[發明專利]具輔助激磁繞組的具導電環及電刷式開關式直流電機

有效

• 申請號: 201310233009.2
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103490685B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 楊泰和
• 申請（專利權）人: 楊泰和
• 主分類號: H02P7/06
• 分類號: H02P7/06;H02K23/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 程殿軍

技術領域

本發明涉及一種具導電環及電刷式開關式直流電機，尤其是涉及一種具輔助激磁繞組的具導電環及電刷式開關式直流電機。

背景技術

傳統永磁式或磁阻式具導電環及電刷式開關式直流電機，電機的永磁式或磁阻式電機單元不具有隨負載電流作特性變化的功能，其應用較受限為其缺失。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的為提供一種具輔助激磁繞組的具導電環及電刷式開關式直流電機。

為達到上述目的，本發明提供一種具輔助激磁繞組的具導電環及電刷式開關式直流電機，為將具導電環及電刷式開關式直流電機1000的永磁式電機轉部或磁阻式電機轉部所構成的電機轉部104，設置串聯式輔助激磁繞組105及/或并聯式輔助激磁繞組108，而借導電環及電刷式裝置107作為傳輸電能的接口；驅動控制裝置103除供控制對電機磁場繞組102激磁電流大小及極性及相序外，并具有以下一種或一種以上的功能，包括：(1) 控制串聯式輔助激磁繞組105的激磁電壓電流的大小及極性；(2) 控制并聯式輔助激磁繞組108的激磁電壓電流的大小及極性；

借由上述由驅動控制裝置103的控制功能，供由直流電源或交流整流的直流電源所驅動，于具導電環及電刷式開關式直流電機1000 作為馬達或發電機功能運作時，對具導電環及電刷式開關式直流電機1000的電機轉部104的磁極作串激或分激的助激或差激的激磁效應，或作助復激或差復激的激磁效應，其主要構成如下：

-- 驅動控制裝置103：為由機電式元件及/或固態元件及/或微處理器所構成的驅動電控裝置，供接受電機角位置檢測裝置106的信號，以操控對電機磁場繞組102作為馬達功能運轉的供電激磁的時機、極性、相序及電壓、電流大小，或作為發電機功能發電輸出的時機、極性、相序及電壓、電流大小；以及供操控驅動串聯式輔助激磁繞組105及/或并聯式輔助激磁繞組108通過激磁電能的電壓、電流及極性；

-- 電機磁場結構101：為由導磁鐵芯及設置兩相或兩相以上的電機磁場繞組102所構成，供耦合于電機轉部104，電機磁場結構101與電機轉部104兩者形成磁回路，供通過由電機磁場繞組102產生移動的磁場，而在電機磁場結構101與電機轉部104 之間產生電機效應的運作；

-- 電機磁場繞組102：為供設置于電機磁場結構101的兩相或兩相以上的線圈繞組，于作為馬達功能運轉時供接受驅動控制裝置103的激磁控制，以產生相對方向移動的磁場，而與電機轉部104之間產生馬達致動效應；于作為發電機功能運轉時，電機磁場繞組102為供接受驅動控制裝置103作發電輸出電壓、電流的控制；

-- 電機角位置檢測裝置106：為由機電式開關裝置、或霍爾元件、或光電、或電磁感應、或超音波、或靜電感應等物理性位置檢測裝置所構成，供設置于呈相對回轉的電機磁場結構101與電機轉部104之間，借以檢測電機磁場結構101的電機磁場繞組102所產生移動磁場與電機轉部104的相對位置關系，并借檢測信號輸往驅動控制裝置103；

-- 電機轉部104：為由導磁材料所構成，并具有轉軸及機殼，其特征為在耦合于電機磁場結構101的邊側，設有導磁性而與電機磁場結構101磁極極數相同或不同的凸極結構，或具有永磁式磁極而極數與電機磁場結構101的磁極相同或不同，其特征為電機轉部104的磁極設有輔助激磁繞組并借導電環及電刷式裝置107供與外部之間傳輸激磁電能；

--輔助激磁繞組：為由導線繞設于電機轉部104的磁極，而借導電環及電刷式裝置107與外部之間傳輸電能，其設置的方式包括設置串聯式輔助激磁繞組105、并聯式輔助激磁繞組108兩者或其中之一，其中串聯式輔助激磁繞組105為經導電環及電刷式裝置107與輸出端供驅動控制電機磁場繞組102的驅動控制裝置103電源輸入端串聯再通往直流電源；而并聯式輔助激磁繞組108為并聯于直流電源或驅動控制裝置103的輸出端或電機磁場繞組102的兩端；

-- 導電環及電刷式裝置107：為具有導電環及導電刷所構成，供分別設置于呈回轉的電機轉部與外部之間，以在轉部回轉中，供串聯式輔助激磁繞組105及/或并聯式輔助激磁繞組108與外部之間傳輸電能；

借由機殼軸承鎖固螺絲等以結合上述元件構成具導電環及電刷式開關式直流電機1000，其中驅動控制裝置103可為共構于具導電環及電刷式開關式直流電機1000或獨立設置。

其具串聯式輔助激磁繞組105的具導電環及電刷式開關式直流電機1000的電路構成如下：