[實用新型]動圈式電動機

無效

• 申請號: 200920264801.3
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN201577014U
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 于斌;史曉強;胡成偉;張建超
• 申請（專利權）人: 廣州民航職業技術學院
• 主分類號: H02K29/12
• 分類號: H02K29/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 李柏林

技術領域

本實用新型涉及一種直流電動機，特別是一種永磁式直流電動機。

背景技術

傳統永磁式直流電動機主要由定子、轉子和機殼等組成，其轉子鐵芯相對于軸心是固定的。如圖1所示，以具有四個線圈的直流電動機為例，線圈101、102、103、104套在鐵芯上，為直流電動機的四個繞組，永久磁鐵105和106作為定子。在不通電的情況下，線圈101、103在永久磁鐵105和106的作用下，呈現出N極與S極，由于磁性物質與永久磁鐵相互吸引，電機處于制動狀態。當其起動后，其中線圈101和線圈103仍然沒有通電，在永久磁鐵的作用下，線圈101、103處于制動狀態，但是線圈102和線圈104已經通電，在電流的作用下，建立了與永久磁鐵磁場相垂直的轉子磁場。在磁力的作用下，電動機開始順時針旋轉。但是，由于線圈101和線圈103未通電，相當于兩個鐵塊被吸在永久磁鐵上，只有102、104兩個線圈所產生的電動力克服永久磁鐵105，106對線圈101和線圈103的吸引力，電動機才能轉起來。即電動機是在制動的情況下開始旋轉的。這就給電能造成了極大的浪費，這也是直流電動機將電能轉換為機械能效率不高的主要原因，其轉換效率一般在60％--80％之間。

圖2是傳統永磁式直流電動機的運行過程。在圖2中，轉子在電力的作用下，旋轉了45°度。線圈101、102、103和104均通電，線圈101、102呈現出S極，線圈103和線圈104呈現出N極。合成磁場仍然與永久磁鐵的磁場相垂直。但是這段時間內四個線圈都不是90°，電能轉換成機械能是要打折扣的，其折算系數約為0.7。

如上所述，傳統永磁式直流電動機如果是四個極，則以旋轉90°為一個周期。當上述的電動機的轉子轉過90°后，則只有電機的線圈101和線圈103通電，線圈102和線圈104不通電，電機仍然處于制動狀態。

綜上所述，傳統的永磁式直流電動機，由于轉子的結構不能跟隨電機的狀態而變化，在電動機旋轉一周的過程中，有四次處于制動狀態，從而造成了電能的浪費，使得電動機的電能轉換效率不高。

實用新型內容

為了解決上述的問題，本實用新型的目的在于提供一種有效節約電能，提高電能轉換效率的電動機。

本實用新型解決其問題所采用的技術方案是：

一種動圈式電動機，包括設置在底座上的機殼，所述機殼內設有作為定子的永久磁鐵和轉子，所述轉子的輪輻上設有線圈繞組，所述永久磁鐵水平方向放置，所述線圈繞組可沿輪輻徑向方向移動，所述轉子軸上設有線圈角度信號檢測器，所述輪輻上設有線圈位置信號檢測器，所述線圈角度信號檢測器與線圈位置信號檢測器與控制器電連接。

作為上述技術方案的進一步改進，所述線圈繞組帶有能與其一起沿輪輻徑向方向移動的鐵芯。

作為上述技術方案的進一步改進，所述角度信號檢測器為金屬片。

作為上述技術方案的進一步改進，所述位置信號檢測器為金屬片。

作為上述技術方案的進一步改進，所述輪輻為無磁性輪輻。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的動圈式電動機可以通過位置檢測器和角度檢測器檢測出線圈的狀態并反饋給控制器，由控制器根據轉子線圈的位置，實時控制線圈的通電時間和順序，而線圈繞組可以移動，可以利用重力和永久磁鐵的吸引力避免制動過程，充分利用了電能，更加有效地實現了電能向動能的轉換，提高了電動機效率，達到了節約電能的目的。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1是傳統直流電動機示意圖；

圖2是傳統直流電動機運行過程示意圖；

圖3是本實用新型結構示意圖；

圖4是本實用新型運行狀態示意圖；

圖5是本實用新型單片機控制器示意圖；

圖6是本實用新型轉子軸結構示意圖；

圖7是本實用新型線圈位置信號檢測器工作原理圖；

圖8是本實用新型線圈角度信號檢測器工作原理圖；

圖9是本實用新型線圈整流供電工作原理示意圖。

具體實施方式

參照圖3及圖4，本實用新型的一種動圈式電動機，包括設置在底座1上的機殼2，所述機殼2內設有作為定子的永久磁鐵3，4和轉子5，所述轉子5的輪輻51上設有線圈繞組6，7，8，9，所述永久磁鐵3，4水平方向放置，所述線圈繞組6，7，8，9可沿輪輻51徑向方向移動，所述轉子軸52上設有線圈角度信號檢測器10，所述輪輻51上設有線圈位置信號檢測器11，所述線圈角度信號檢測器10與線圈位置信號檢測器11與控制器電連接。