[发明专利]直流节能电动机

说明书

本发明涉及一种直流电动机，特别是涉及一种直流节能电动机。

目前已应用的直流电动机，耗能大，全靠外给能量才能工作，这是因为直流电动机在工作运转时产生一种反向电动势，所以才消耗了大量的能量，如何将反向电动势变小，至少基本上消灭，至今还没有解决这个问题。

本发明的目的就是为了将工作运转时直流电动机的反向电动势尽量变小甚至忽略不计，由于这个问题的解决所以使直流电动机在工作运转时尽量能达到节能自给。

本发明是这样实现的：就是把直流电动机的定子、转子和绕组的结构进行了改进，把定子原来的励磁磁极和换相磁磁极改成变换磁极，换相器在定子上，定子变换磁极绕组是通过定子换相器和电刷接到直流电源上，产生方向不变的电磁转矩。把原来转子的变换磁极（即电枢），换相器在转子上，转子变换磁旋转绕组是通过换相器和电刷接到直流电源上，产生方向不变的电磁转矩的。而现在转子是励磁磁极，电刷在转子上。原绕组结构：如定子励磁（也可以用永磁铁）绕组原分、他励、自励两种，换相磁极（又名中间极）它是改善换相用的。转子绕组选绕组、波绕组等、下线方式为双层，绕组无件相互串联，绕组两边等于一个极距。而改进后的绕组结构：如定子是变换磁极绕组，变换磁极绕组是个集中独立小节距绕组，下线方式为单层。转子励磁绕组是集中绕组（可以用永磁铁）分为他励和自励两种。工作时起动是外给能量如直流蓄电池，电动机起动后本身自代发电机开始发电通过直流蓄电池供给电动机，直流蓄电池起动辅助能源作用，原直流电动机耗能大，是因为工作运转时产生反向电动势所造成的，这种反向电动势是由于转子变换磁极的旋转绕组工运转时绕组两个有效边同时切割异性磁场（即N、S极磁场）产生的。改变结构后的定子变换磁极绕组的两个有效边不同时切割异性磁场，所以它不产生反向电动势。因此能有效地利用电能转换成磁能从而达到了高节能效果，基本上做到能量自给循环的目的。本电动机工作性能好、转速可调，本身自耗功率是总功率的30～50%，有效轴功率输出50～70%。

图1是本发明单级式的电动机外观结构简图

图2是本发明双级接力式电动机外观结构简图

图3是本发明单级式的电动机内部结构简图

图4是本发明双级接力式的电动机内部结构简图

图5是本发明双级定子换相器结构简图

图6是本发明的转子电刷滑环结构简图

如图1所示，直流节能电动机由直流节能电动机1和发电机2组成，发电机2交流或直流的结构为人们早熟知的，机轴3和电动机1及发电机2相连，电动机后端盖4、电动机前端盖5、观察窗6在电动机后端盖4的上面，电动机后端盖4后面连接着发电机2、发电机接线盒7，发电机最后由发电机风罩10盖住，电动机前通风窗8在前端盖5上，而后通风窗9在电动机的后端盖4上，而后通风窗9的上面有电动机接线盒11，在电动机上面还有吊环12，如图2所示，这个双极接力式和单级式外观结构是相同的（其中36为机座（机壳））。

如图3所示，这是单级式电动机内部结构简图，发电机转子16在发电机定子17的里面，而发电机风叶19在发电机风罩10之内，电动机的定子换相器13在电动机转子电刷滑环14的里面，而电源电刷架座在电刷滑环14的后面固定在电动机后端盖4上，电动机风叶18在前端盖5的里面，而电动机转子20在电动机定子21里面。如图4所示，这个双极接力式内部结构和单级式内部结构是相同的，只是定子转子是一个还是两个之区别。