專利名稱：直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，尤其是一種以單極電磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子啟動帶動機械運行，又能同時附帶向外發(fā)電的電動·發(fā)電一體機，可用于航空飛機，電動汽車，艦船上驅(qū)動機器和能同時發(fā)電儲能的一種能再生能源的電機。
背景技術：
一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，與現(xiàn)有直流電動機和直流發(fā)電機的對比現(xiàn)有直流電動機和交流電動機通電工作時都基本上是用100%電流啟動全部驅(qū)動繞組通電作功，因此磁阻大，發(fā)熱高，損耗大，而發(fā)電機更是需要機械能拖動發(fā)電?，F(xiàn)有市場應用的直流無刷三相繞組Λ型或Y型連接方式電動機雖然節(jié)能，但在帶動機械運行中確不能附帶向外發(fā)電。通過中國專利網(wǎng)查詢未發(fā)現(xiàn)有與本技術相同技術報道和記載。雖然 201210094574 ；201010515530 ；201120374550 ；201120379931 ；200710041825 ；201120506590等發(fā)明和實用新型專利公開了一些與本技術相同的文字意識，但其發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；傳感系統(tǒng)和受感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及受感方式；繞組電樞電流導通結(jié)構(gòu)和繞組串接方式以及轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的串接方式、電流導出方式都與本技術不相同，所以產(chǎn)生的效率就與本技術不相同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，是以單極電磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子雙極受力旋轉(zhuǎn)帶動機械運行過程中又能同時使發(fā)電系統(tǒng)受感后電磁力協(xié)助轉(zhuǎn)子扭矩力加大、轉(zhuǎn)速 加快和向外發(fā)電儲能的一種能再生電能的電機。為達上述目的，本發(fā)明提供的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，是由下述的元器件組成定子(凸式或槽式)驅(qū)動繞組；定子固定件；磁感位置傳感器；開關式位置接收換位器，由“S 口 N永磁片、紫銅螺釘、紫銅片、減震石棉墊片、絕緣板片、有槽絕緣板、固定合套、銅軸、絕緣銅心線”等組成；S-N極永磁體轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件；正負電刷；正負集電環(huán)(整流環(huán))；調(diào)節(jié)器；電機正反轉(zhuǎn)接線合；定子驅(qū)動繞組串連方式線路；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路；轉(zhuǎn)子軸；軸承；風扇；電機外殼；左端蓋；右端蓋等。利用上述目的中提供的元件將定子驅(qū)動繞組安裝在定子固定件上固定，定子驅(qū)動繞組的組數(shù)和串聯(lián)方式按定子驅(qū)動繞組串連方式線路串聯(lián)成兩相8/4 4,12/6 6或16/8 8 (12定子驅(qū)動繞組/6轉(zhuǎn)子永磁體S/N磁極兩塊=3對極/6轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組)等加減方式設計電機大小參數(shù)串聯(lián)成兩相開關換位(換相)驅(qū)動式電機，定子兩相驅(qū)動繞組的某一端電樞正極或負極的兩相接頭串接一起并連接在正電源或負電源上，定子兩相驅(qū)動繞組的另一端電樞正極或負極兩觸頭按A. B排列開連接在開關式位置接收換位器的A. B開關上；開關式位置接收換位器固定在定子驅(qū)動繞組左側(cè)面或右則面圍繞在磁感位置傳感器外圍并固定在定子繞組固定件另外加上的不含鐵性質(zhì)的固定件上；開關式位置接收換位器的A. B開關應與定子驅(qū)動繞組的兩相串聯(lián)繞組各組中的A. B繞組接頭向后推進一繞組對接(繞組電樞A. B接頭與開關上的A. B連接應錯開繞組相位連接)；轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組固定在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件上，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的串聯(lián)方式按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路方式串聯(lián)，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的組數(shù)按定子驅(qū)動繞組的8/4 4,12/6 6或16/8 8(12定子驅(qū)動繞組/6轉(zhuǎn)子永磁體S/N磁極兩塊=3對極/6轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組)等加減方式設計電機大小參數(shù)中的等數(shù)安裝組數(shù)；永磁體轉(zhuǎn)子永磁體塊6單組，每單組按SN磁極兩塊為一組(或用加工好的S-Z整體永磁體塊為一組)，每個單組兩SZ永磁體或整塊SN永磁體安裝在兩轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組的交界處中心及在兩發(fā)電繞組鐵心上各占一小半固定在鐵心上；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的電樞正負電極接頭各連接在兩個集電環(huán)上，兩電刷架各安裝固定在定子固定件不同的位置上，第一電刷架和電刷與第一集電環(huán)對齊，第二電刷架和電刷與第二集電環(huán)對齊；散熱風扇安裝在轉(zhuǎn)子軸上固定；轉(zhuǎn)子軸左右兩端各裝上軸承后連同轉(zhuǎn)子整體件一起裝進電機殼體內(nèi)，調(diào)出電樞進出接線頭，套上左端蓋，右端蓋用螺栓固定，并將開關式位置接收換位器引出的電樞正極接頭和電樞負極總成接頭連接在電機正反轉(zhuǎn)接線合上。當然，本直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，還可采用其他方式方法和元件組合成與本技術相同功能的電機，例如[I]兩相驅(qū)動繞組單極電磁力驅(qū)動方式也可按三相方式串接定子驅(qū)動繞組為單極電磁力驅(qū)動轉(zhuǎn)子啟動旋轉(zhuǎn)，其開關式位置接收換位器也須按A. B. C三相式機構(gòu)安裝開關換位結(jié)構(gòu)，永磁體塊以12定子繞組4組永磁極=8塊SN極數(shù)；例如[2]外轉(zhuǎn)子內(nèi)定子電機也可在其電機中安裝與本機技術中的永磁體轉(zhuǎn)子SN磁極組和發(fā)電繞組及按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路和定子驅(qū)動繞組串連方式線路方法或例如[I]三相串接方法制造相同機構(gòu)功能的電機；也可在磁感位置傳感器內(nèi)安裝正負集電環(huán)或傳統(tǒng)整流器和在定子繞組固定件上另外加上的不含鐵性質(zhì)的固件上安裝正負電刷作為與本技術相同原理和功能的電動·發(fā)電一體機；按照本機技術中的原理和方法也可不需要發(fā)電系統(tǒng)機構(gòu)組裝單項功能電動機或兼作發(fā)電機。

采用上述的結(jié)構(gòu)方式安裝后，由于電機驅(qū)動繞組中的電流導通后是呈顯單極旋轉(zhuǎn)電磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子啟動旋轉(zhuǎn)，而且不論是兩相或三相驅(qū)動繞組，都是持續(xù)輪換導通通電后呈顯S或/N單極的電磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子啟動順轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，其永磁體轉(zhuǎn)子每單組SN磁場處在定子驅(qū)動繞組兩S-S或N-N的中間接受相斥相吸驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子的磁場受力距離被縮短，故轉(zhuǎn)子啟動快，扭矩力加大，轉(zhuǎn)速加快。待驅(qū)動繞組通電后驅(qū)動轉(zhuǎn)子啟動旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組中的鐵心也因與通電的定子驅(qū)動繞組相對而切割定子通電驅(qū)動繞組磁力線產(chǎn)生電動勢，經(jīng)正負集電環(huán)配合電刷向外引出電流，此發(fā)電方式有與鼠籠電機轉(zhuǎn)子相似之處，因轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組產(chǎn)生的電動勢不旦對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)沒有產(chǎn)生電磁阻力的作用，相反其轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組產(chǎn)生的電動勢接通回路或負載后形成的電磁場磁力線還能協(xié)助轉(zhuǎn)子共同被驅(qū)動繞組的單極磁場相斥力驅(qū)動呈90°C推動旋轉(zhuǎn)。而且本電機在運轉(zhuǎn)過程中不論是有那一相驅(qū)動繞組短路或燒壞都不會影響當即停機運轉(zhuǎn)，還能同時發(fā)電儲能。綜合上述發(fā)明內(nèi)容中的電動 發(fā)電一體機產(chǎn)生的有益效果結(jié)合現(xiàn)有電機技術效益對比分析現(xiàn)有直流無刷電動機雖然比原有直流有刷電動機各方面的優(yōu)勢強，但電子換向維修難度大；電機帶動機械運行工作時，卻不能在不消耗電能的基礎上能附帶發(fā)出再生的電源。所以，認為現(xiàn)有電動機技術是不能達到與本電機技術發(fā)電的功能。例如，據(jù)資料記載報告顯示現(xiàn)有電動汽車上的驅(qū)動電機雖然能在車行駛過程中遇到剎車和下坡時電機斷電后回收一些有限的電能儲存，但它回收的電能是有限制的，只能是在剎車和下坡時才能有效。而本電機用在航空、艦船、電動汽車上只要電機在運行工作，不論在各種運行過程中都能持續(xù)不斷地附帶向外發(fā)電回收電能儲存或供與車上其它電器用電，發(fā)電系統(tǒng)完全不須消耗車載電能和電機功率，而且發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電過程中產(chǎn)生的電磁場還能協(xié)助電機轉(zhuǎn)子一起取到增速的作用，故認為本電機節(jié)電方面更強。由此認為，現(xiàn)有電機技術有可能達不到本電機技術所產(chǎn)生的有益效果中的目的。


圖1是本發(fā)明的直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動 發(fā)電一體機的第一個具體實施方案的主視圖；圖2是本發(fā)明的直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動 發(fā)電一體機的第一個具體實施方案中定子驅(qū)動繞組串連方式線路串聯(lián)方式和永磁體轉(zhuǎn)子SN磁極組及轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的排列方式的剖視圖；圖3是本發(fā)明的直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動 發(fā)電一體機的第一個具體實施方案中開關式位置接收換位器和磁感位置傳感器傳感方式的剖視圖；圖4是本發(fā)明的直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動 發(fā)電一體機的第一個具體實施方案中轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定安裝方式和轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路及正負集電環(huán)連接的剖視圖；圖5是本發(fā)明的直 流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動 發(fā)電一體機的第一個具體實施方案中另一種定子驅(qū)動繞組串聯(lián)方式和永磁體轉(zhuǎn)子SN磁極組數(shù)排列方式及轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的排列方式以及三相開關式位置接收換位器的剖視圖。具體實施方案；圖1所示的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，是由下述的元器件組成定子(凸式或槽式)驅(qū)動繞組I ;定子固定件2 ;磁感位置傳感器3 ;開關式位置接收換位器4由“S 口 N永磁片5、紫銅螺釘6、紫銅片7、減震石棉墊片8、絕緣板片
9、有槽絕緣板10、固定合套U、銅軸12、絕緣銅心線13”等組成；S-N極永磁體轉(zhuǎn)子14 ;轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組15;轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件16;正負電刷17;正負集電環(huán)(整流環(huán))18 ;調(diào)節(jié)器19 ;電機正反轉(zhuǎn)接線合20 ;定子驅(qū)動繞組串連方式線路21 ;轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路22 ;轉(zhuǎn)子軸23 ;軸承24 ;風扇25 ；電機外殼26 ;左端蓋27 ;右端蓋28等。圖2所示的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，它給出了一種定子驅(qū)動繞組串連方式線路21中的串聯(lián)方式和永磁體轉(zhuǎn)子14永磁體SN磁極組及轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組排列方式的機構(gòu)，在定子驅(qū)動繞組I設置了兩相串聯(lián)繞組結(jié)構(gòu)和永磁體轉(zhuǎn)子14 “SN”磁極及單相轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15排列結(jié)構(gòu)。使定子驅(qū)動繞組I中“A或B”電樞觸頭通電后的啟動范圍始終處在兩相換位的循環(huán)中換位導通，而永磁體轉(zhuǎn)子14 “SN”磁極始終處在定子驅(qū)動繞組I兩相換位通電后的兩S極或兩N極的磁場中間(同性相斥，異性相吸)的受力范圍內(nèi)啟動，并使永磁體轉(zhuǎn)子14的啟動換位距離及時間縮短,轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15中的鐵心也因與通電的定子驅(qū)動繞組I相對而切割定子通電驅(qū)動繞組磁力線產(chǎn)生電動勢，經(jīng)正負集電環(huán)18配合電刷17將電流引向調(diào)節(jié)器19至閉合回路中使發(fā)電繞組產(chǎn)生電磁場協(xié)助永磁體轉(zhuǎn)子14 “S/N”磁極受力加大旋轉(zhuǎn)。圖3所示的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，它給出了一種開關式位置接收換位器和磁感位置傳感器傳感方式的機構(gòu)，在驅(qū)動繞組I正電極或負電極觸頭“A. B”兩相接頭處設置了開關式位置接收換位器4 :由S 口 N永磁片5 ;紫銅螺釘6 ;紫銅片7 ;減震石棉墊片8 ;絕緣板片9 ;有槽絕緣板10 ;固定合套11 ;銅軸12 ;絕緣銅心線13等元件組合成開關式位置接收換位器4 ;開關式位置接收換位器4可以組裝成能上下導通的臥式結(jié)構(gòu)和能左右擺動導通的直立式結(jié)構(gòu)。開關式位置接收換位器4與轉(zhuǎn)子14上的磁感位置傳感器3對應安裝在定子固定件2另外加上的不含鐵性質(zhì)的固定件上固定，使開關式位置接收換位器4中的“A或B”開關受感位置始終處在磁感位置傳感器3的其中某一 N磁極面?zhèn)鞲形恢蒙?，待啟動電源后，開關式位置接收換位器4中的A或B開關因磁感位置傳感器3的傳感作用將定子驅(qū)動繞組兩相中的A或B電樞觸頭導通，轉(zhuǎn)子14就會在旋轉(zhuǎn)中帶動磁感位置傳感器3 —起旋轉(zhuǎn)對開關式位置接收換位器4中的“A. B”兩相開關連環(huán)傳感，使定子驅(qū)動繞組I中的兩相“A. B”觸頭電樞被持續(xù)地導通而使轉(zhuǎn)子14持續(xù)地逆時鐘或順時鐘旋轉(zhuǎn)。圖4所示的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，它給出了一種轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定安裝方式和轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路及正負集電環(huán)連接機構(gòu)，在永磁體轉(zhuǎn)子14的永磁體下設置了轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15固定安裝在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件16上，和在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15設置了按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路22方式串聯(lián)以及與正負集電環(huán)連接結(jié)構(gòu)。將轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15固定安裝在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件16上；并按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路22方式將轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15串連一起，串連后的轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15正負電樞接頭與正負集電環(huán)連接，永磁體轉(zhuǎn)子14的永磁體安裝在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15兩繞組的中間并固定在兩繞組的鐵心上各粘一小半鐵心。圖5所示的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，它給出了另一種定子驅(qū)動繞組串聯(lián)方式和永磁體轉(zhuǎn)子SN磁極組數(shù)、排列方式及轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的排列方式以及A. B. C開關式位置接收換位器的機構(gòu)，在原兩相定子驅(qū)動繞組I的串接方式上設置了三相定子驅(qū)動繞組I的串接方式；永磁體轉(zhuǎn)子14SN磁極的組數(shù)和排列方式；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的排列方式；以及A. B. C三相開關式位置接收換位器4的結(jié)構(gòu)。使定子驅(qū)動繞組
I三相中的A或B或C電樞觸頭在A. B. C開關式位置接收換位器4的導通下導通，通電后的啟動范圍始終處在三相換位的循環(huán)中換位導通，而永磁體轉(zhuǎn)子14 “SN”磁極始終處在定子驅(qū)動繞組I三相換位通電后的兩S極或兩N極的磁場中間(同性相斥，異性相吸)的受力范圍內(nèi)順時鐘或逆時鐘啟動旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15中的鐵心也因與通電的定子驅(qū)動繞組I相對而切割定子通電驅(qū)動繞組磁力線產(chǎn)生電動勢，經(jīng)正負集電環(huán)18配合電刷17將電流引向調(diào)節(jié)器19至閉合回路中使發(fā)電繞組產(chǎn)生電磁場協(xié)助永磁體轉(zhuǎn)子14 “S/N”磁極受力加大旋轉(zhuǎn)。按照圖1-圖5所示，將定子驅(qū)動繞組I安裝在定子固定件2上固定，定子驅(qū)動繞組I的組數(shù)和串聯(lián)方式按定子驅(qū)動繞組串連方式線路21串聯(lián)成兩相8/4 4,12/6 6或16/8 8 (12定子驅(qū)動繞組/6轉(zhuǎn)子永磁體S/N磁極兩塊=3對極/6轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組)等加減方式設計電機大小參數(shù)串聯(lián)成兩相開關換位(換相)驅(qū)動式電機，定子兩相驅(qū)動繞組的某一端電樞正極或負極的兩相接頭串接一起并連接在正電源或負電源上，定子兩相驅(qū)動繞組的另一端電樞正極或負極兩觸頭按A. B排列開連接在開關式位置接收換位器4的A. B開關上；開關式位置接收換位器4固定在定子驅(qū)動繞組I左側(cè)面或右則面圍繞在磁感位置傳感器3外圍并固定在定子繞組固定件2另外加上的不含鐵性質(zhì)的固定件上；開關式位置接收換位器4的A. B開關應與定子驅(qū)動繞組I的兩相串聯(lián)繞組各組中的A. B繞組接頭向后推進一繞組對接(繞組電樞A. B接頭與開關上的A. B連接應錯開繞組相位連接)；轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組15固定在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件16上，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15的串聯(lián)方式按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路22方式串聯(lián)，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15的組數(shù)按定子驅(qū)動繞組I的8/4 4、12/6 6或16/8 8 (12定子驅(qū)動繞組/6轉(zhuǎn)子永磁體S/N磁極兩塊=3對極/6轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組)等加減方式設計電機大小參數(shù)中的等數(shù)安裝組數(shù)；永磁體轉(zhuǎn)子14永磁體塊6單組，每單組按SN磁極兩塊為一組(或用加工好的S-Z整體永磁體塊為一組)，每個單組兩SZ永磁體或整塊SN永磁體安裝在兩轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組15的交界處中心及在兩發(fā)電繞組15鐵心上各占一小半固定在鐵心上；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15的電樞正負電極接頭各連接在兩個集電環(huán)18上，兩電刷架各安裝固定在定子固定件2不同的位置上，第一電刷架和電刷17與第一集電環(huán)18對齊，第二電刷架和電刷17與第二集電環(huán)18對齊；散熱風扇25安裝在轉(zhuǎn)子軸23上固定；轉(zhuǎn)子軸23左右兩端各裝上軸承24后連同轉(zhuǎn)子整體件一起裝進電機殼體26內(nèi)，調(diào)出電樞進出接線頭，套上左端蓋27，右端蓋28用螺栓固定，并將開關式位置接收換位器4引出的電樞正極接頭和電樞負極總成接頭連接在電機正反轉(zhuǎn)接線合上。采用這樣的方案安裝后，由于電機驅(qū)動繞組I中的電流導通后是呈顯單極旋轉(zhuǎn)電磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子14啟動旋轉(zhuǎn)，而且兩相驅(qū)動繞組是持續(xù)輪換導通通電后呈顯S或/N單極的電磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子14啟動順轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，其永磁體轉(zhuǎn)子14每單組SN磁場處在定子驅(qū)動繞組I兩S-S或N-N的中間接受相斥相吸驅(qū)動轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子14的磁場受力距離被縮短，故轉(zhuǎn)子14啟動快,扭矩力加大,轉(zhuǎn)速加快。待驅(qū)動繞組I通電后驅(qū)動轉(zhuǎn)子14啟動旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15中的鐵心也因與通電的定子驅(qū)動繞組I相對而切割定子通電驅(qū)動繞組I磁力線產(chǎn)生電動勢，經(jīng)正負集電環(huán)18配合電刷17向外引出電流，此發(fā)電方式有與鼠籠電機轉(zhuǎn)子相似之處，因轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組I產(chǎn)生的電動勢不旦對轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)沒有產(chǎn)生電磁阻力的作用，相反其轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15產(chǎn)生的電動勢接通回路或負載后形成的電磁場磁力線還能協(xié)助轉(zhuǎn)子14共同被驅(qū)動繞組I的單極磁場相斥力驅(qū)動呈90°C推動旋轉(zhuǎn)。當然，此電機中的電流輸入磁感位置傳感器3 ;開關式位置接收換位器4 ;定子驅(qū)動繞組串連方式線路21中的接線方式；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組15的安裝方式；集電環(huán)18和電刷17的安裝和導電方式等機構(gòu)還可采用其它結(jié)構(gòu)組合成與本技術相同功能的電機，例如目前市場上就有很多各種類型可買可用的電機霍爾位置傳感器一感應器用于電機的電樞導通換向；現(xiàn)有市場上的傳統(tǒng)整流器和電刷的安裝及導電方式用于電機電流的導入和導出。同樣，對本電機的驅(qū)動繞組和轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組電樞的電流“通，斷”機構(gòu)和線路連接方式以及上述其它連接方式不局限于上述方式方法進行組合與本機相同作用的電機，還可采用其他方式方法和元件組合成與本技術相同功能的電機，例如[I]兩相驅(qū)動繞組單極電磁力驅(qū)動方式也可按三相方式串接定子驅(qū)動繞組為單極電磁力驅(qū)動轉(zhuǎn)子啟動旋轉(zhuǎn)，其開關式位置接收換位器4也須按A. B. C三相式機構(gòu)安裝開關換位結(jié)構(gòu)，永磁體塊以12定子繞組4組永磁極=8塊SN極數(shù)；例如[2]外轉(zhuǎn)子內(nèi)定子電機也可在其電機中安裝與本機技術中的永磁體轉(zhuǎn)子14SN磁極組和發(fā)電繞組15及按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路22和定子驅(qū)動繞組串連方式線路21方法或例如[I]三相串接方法制造相同機構(gòu)功能的電機；也可在磁感位置傳感器3內(nèi)安裝正負集電環(huán)18或傳統(tǒng)整流器和在定子繞組固定件上另外加上的不含鐵性質(zhì)的固件上安裝正負電刷17作為與本技術相同原理和功能的電動 發(fā)電一體機；按照本機技術中的原理和方法也可不需要發(fā)電系統(tǒng)機構(gòu)組裝單項功能電動機或兼作發(fā)電機。所以，這些變換均落在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，其特征是由下述元器件組成定子(凸式或槽式)驅(qū)動繞組(I);定子固定件(2);磁感位置傳感器(3);開關式位置接收換位器(4)由S 口 N永磁片(5)、紫銅螺釘(6)、紫銅片(7)、減震石棉墊片(8)、絕緣板片(9)、有槽絕緣板(10)、固定合套(11)、銅軸(12)、絕緣銅心線(13)等組成；S-N極永磁體轉(zhuǎn)子(14);轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組(15);轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件(16);正負電刷(17);正負集電環(huán)(整流環(huán))(18);調(diào)節(jié)器(19);電機正反轉(zhuǎn)接線合(20);定子驅(qū)動繞組串連方式線路(21);轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路(22);轉(zhuǎn)子軸(23);軸承(24);風扇(25)；電機外殼(26);左端蓋(27);右端蓋(28)等。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，其特征是它給出了一種定子驅(qū)動繞組串連方式線路(21)中的串聯(lián)方式和永磁體轉(zhuǎn)子(14)永磁體SN磁極組及轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組排列方式的機構(gòu)，在定子驅(qū)動繞組(I)設置了兩相串聯(lián)繞組結(jié)構(gòu)和永磁體轉(zhuǎn)子(14) “SN”磁極及單相轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)排列結(jié)構(gòu)。使定子驅(qū)動繞組(I)中“A或B”電樞觸頭通電后的啟動范圍始終處在兩相換位的循環(huán)中換位導通，而永磁體轉(zhuǎn)子(14) “SN”磁極始終處在定子驅(qū)動繞組I兩相換位通電后的兩S極或兩N極的磁場中間(同性相斥，異性相吸)的受力范圍內(nèi)啟動，并使永磁體轉(zhuǎn)子(14)的啟動換位距離及時間縮短，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)中的鐵心也因與通電的定子驅(qū)動繞組(I)相對而切割定子通電驅(qū)動繞組磁力線產(chǎn)生電動勢，經(jīng)正負集電環(huán)(18)配合電刷(17)將電流引向調(diào)節(jié)器(19)至閉合回路中使發(fā)電繞組產(chǎn)生電磁場協(xié)助永磁體轉(zhuǎn)子(14) “S/N”磁極受力加大旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，其特征是它給出了一種開關式位置接收換位器和磁感位置傳感器傳感方式的機構(gòu)，在驅(qū)動繞組(I)正電極或負電極觸頭(A.B)兩相接頭處設置了開關式位置接收換位器(4)由S 口 N永磁片(5)、紫銅螺釘(6)、紫銅片(7)、減震石棉墊片(8)、絕緣板片(9)、有槽絕緣板(10)、固定合套(11)、銅軸(12)、絕緣銅心線(13)等元件組合成開關式位置接收換位器(4);開關式位置接收換位器(4)可以組裝成能上下導通的臥式結(jié)構(gòu)和能左右擺動導通的直立式結(jié)構(gòu)；開關式位置接收換位器(4)與轉(zhuǎn)子(14)上的磁感位置傳感器(3)對應安裝在定子固定件(2)另外加上的不含鐵性質(zhì)的固定件上固定，使開關式位置接收換位器(4)中的(A或B)開關受感位置始終處在磁感位置傳感器(3)的其中某一 N磁極面?zhèn)鞲形恢蒙?，待啟動電源后，開關式位置接收換位器(4)中的A或B開關因磁感位置傳感器(3)的傳感作用將定子驅(qū)動繞組兩相中的A或B電樞觸頭導通，轉(zhuǎn)子(14)就會在旋轉(zhuǎn)中帶動磁感位置傳感器(3) —起旋轉(zhuǎn)對開關式位置接收換位器(4)中的(A.B)兩相開關連環(huán)傳感，使定子驅(qū)動繞組(I)中的兩相(A.B)觸頭電樞被持續(xù)地導通而使轉(zhuǎn)子(14)持續(xù)地逆時鐘或順時鐘旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動 發(fā)電一體機，其特征是它給出了一種轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定安裝方式和轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路及正負集電環(huán)連接機構(gòu)，在永磁體轉(zhuǎn)子(14)的永磁體下設置了轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)固定安裝在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件(16)上，和在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)設置了按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路(22)方式串聯(lián)以及與正負集電環(huán)連接結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)固定安裝在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件(16)上，并按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路(22)方式將轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)串連一起，串連后的轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)正負電樞接頭與正負集電環(huán)連接，永磁體轉(zhuǎn)子(14)的永磁體安裝在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)兩繞組的中間并固定在兩繞組的鐵心上各粘一小半鐵心。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動 發(fā)電一體機，其特征是它給出了另一種定子驅(qū)動繞組串聯(lián)方式和永磁體轉(zhuǎn)子SN磁極組數(shù)、排列方式及轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的排列方式以及A. B. C開關式位置接收換位器的機構(gòu)，在原兩相定子驅(qū)動繞組(I)的串接方式上設置了三相定子驅(qū)動繞組(I)的串接方式；永磁體轉(zhuǎn)子(14) SN磁極的組數(shù)和排列方式；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組的排列方式；以及A.B. C三相開關式位置接收換位器(4)的結(jié)構(gòu)。使定子驅(qū)動繞組(I)三相中的A或B或C電樞觸頭在A. B. C開關式位置接收換位器(4)的導通下導通，通電后的啟動范圍始終處在三相換位的循環(huán)中換位導通，而永磁體轉(zhuǎn)子(14) “SN”磁極始終處在定子驅(qū)動繞組(I)三相換位通電后的兩S極或兩N極的磁場中間(同性相斥，異性相吸)的受力范圍內(nèi)順時鐘或逆時鐘啟動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)中的鐵心也因與通電的定子驅(qū)動繞組(I)相對而切割定子通電驅(qū)動繞組磁力線產(chǎn)生電動勢，經(jīng)正負集電環(huán)(18)配合電刷(17)將電流引向調(diào)節(jié)器(19)至閉合回路中使發(fā)電繞組產(chǎn)生電磁場協(xié)助永磁體轉(zhuǎn)子(14) “S/N”磁極受力加大旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動 發(fā)電一體機，其特征是定子驅(qū)動繞組(I)安裝在定子固定件(2)上固定，定子驅(qū)動繞組(I)的組數(shù)和串聯(lián)方式按定子驅(qū)動繞組串連方式線路(21)串聯(lián)成兩相8/4 4,12/6 6或·16/8 8 (12定子驅(qū)動繞組/6轉(zhuǎn)子永磁體S/N磁極兩塊=3對極/6轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組)等加減方式設計電機大小參數(shù)串聯(lián)成兩相開關換位(換相)驅(qū)動式電機，定子兩相驅(qū)動繞組的某一端電樞正極或負極的兩相接頭串接一起并連接在正電源或負電源上，定子兩相驅(qū)動繞組的另一端電樞正極或負極兩觸頭按A. B排列開連接在開關式位置接收換位器(4)的A.B開關上；開關式位置接收換位器(4)固定在定子驅(qū)動繞組(I)左側(cè)面或右則面圍繞在磁感位置傳感器(3)外圍并固定在定子繞組固定件(2)另外加上的不含鐵性質(zhì)的固定件上；開關式位置接收換位器(4)的A. B開關應與定子驅(qū)動繞組(I)的兩相串聯(lián)繞組各組中的A. B繞組接頭向后推進一繞組對接(繞組電樞A. B接頭與開關上的A. B連接應錯開繞組相位連接)；轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組(15)固定在轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件(16)上，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)的串聯(lián)方式按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路(22)方式串聯(lián)，轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)的組數(shù)按定子驅(qū)動繞組I的8/4 4、12/6 6或16/8 8 (12定子驅(qū)動繞組/6轉(zhuǎn)子永磁體S/N磁極兩塊=3對極/6轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組)等加減方式設計電機大小參數(shù)中的等數(shù)安裝組數(shù)；永磁體轉(zhuǎn)子(14)永磁體塊6單組，每單組按SN磁極兩塊為一組(或用加工好的S-Z整體永磁體塊為一組)，每個單組兩SZ永磁體或整塊SN永磁體安裝在兩轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組(15)的交界處中心及在兩發(fā)電繞組(15)鐵心上各占一小半固定在鐵心上；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)的電樞正負電極接頭各連接在兩個集電環(huán)(18)上，兩電刷架各安裝固定在定子固定件(2)不同的位置上，第一電刷架和電刷(17)與第一集電環(huán)(18)對齊,第二電刷架和電刷(17)與第二集電環(huán)(18)對齊；散熱風扇(25)安裝在轉(zhuǎn)子軸(23)上固定；轉(zhuǎn)子軸(23)左右兩端各裝上軸承(24)后連同轉(zhuǎn)子整體件一起裝進電機殼體(26)內(nèi)，調(diào)出電樞進出接線頭，套上左端蓋(27)，右端蓋(28)用螺栓固定，并將開關式位置接收換位器(4)引出的電樞正極接頭和電樞負極總成接頭連接在電機正反轉(zhuǎn)接線合上。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機，其特征是本電機中的電流輸入磁感位置傳感器(3);開關式位置接收換位器(4)；定子驅(qū)動繞組串連方式線路(21)中的接線方式；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組(15)的安裝方式；集電環(huán)(18)和電刷(17)的安裝和導電方式等機構(gòu)還可采用其它結(jié)構(gòu)組合成與本技術相同功能的電機，例如目前市場上就有很多各種類型可買可用的電機霍爾位置傳感器-感應器用于電機的電樞導通換向；現(xiàn)有市場上的傳統(tǒng)整流器和電刷的安裝及導電方式用于電機電流的導入和導出。同樣，對本電機的驅(qū)動繞組和轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組電樞的電流“通，斷”機構(gòu)和線路連接方式以及上述其它連接方式不局限于上述方式方法進行組合與本機相同作用的電機，還可采用其他方式方法和元件組合成與本技術相同功能的電機，例如[I]兩相驅(qū)動繞組單極電磁力驅(qū)動方式也可按三相方式串接定子驅(qū)動繞組為單極電磁力驅(qū)動轉(zhuǎn)子啟動旋轉(zhuǎn)，其開關式位置接收換位器4也須按A. B. C三相式機構(gòu)安裝開關換位結(jié)構(gòu)，永磁體塊以12定子繞組4組永磁極=8塊SN極數(shù)；例如[2]外轉(zhuǎn)子內(nèi)定子電機也可在其電機中安裝與本機技術中的永磁體轉(zhuǎn)子(14) SN磁極組和發(fā)電繞組(15)及按轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路(22)和定子驅(qū)動繞組串連方式線路(21)方法或例如[I]三相串接方法制造相同機構(gòu)功能的電機；也可在磁感位置傳感器3內(nèi)安裝正負集電環(huán)18或傳統(tǒng)整流器和在定子繞組固定件上另外加上的不含鐵性質(zhì)的固件上安裝正負電刷17作為與本技術相同原理和功能的電動·發(fā)電一體機；按照本機技術中的原理和方法也可不需要發(fā)電系統(tǒng)機構(gòu)組裝單項功能電動機或兼作發(fā)電機。
全文摘要
一種直流無刷兩相開關換位同步旋轉(zhuǎn)做功電動·發(fā)電一體機是由定子(凸式或槽式)驅(qū)動繞組1；定子固定件2；磁感位置傳感器3；開關式位置接收換位器4由“S口N永磁片；紫銅螺釘；紫銅片；減震石棉墊片；絕緣板片；有槽絕緣板；固定合套；銅軸；絕緣銅心線”等組成；S-N極永磁體轉(zhuǎn)子14；轉(zhuǎn)子(凸式或槽式)發(fā)電繞組15；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組固定件16；正負電刷17；正負集電環(huán)(整流環(huán))18；調(diào)節(jié)器19；電機正反轉(zhuǎn)接線合20；定子驅(qū)動繞組串連方式線路21；轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組串連方式線路22；轉(zhuǎn)子軸23；軸承24；風扇25；電機外殼26；左端蓋27；右端蓋28等，經(jīng)樣機測試磁阻小，發(fā)熱低，節(jié)電率高，能同時對外發(fā)出電機消耗電源中的40％電流。
文檔編號H02K29/08GK103051142SQ201210473159
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權日2012年11月5日
發(fā)明者柳峰 申請人:柳峰