[發明專利]撥動式節能型電動機

有效

• 申請號: 201210362988.7
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102843012A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 趙春榮
• 申請（專利權）人: 趙春榮
• 主分類號: H02K29/06
• 分類號: H02K29/06;H02K1/12;H02K1/27;H02K16/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本發明涉及電動機領域，具體涉及一種無旋轉磁場的撥動式節能型電動機。

背景技術

電動機是應用電磁感應原理運行的旋轉電磁機械，用于實現電能向機械能的轉換。傳統的電動機主要由位于中心的轉子、環繞轉子設置的定子和其他附件組成。定子是電動機的靜止部分，由定子鐵心、定子繞組和機座等部分組成。其中定子鐵心固定在機座上，并由表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在定子鐵心的內圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。定子繞組由絕緣導線繞制而成，這些繞組的各個線圈按一定規律分別嵌放在定子各槽內。每3個繞組在空間互隔120°電角度、且對稱排列，構成一組三相繞組。三相繞組的導線相互接成星形接法或三角形接法。轉子是電動機的旋轉部分，由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸等部分組成。轉子鐵心是電動機磁路的一部分，由外圓周上沖有均勻轉子線槽的硅鋼片疊壓而成，并固定在轉軸上。轉子鐵心的線槽中放置轉子繞組。轉子繞組根據結構的不同，可分為鼠籠式和繞線式兩種。鼠籠式轉子繞組因其形狀象鼠籠而得名，它的結構是以嵌入線槽中鋁或銅條為導體，鋁或銅條的兩端用短路環焊接起來。繞線式轉子繞組和定子繞組的結構和安裝方式相似。然而傳統結構的電動機存在以下不足：

1、為了產生旋轉磁場而使不同相位繞組輪流通電做功，單位時間內不是所有的線圈繞組都在做功，功率密度比和效率都相對較低。

2、定子繞組和轉子繞組僅有一個磁級(即定子繞組的內側磁極和轉子繞組的外側磁極)相對，而定子繞組和轉子繞組的另一個磁級(即定子繞組的外側磁極和轉子繞組的內側磁極)的電磁場能量并未很好的利用，從而一定程度影響了電動機的效率。

3、由于定子繞組和轉子繞組的三相繞組均相互間隔120°電角度、且三相繞組的絕緣導線需相互連接的結構特點，定子繞組和轉子繞組的絕緣導線的大部分需要用作三相繞組的連接導線，而這部分連接導線又并未能用作產生電磁場，這不僅需要更多地耗費絕緣導線，加大電動機的重量和生產成本；而且也在一定程度影響了電動機的效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種無旋轉磁場的撥動式節能型電動機，其通過改進現有電動機的傳統結構，既使得電動機的效率能夠大為提高，而且能夠使得電動機的重量和成本大幅度降低。

為解決上述問題，本發明是通過下述方案實現的：

一種撥動式節能型電動機，包括定子和轉子。其中：

所述定子主要由固定隔板和n個繞組組成；其中每個繞組均由鐵心和螺旋纏繞在鐵心外圓周面上的絕緣導線構成；上述n個繞組的鐵心固定在固定隔板上，并使得每個繞組的中軸線均與固定隔板的表面相垂直；所有繞組在固定隔板上以轉子的轉軸為中心、呈圓周狀等距分布；上述n個繞組相互之間呈并聯和/或串聯連接后通過導線與一方波電源相連，通電時每個繞組的極性方向朝向一致；

所述轉子由轉軸、2個轉盤、2n個N極性磁鐵片和2n個S極性磁鐵片組成；2個轉盤平面與定子的固定隔板平面相平行，且2個轉盤分別位于固定隔板的相對兩側上；2個轉盤的中心貫穿固定在轉軸上，且轉軸的中心線與2個轉盤的中垂線重合，轉軸與2個轉盤相連動；每個轉盤的內側面相互間隔地安裝有n個N極性磁鐵片和n個S極性磁鐵片；其中一個N極性磁鐵片和一個S極性磁鐵片相互靠近形成一組磁鐵對，n組磁鐵對在轉盤上以轉子的轉軸為中心、呈圓周狀等間距分布；一個轉盤上的磁鐵片與另一個轉盤上的磁鐵片的位置一一對應，且2個轉盤上相對位置上的磁鐵片的極性相反，即處于2個轉盤同一位置上的2個磁鐵片一個為N極性磁鐵片、一個為S極性磁鐵片；

上述定子上的每個繞組與處于其兩側的轉子上的每組磁鐵對的位置均一一對應；上述n為大于等于2的正整數。

為了對繞組的通斷電時間進行精確的控制，本發明還進一步包括將直流電源轉化為方波電源的控制電路，該控制電路主要由位置感應器、放大電路和開關電路組成；其中位置感應器安裝在其中一個轉盤上，且位置與轉盤上的磁鐵對的位置相對應；位置感應器的輸出端經放大電路與開關電路的控制端相連，開關電路的電源端連接外部的直流電源，開關電路的輸出端與繞組相接。

上述方案中，所述位置感應器為光電檢測器或霍爾開關傳感器。

上述方案中，所述轉軸的中段處還安裝有散熱風扇來進行散熱。