[实用新型]滑环换流磁阻电机

说明书

本实用新型涉及一种电动机，特别适用于汽车、摩托车起动和电动工具

广泛用于汽车、摩托车、电动工具的直流串励电动机，转子具有分布绕组及换向器，电机的结构、制造工艺复杂、耗铜多、成本高。而用于功率变速驱动的开关磁阻电机，定、转子均为凸极结构，转子无绕组，结构简单坚固，作为调速驱动系统应用，需配置一套电子控制装置来控制电机定子绕组换流。

鉴于上述，本实用新型的目的是把直流串励电机与磁阻电机有机地结合起来，提出一种结构简单、制造、使用方便，材料省、成本低，运行安全可靠的滑环换流磁阻电机，作为电机新品种供汽车、摩托车、电动工具等使用。

本实用新型的技术解决方案是：电机的定、转子铁心均为凸极式结构，一齿轮状导电换流滑环与转子铁心同轴旋转，并与固定在端盖上的若干正、负电刷滑动接触，在转子铁心上无绕组，在定子铁心的凸极上分别套置集中线圈，每两个凸极上的线圈构成为一相绕组，每相绕组经正、负电刷与换流滑环与电源相连，当换流滑环的齿与某相正、负电刷相触时，则该相绕组接通电源，产生磁阻性质的电磁转矩，驱动转子旋转。

附图说明：

图1是本实用新型电机的轴向剖视图；

图2是本实用新型电机的横向截面示意图；

图3是电机绕组一种接线实例；

图4是电机绕组另一种接线实例；

图5是电机工作原理图。

参照图1，图2，在电机机壳1内固定了定子凸极2，定子凸极上置有集中线圈3，凸极式转子铁心4与齿轮状导电换流滑环5同轴，换流滑环5与装置在端盖8上的若干个正、负电刷6，6′滑动接触。通常，使换流滑环的齿数与转子凸极数相等。为均衡电刷与换流滑环的摩擦系数，在换流滑环5的齿与齿间设置与换流滑环5相同材料的均衡块5，换流滑环5与均衡块5′之间填充有绝缘材料7，而使其具有光滑的园周表面。图3是电机绕组一种接线实例，图示电机定子为8极，转子为6极，在图示具体实例中，采用定子相对两个凸极上的线圈构成一相绕组，则电机有A、B、C、D 4相，此例是将构成相绕组的两个线圈串联后，一端接正电源，另一端接电刷6，该电刷经换流滑环5与另一个接负电源的电刷6′连通。当换流滑环的齿与某相正、负电刷相触时，则该相绕组接通电源。或者也可使定子相对凸极上的两个线圈，每一个线圈的一端接电源，另一端接电刷，通过换流滑环与电刷相触而使绕组接通电源。定子绕组可以是相对两个凸极上的线圈构成一相绕组，也可以是相邻两个凸极上的线圈构成一相绕组。

为减少电刷数，还可采取各相绕组各连一个正电刷，共连一个负电刷，参见图4，这时，将换流滑环制成轴向具有环形圈，使负电刷始终与环形圈相触，或反之也可，即各相绕组各连一个负电刷，共连一个正电刷，使正电刷始终与环形圈相触。

工作时，该电机靠磁阻性质的电磁转矩驱动电机运转，参见图5。图5(a)状况时，与定子A相绕组相连的正、负电刷6，6′和换流滑环齿相触时，A相绕组通电，产生磁场，由于磁场扭曲，转子要驱向最小磁阻状态，故转子将逆时针转动；当转子凸极a，a′转到与定子A相凸极重合时，见图5(b)，A相电刷与换流滑环齿脱离，A相绕组断电，而此时，B相电刷已与换流滑环齿相触，B相绕组通电，产生磁阻性质的电磁转矩，使转子继续逆时针转动。由此可见，本实用新型电机，通过电刷与换流滑环的开关作用，使各相绕组顺序接通电源，从而实现电机连续运转。该电机可以是内转子，也可以是外转子。可以是单相电机，也可以是多相电机。根据相数的不同，可具有两相或两相以上绕组同时通电的情况。电机旋转方向取决于电刷和换流滑环齿的相对安装位置。

综上所述，本实用新型提供的滑环换流磁阻电机，转子无绕组，运行安全可靠，结构简单，材料省，成本低，制造、使用均很方便。