[實用新型]一種直流換向器式雙凸極磁阻電機

無效

• 申請號: 200920292456.4
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN201742278U
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 馮魯民
• 申請（專利權）人: 馮魯民
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K23/18;H02P25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域本實用新型涉及一種采用換向器和電刷進行驅動的直流雙凸極磁阻電機.?

背景技術普通直流有刷電機以換向器和電刷進行換向這是公知的技術。這種電機采用的是固定不動的電刷與旋轉的換向器相接觸，將電能以隨轉動切換的方式導入不同的轉子繞組，完成轉子磁極極性的交換，驅動轉子轉動。?

但是這種換向器和電刷的工作方式有較多的缺陷：?

●受換向器結構強度的限制電機轉速不能過高；?

●換向器和電刷之間存在換向火花，導致電磁干擾和壽命較短；?

●換向器需要定期維護，而且維護工作十分繁瑣；?

●電機效率不高。?

開關磁阻電機的繞組位于定子上，而其轉子完全是鐵芯。這種電機是在計算機程序控制下完成定子繞組對電機轉子的驅動的，因此必須首先依靠轉子位置傳感器獲取轉子的實時位置信息。這種電機歷來以無換向器磨損、效率高、結構簡單為技術優勢，但仍然具有自身缺點：?

●電機的噪聲和轉動力矩的波動較大；?

●電子控制器的開發成本高；?

●轉子位置傳感器復雜易導致故障。?

2002年3月8日中國專利1(專利申請號02114949.6)提出一種采用單刷換向的空心杯電機。然而該申請并沒有提出與單刷相匹配的換向器構造。?

2007年8月3日中國專利3(專利申請號200710143834.8)提出了將單刷換向器用于磁阻電機和直流永磁轉子電機。但該申請不像傳統的開關磁阻電機那樣，以開通角和關斷角來控制繞組電流的通斷。?

發明內容本實用新型提出一種采用傳統的電刷和換向器技術進行換向的直流雙凸極磁阻電機。這種電機由現行的開關磁阻電機的電機本體和傳統的換向器裝置與電刷裝置構成，但不含轉子位置傳感器。這種電機由電機定子裝置、轉子裝置、換向器裝置、電刷裝置和電機外殼構成，其中繞組分布在具有凸極的定子鐵芯磁極上，轉子由具有凸極的硅鋼片疊制而成，兩個軸承分別嵌在前端蓋和后端蓋的軸承室中，轉軸穿過兩個軸承。換向器裝置不隨轉軸旋轉而電?刷裝置隨轉軸旋轉。換向器裝置上連接繞組的換向片的個數等于定轉子凸極的最小公倍數。可以借助調整換向器的周向位置的方式，對該電機進行調速、剎車和反轉，可以通過調整電刷前后緣夾角的方式調整電機的輸出功率和效率，也可以將自動調整機構安裝在電機中，以便根據應用需要，實時調整電機工作狀態。?

更為確切地說，本實用新型提出一種直流換向器式雙凸極磁阻電機，電機由電機定子裝置、轉子裝置、換向器裝置、電刷裝置和電機外殼構成，其中繞組分布在具有凸極的定子鐵芯磁極上，轉子由具有凸極的硅鋼片疊制而成，兩個軸承分別嵌在前端蓋和后端蓋的軸承室中，轉軸穿過兩個軸承，換向器采用平面型換向器，其換向片與定子繞組相連，并且換向器裝置不隨轉軸旋動，而電刷裝置隨轉子旋轉。?

與繞組相接的換向片的個數等于電機定子凸極和轉子凸極個數的最小公倍數。不同繞組在定子凸極上的分布順序，與它們在換向器上與換向片的連接順序是相反的。?

所有電刷只與電源的同一個電極相連，電刷數量最多可等于轉子凸極的數量。換向器上與繞組相連的換向片之間可以設置與電源負極相連的換向片。?

這種直流換向器式雙凸極磁阻電機，采用線控或電控的方式，改變換向器與定子凸極相對位置，對電機進行調速、剎車和反轉操作。如果采用線控方式，則在換向器上固定了一個滑輪和鋼索，以使采用手把調整換向器的周向位置，在換向器上還設置了一個拉簧，以使當鋼索拉力減小時，拉簧將換向器拉回初始位置；如果采用電控方式，則蝸桿驅動電機驅動蝸桿帶動蝸輪轉動，蝸輪與換向器固定，蝸桿驅動電機以正反轉帶動換向器雙向轉動。?

電刷裝置由固定電刷和活動電刷組成，與之相配的是固定刷握和活動刷握，電刷與刷握隨轉軸旋轉，活動刷握相對固定刷握發生周向位移，使活動電刷的前緣相對于固定電刷的前緣從重合位置發生錯位，使活動電刷的前緣至固定電刷的后緣之間的角程發生變化。電刷裝置不但包括固定電刷和活動電刷、固定刷握和活動刷握，還包括軸向調整塊和限位塊，限位塊既在固定刷握或轉軸的?牽制下與固定刷握和轉軸同步旋轉，也在軸向調整塊的牽制下沿軸向運動；當限位塊在軸向靜止時，其牽制活動刷握與固定刷握同步旋轉；當軸向調整塊沿軸向往復運動，其帶動限位塊沿軸向往復運動，導致旋轉中的活動刷握相對固定刷握發生周向往復位移，使活動刷握中的活動電刷與固定刷握中的固定電刷發生周向往復位移。?

這種電機具有特殊的技術優勢。對于永磁直流有刷電機來說：?