[实用新型]单相交流电动机

说明书

本实用新型属于电动机，尤其是一种单相交流电动机。

目前使用广泛的单相交流电动机，如手电钻用电动机等均为单相交流串激机，采用电刷换向器机构使转子转动，其缺点是结构复杂，并且由于受换向器承受能力的限制，使提高输出功率受限；同时，由于换向器的换向片与电刷间磨擦和打火，使元器件经常烧伤损坏，打火还使此种电机使用环境受限，不利于防火防爆。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、可提高输出功率且又不出现机械磨损及打火的单相交流电动机。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：具有固定双磁极定子的单相交流电动机，其定子机壳内固定磁极旁边有发光器件，其发光信号的发射电路接220V交流电，该电路上依次连接有降压器、整流器、滤波器、限流器和发光器件；固定在转子轴上，并且在转子的每两个绕组之间串接有能接收光信号控制线路通断的双向电子开关。

上述双向电子开关可以是直接用光控双向电子开关，也可以是受光器件分别串接于转子的每两个绕组之间，其输出的脉冲电信号经三极管放大，再经过整流电路送给与受光器件并联的双向电子开关器件的门极上。

采用上述结构后，发射电路可发出光信号，处于固定磁场中的转子绕组中产生等值反向的感生电流，由于转子绕组中串接了光控双向电子开关或经受光器件进行光电转换产生的脉冲电信号触发双向电子开关进行通断控制，使产生正力矩的绕组电流导通，产生负力距的绕组电流截止，定、转子磁场的相互作用及转子电流受力只产生正转力距，使转子连续运转，取代原有的电刷换向器，从根本上解决了电器件的磨损及因打火烧伤及防火问题；由于供电不受换向器承受能力的限制，输出功率可以较大，从而简化了结构，减少了电动机的故障率，使该种电动机的应用更加广泛。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型电路方框图；

图2为图1中一种实施方式的电路图；

图3为图1中另一种实施方式的电路图；

图4为电动机转子绕组主回路电路图；

图5为电动机转子绕组一种实施方式的展开图；

图6为电动机转子绕组另一种实施方式的展开图；

图7为电动机结构原理示意图；

图8为电动机调速及正反转控制机械结构图；

图9为图8中调速部件挡光片的左视图。

图1中，在具有固定双磁极定子的单向交流电动机上，固定在电动机壳内的光信号发射电路发出光信号，给安装在电动机转子轴上、并串连于转子绕组的每两组之间的光控双向电子开关，控制转子电流，使其受力只产生正力矩使转子转动；或者从光信号发射电路发出的光信号给光接收器件，转换成电信号给触发电路，发出脉冲信号给双向电子开关，控制转子电流，使其受力只产生正力矩使转子运转。

图2中，固定在电动机壳内的光信号发射电路为，将220V交流电经电容C3降压限流、桥式整流器D1-4整流、电容C4滤波、电阻R4限流，使发光器件ZD发出光信号送给接收电路；其发光器件ZD最好是分为以接收器件为对称中心的两组的发光管，每组以3只为宜，每组的只数越多，光信号越均匀，效果越好。串接在转子的三个绕组L₁、L₂、L₃上的每两绕组之间分别有能接收光信号来控制通断的光控双向电子开关KS。组成保护电路的电阻R₃和电容C₂分别并联在光控双向电子开关KS两端。

图3中，其上部的光信号发射电路与图2的相同；其光信号接收电路为，固定在转子轴3(参见图7)上的受光器件KP接收发射电路的光信号进行光电转换，向触发电路输出一个电信号，经三极管BG₁放大，产生电脉冲，经桥式整流器D5-8送至双向电子开关器件KS的门极G，使之在相应的正力矩区域内触发导通，产生电子电流，使转子轴3运转。双向电子开关可以是可控硅的或交流固态继电器。电路过零时，电子开关KS截止。随转子的运转、触发电路产生脉冲的时刻为随迂不定电压，以使触发电路产生稳定的脉冲输出。在线路上并联电阻R₃和C₂作保护电路。与受光器件KP串接的限流电阻R₁、单向稳压管DW₁以及三极管BG₁和与发射极串接的R₂共同组成恒流恒压源。