專利名稱：一種永磁復(fù)勵式直流電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種新型的交直流通用電動機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的交直流通用電動機(jī)在其原理上是一種串勵式直流電動機(jī)。串勵式直 流電動機(jī)具有比一般直流電動機(jī)機(jī)械特性軟、調(diào)速特性好的特點(diǎn)，同時(shí)它還具
有起動轉(zhuǎn)矩高、機(jī)械特性軟的特點(diǎn)；更為重要的是它能工作在交直流兩種電源 下的唯一的一種電動機(jī)。因此在沒有直流電源又需要具有直流電動機(jī)良好的調(diào) 速性能的場合往往只能選擇串勵式直流電動機(jī)；但串勵式直流電動機(jī)也有其自 身難以克服的缺點(diǎn)，它有空載轉(zhuǎn)速高、空載電流大、機(jī)械磨損大、壽命低等缺 占。
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，如今交流電轉(zhuǎn)變成直流電已不是一件困難的事 了，但大功率的可調(diào)直流電源仍然成本較高，這個(gè)困難限制了其它普通直流電 動機(jī)的應(yīng)用，故串勵式電動機(jī)在當(dāng)今社會仍有廣泛的應(yīng)用市場。
近年來隨著硅鋼、銅材等材料的上漲為了降低制造成本，部份廠家一直在 尋求減少材料消耗的新辦法來生產(chǎn)此類電動機(jī)。較為常用的一種方法是減小線 圈的匝數(shù)和減少鐵芯疊厚等辦法試圖減小原材料的用量，這樣做的結(jié)果至使電 動機(jī)的空載轉(zhuǎn)速升高、磨擦加劇、壽命進(jìn)一步下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新型結(jié)構(gòu)的直流電動機(jī)可以很好地幫助克服上述缺陷。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種新型的永磁復(fù)勵式直流電動機(jī)，該電動機(jī)是由機(jī)殼、換向器、電動機(jī) 軸、整流器及碳刷架、碳刷、永磁材料、轉(zhuǎn)子、定子等組成，轉(zhuǎn)子和換向器固
定在電動機(jī)輸出軸上，電動機(jī)輸出軸固定在軸承上，碳刷固定在碳刷架上，碳 刷的側(cè)邊與換向器的換向片接觸，碳刷架及軸承分別固定在機(jī)殼內(nèi)，永磁材料 固定在定子鐵芯的磁軛部份里面，機(jī)殼由通過前后殼蓋連接組成。
交直流電流進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)首先經(jīng)過整流器進(jìn)行整流引導(dǎo)，轉(zhuǎn)變成直流電流 提供給電動機(jī)使用，從而使電動機(jī)能夠工作在交流與直流兩種狀態(tài)。
本發(fā)明的內(nèi)容是在直流電動機(jī)的勵磁磁軛部份增加永磁材料，利用永磁材 料在定子鐵芯中產(chǎn)生一個(gè)固定的基本磁通，這個(gè)磁通與串勵式勵磁線圈產(chǎn)生的 磁通相互疊加組成電動機(jī)的勵磁磁通，為電動機(jī)的工作提供一個(gè)勵磁條件；在 電動機(jī)空載或輕載時(shí)，通過串勵繞組的電流較小產(chǎn)生的串勵磁通量較小，此時(shí) 由于固定在定子磁軛部份的永磁材料產(chǎn)生的磁通是一個(gè)恒定的磁通，它不會隨 電動機(jī)的工作電流大小的變化而變化并在電動機(jī)磁路中占主導(dǎo)地位為電動機(jī)提 供勵磁磁通，此時(shí)電動機(jī)的勵磁磁通量因永磁材料的存在而不會太小從而有效 地控制了電動機(jī)的弱磁效應(yīng)，使電動機(jī)的空載轉(zhuǎn)速不會升的很高。當(dāng)電動機(jī)負(fù) 載運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)的電流增大，通過串勵式勵磁線圈產(chǎn)生一個(gè)串勵式勵磁磁通 增強(qiáng)，使得這個(gè)磁通占據(jù)主導(dǎo)地位；它與永磁材料產(chǎn)生的固定磁通方向相同相 互疊加，加強(qiáng)了電動機(jī)氣隙磁通的強(qiáng)度，極大的加強(qiáng)了電動機(jī)的負(fù)載能力。當(dāng) 電動機(jī)負(fù)載能力達(dá)到一定程度時(shí)，電動機(jī)磁路中的勵磁磁通主要由串勵勵磁線 圈產(chǎn)生，電動機(jī)此時(shí)呈顯串勵式電動機(jī)較軟的機(jī)械特性，滿足電動機(jī)調(diào)速性能 的要求，使整個(gè)電力拖動系統(tǒng)變的簡單易用。
由于有永磁材料的存在，電動機(jī)在空載或輕載時(shí)，其勵磁磁通不會太小， 因此可以適度的減小定子繞組的線圈匝數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)省材料的目的。


附圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。
附圖2是本發(fā)明的徑向剖面圖。
電動機(jī)由機(jī)殼l、電動機(jī)輸出軸2、轉(zhuǎn)子3、定子鐵芯及定子繞組4、整流 器與碳刷架5、碳刷6、換向器7、磁鋼8組成。4是定子鐵芯及定子繞組、8 是鑲嵌在定子鐵芯磁軛部份的永磁材料，由它來產(chǎn)生一個(gè)勵磁磁通，該磁通作 為電動機(jī)的他勵式勵磁磁通，4上面的定子繞組構(gòu)成串勵線圈該線圈與轉(zhuǎn)子線圈 串聯(lián)，當(dāng)電動機(jī)工作時(shí)流過線圈的電動機(jī)工作電流產(chǎn)生一個(gè)串勵式勵磁磁通， 該磁通與永磁材料產(chǎn)生的他勵磁通疊加，共同組成復(fù)勵式勵磁磁通為電動機(jī)提 供工作勵磁。
具體實(shí)施例方式
交流電源首先通過整流器整流成直流電供電動機(jī)作為能量來源。直流電經(jīng) 過定子鐵芯及定子繞組4中的定子勵磁線圈、碳刷6、換向器7、轉(zhuǎn)子電樞3構(gòu) 成回路;；鑲嵌在定子鐵芯磁軛部份的永磁材料8產(chǎn)生的磁通與定子線圈產(chǎn)生的 磁通相互疊加共同組成復(fù)勵磁通；轉(zhuǎn)子與定子磁通共同作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí) 現(xiàn)電動機(jī)的電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械轉(zhuǎn)矩在電動機(jī)輸出軸2上輸出，從而完 成電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化過程；在電動機(jī)處于空載或輕載時(shí)，永磁材料產(chǎn)生的磁通 占主導(dǎo)地位，電動機(jī)呈現(xiàn)出他勵式電動機(jī)特性；當(dāng)電動機(jī)處于重載時(shí)，流過定 子線圈中的電流較大產(chǎn)生的勵磁磁通占主導(dǎo)地位，電動機(jī)呈現(xiàn)出串勵式電動機(jī) 的特性。
權(quán)利要求
1.一種永磁復(fù)勵式直流電動機(jī)，該電動機(jī)是由機(jī)殼、換向器、電動機(jī)輸出軸、碳刷架及整流器、碳刷、永磁材料、轉(zhuǎn)子等組成，其基本特征是在定子鐵芯的磁軛部份鑲嵌入永磁材料同時(shí)保留定子上的勵磁線圈，在電動機(jī)工作時(shí)永磁材料產(chǎn)生的磁通與定子線圈產(chǎn)生的磁通共同作用為電動機(jī)提供勵磁。通過選擇調(diào)整永磁材料的磁場強(qiáng)度與定子線圈產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度的比例，使得當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行于空載或輕載時(shí)，電動機(jī)對外呈現(xiàn)出永磁他勵式直流電動機(jī)的機(jī)械特性，電動機(jī)轉(zhuǎn)速較為穩(wěn)定且空載轉(zhuǎn)速不會太高；當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行于額定或較重負(fù)載時(shí)，電動機(jī)對外呈現(xiàn)出串勵式直流電動機(jī)較軟的機(jī)械特性。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型工作于中小功率場合的利用永磁材料與 串聯(lián)勵磁繞組共同作用為電動機(jī)提供勵磁的一類永磁復(fù)勵式直流電動機(jī)； 該類電動機(jī)的機(jī)械特性在輕載或空載時(shí)又呈現(xiàn)出他勵式直流電動機(jī)的機(jī)械 特性，空載轉(zhuǎn)速受到限制不會升得很高；工作在重載場合時(shí)呈現(xiàn)直流串勵 式電動機(jī)較軟的機(jī)械特性便于應(yīng)用中調(diào)整電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種永磁復(fù)勵式直流電動機(jī)，該電動機(jī)的特點(diǎn)是在定子鐵芯4的勵磁勵軛部份鑲嵌入永磁材料制成的磁鋼8，磁鋼固定定子鐵芯的磁軛里面與定子鐵芯一起固定在機(jī)殼上為電機(jī)提供他勵式勵磁磁通。該電動機(jī)在空載或輕載時(shí)對外呈現(xiàn)出永磁他勵式直流電動機(jī)的機(jī)械特性、且空載時(shí)轉(zhuǎn)速受到他勵式勵磁磁場強(qiáng)度的限制轉(zhuǎn)速控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)；在電機(jī)處于額定或重載負(fù)載狀態(tài)時(shí)對外呈現(xiàn)出串勵式電動機(jī)較軟的機(jī)械特性；電動機(jī)具有過載能力強(qiáng)、機(jī)械特性軟、調(diào)速性能好的特點(diǎn)。
文檔編號H02K23/08GK101373920SQ20081012154
公開日2009年2月25日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者宋泓震, 洪 趙 申請人:浙江三力機(jī)電制造有限公司;麗水市大力機(jī)電制造有限公司;麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院