專利名稱：共軛直流電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種共軛直流電動機，尤其是一種由直流共軛變換裝置供電的無刷共軛直流電動機。
公知的直流無刷電動機，一種是定子采用多相繞組，各相繞組按一定順序導通，另一種是定子僅有一個單相繞組，但所通電流方向須隨轉子位置變化，其轉子則是永磁的。這種電機還必須有位置傳感器，跟蹤轉子位置并將其轉換成電信號，這是一較為復雜的環(huán)節(jié)，且力矩波動大，其控制電路更為復雜(參見《微特電機》上海微電機研究所、上海科技版P31～P55)。
本實用新型的目的是提供一種不用復雜的控制電路和轉子位置跟蹤傳感器及其信號處理電路的、能產(chǎn)生連續(xù)轉矩，無轉矩波動的、以共軛直流電源直接驅動的無刷共軛直流電動機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在用沖片疊成的定子凸極上，套裝兩個集中繞組為共軛繞組，磁極表面開一小槽，作為罩極，在其上套裝置極繞組(短路線圈)，它的轉子則是在鐵芯上裝有斜槽式鼠籠繞組。
上述共軛繞圈分別流過共軛直流電流時，因彼此均為矩形脈動電流，占空比為1，其相位差為1／2周期，由于共軛繞組接線相反，故共軛電流建立的磁場為交變磁場，該磁場為矩形分布與罩極的滯后磁場合成為旋轉磁場，該合成磁場與轉子鼠籠繞組磁場構成拖動力矩，驅動轉子旋轉。
由于采用上述共軛直流電動機方案，只需將磁極繞組改為兩個獨立的共軛繞組，即可取消原有直流電動機的電刷和整流子、電樞等易損件，消除了薄弱環(huán)節(jié)；直流共軛電源變換部份為靜止設備，所以本實用新型結構簡單，運行可靠；而且通過改變共軛直流電源的頻率，可實現(xiàn)電機的無級變速；通過穩(wěn)頻電路可使電機穩(wěn)速運轉，無噪音、無干擾；改變共軛繞組接線，還可作為交流電動機運轉。
本實用新型的具體結構及電氣接線圖由以下實施例和附圖給出

圖1為本實用新型第1實施例一罩極式共軛直流電動機結構圖。
圖2是直流共軛電源變換裝置原理接線圖。
圖3是本實用新型第2實施例一框架式兩極共軛直流罩極電動機構造圖。
圖4是第3實施例一磁阻式共軛直流電動機構造圖。
以下結合實施例和附圖進一步說明圖中1、靜子鐵芯 2、主極 3、罩極 4、罩極繞組 5、6、共軛繞組 7、轉子 8、轉子鼠籠繞組。
如圖1所示為4極凸極式共軛直流罩極電動機(也可制成隱極式的)的構造圖。其定子為具有凸極形狀的沖片疊成靜子鐵芯［1］，在凸極式主極［2］上套裝兩個集中繞組成罩極［3］，在其上套裝罩極繞組(短路繞組)［4］，作為副繞組。它的轉子鐵芯［7］上裝有鼠籠繞組［8］。圖3為第2實施例一框架式兩極共軛直流罩極電動機構造圖。在裝配式框架迭片鐵芯［24］上裝設兩個獨立的共軛繞組［26、29］，其轉子為鼠籠繞組。圖4為第3實施例一凸極上不設罩極，利用大小氣隙中磁導不同的原理制成的共軛直流磁阻電動機。
上述實施例和附圖中，共軛繞組的接線原則是使各繞組建立的磁場鄰極相異，各極兩獨立繞組建立的磁通方向相反。兩繞組須匝數(shù)相等，繞向相反或繞向相同但接線相反，亦可用雙股絕緣導線并繞、接線相反。這是構成共軛繞組的必需條件。
共軛直流電源是本實用新型一共軛直流電動機必備的工作電源，它是由直流電源［19］經(jīng)共軛直流變換裝置變換而來。本實用新型采用公知的逆變推動厚膜電路作為圖2所示共軛直流變換裝置的驅動單元［13］，內含振蕩、穩(wěn)頻、整形、推動電路，其輸出開關控制信號經(jīng)［14、17］分別送到功率元件［18a～18d］的控制柵極，在其控制下，端子［21、23］分別有矩形脈動電流輸出(圖示輸出為負)，其特點如圖所示，兩者頻率相同、占空比相同、方向相同，此兩路電流實際上是由直流電流分解而成，這種共軛直流矩形脈動電流通過上述共軛繞組時，即在磁極上建立交變磁場，在氣隙中形成矩形分布磁場，并與副繞組滯后磁場共同建立旋轉磁場，推動鼠籠轉子旋轉。
將前述共軛繞組及接，則兩共軛繞組建立的磁場為同方向，即成為交流電動機。
其接線以圖1及圖2為例說明如下端子［10］與［21］相連，［9］與［23］相連，［11］與［12］短接后與［22］相連，合上開關［20］，即有直流共軛電流通過共軛繞組。
若將端子［9］與［11］相連并引出，將端子［10］與［12］相連并引出，將此引出線接到相當?shù)慕涣麟娫瓷?，則此電機即按交流電動機運轉。
直流共軛變換裝置可專用也可共用。
權利要求1.一種共軛直流電動機，由凸極式磁極[2]、罩極[3]，靜子磁極繞組、罩極繞組[4]和轉子繞組[8]構成，其特征是，所述共軛直流電動機的磁極繞組由兩個獨立的共軛繞組[5、6]構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的共軛直流電動機，其特征在于所述兩共軛繞組為匝數(shù)相等，繞向相反，或繞向相同、接線相反的獨立繞組［5、6］構成，或雙股絕緣導線并聯(lián)繞成1個線圈但引線反接的繞組構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的共軛直流電動機，其特征在于在磁極［2］表面1／3－1／2處，設有罩極［3］及罩極繞組［4］。
4.根據(jù)權利要求1所述的共軛直流電動機，其特征在于，該電機的轉子裝有斜槽鼠籠繞組［8］。
5.根據(jù)權利要求1所述的共軛直流電動機，其特征在于，在框架式鐵芯［24］上裝有相互絕緣的共軛繞組［27、28］。
6.根據(jù)權利要求1所述的共軛直流電動機，其特征在于，磁極表面為臺階式，其中氣隙小的部份為主極氣隙［32］、氣隙大的部分為副極氣隙［33］。
7.根據(jù)權利要求1所述的共軛直流電動機，其特征在于，該電機的共軛直流電源為波形相同、方向相同、占空比相同、頻率相同，相差為1／2周期的兩路直流脈動電流，該電流由直流電源［19］經(jīng)功率元件［18a～18d］在控制電路(13)的開關控制信號［14、17］作用下形成雙路［21］和［23］輸出。
專利摘要本實用新型涉及一種共軛直流電動機，其特點是定子磁極上套裝兩個獨立的匝數(shù)相同、繞向相同接線相反的共軛繞組(并有罩極繞組)，它的轉子上裝有鼠籠繞組，當通入相位差為1/2周期的占空比為1、頻率相同、方向相同的兩矩形波脈動電流(共軛直流電流)時，在磁極上建立交變磁場，與罩極上的滯后磁場合成旋轉磁場，與鼠籠轉子繞組耦合，形成轉矩，拖動轉子旋轉、該電機不用電刷、整流子、運行可靠、結構簡單、適合小容量電機，改變接線可交直流兩用。
文檔編號H02K17/02GK2159629SQ9321825
公開日1994年3月23日 申請日期1993年7月10日 優(yōu)先權日1993年7月10日
發(fā)明者霍佃玖 申請人:霍佃玖