝缘处理。脉冲磁极和直流磁极在空间相隔90°电角度。
转子部分:由转子短路绕组2、转子铁心8、转子轴11、风扇12和轴承15等转动的部件。转子短路绕组也就是脉冲二次绕组,与异步电动机的可通用,有鼠笼式、绕线式、整体转子式、非磁性薄壁空心杯式等多种形式。但一般为鼠笼式。转子铁心由沿外园园周冲有均匀分布齿槽的铁心冲片叠压而成,铁心槽内铸铝(或铝合金)条或铜条的鼠笼式脉冲二次绕组2。
二、无整流器脉冲直流电机的电源装置
无整流器脉冲直流电机的电源是脉冲直流电源,脉冲一次绕组需要接脉冲直流电源E1,直流激磁绕组需要接直流电源E3,因此它只能直接用脉冲直流发电机等脉冲直流电源,不能直接用交流电源或直流电源。
当用交流电源供电时,电机应匹配上将交流电整流(整流电路)为正弦波脉冲直流电的电源装置。如图4所示。单相桥式整流后的正弦脉冲直流电接脉冲一次绕组,滤波器滤波后的直流电接直流激磁绕组。
当用直流电源供电时,电机应匹配上将直流电开关(开关电路)为脉冲直流电的电源装置,脉冲直流电接脉冲一次绕组,直流电接直流激磁绕组。图5是一种具有变频调速的脉冲直流电源装置由音叉振荡器产生的频率为2400周,幅度为0.7伏的交变信号输入GTO1控制极,使GTO1不断导通与关断,GTO1阳极有同样频率的脉冲输出,经二分频后得到频率为1200周的脉冲。再经二分频又得到频率为600周的方波,方波谐波极其丰富,采用选频电路取出其中的三次谐波,这样就得到频率为1800周的信号。
三种频率的信号(频率为2400周、1800周、1200周,可由继电器触点切换,图中用拨动开关表示)经BG1、BG2组成的射偶双稳整形,BG3、BG4、BG5作功率放大后触发GTO2,使GTO2按同样频率不断导通与关断,从而使脉冲一次绕组N1中流过一定频率的脉冲直流电流。
电容C1、C2、C3为配谐电容,可改善通过N1的电流波形,使之接近正弦波。
三、无整流器脉冲直流电动机的工作原理
1.转子堵转和起动瞬间的工作原理
无整流器脉冲直流电动机转子堵转和起动瞬间的工作原理,实质就是脉冲变压器工作原理和无整流器电动机工作原理的组合(结合)。
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