[其他]直流直線電動機

無效

• 申請號: 87206791
• 申請日: 1987-04-22
• 公開（公告）號: CN87206791U
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 易本昌
• 申請（專利權）人: 國營新華化工廠
• 主分類號: H02K41/035
• 分類號: H02K41/035
• 代理公司: 太原專利事務所
• 代理人: 宋冬濤,尹惠敏

本設計是直流直線電動機，具體涉及到一種電樞結構經過改進和簡化，能廣泛用于工業、運輸系統的直流直線電動機。

已知的直流直線電動機由移動部分和固定部分組成，電樞和磁極都可作為移動體，由于技術上和結構上的原因只能作成小功率，低速度，短行程的電機。蘇聯專利SU433602所公開的橫向磁通的直流直線電機，電樞上具有分組式短閉合導體（相當于分組的鼠龍式線圈）是一種無繞組電樞，其電樞導體的有效長度僅等于磁極的高度，在運行中必需提供強大的電流和極低的電壓，這樣大的電流必然在線距和集電器上產生很大的損耗，它功率小，實用性差。另一種如蘇聯專利SU760326所公開的是一種軸向磁通直流直線電機，其激磁磁極所產生的磁通軸向經過電樞鐵心而形成閉合磁路，這就必需將電樞鐵心截面加大到和磁極工作面積同樣大小，故也只能作成小功率，短行程的電機。

本設計的目的是為了克服上述缺陷而提供一種電樞結構有所不同的直流直線電機，它的功率大小，速度高低，行程長短不再受到現有技術和結構的限制，能廣泛用于工業運輸系統。

本直流直線電機由移動部分和固定部分組成移動部分是成對的激磁磁極，靜止部分是具有繞組的電樞，電刷放在磁極的幾何中性線上。沿電樞徑向，極性相反的多對磁極對稱，分布在電樞的兩側，沿電樞軸向排列的相鄰的單個磁極極性相反，磁極工作面下的激磁磁通橫向穿過電樞而形成回路，電樞除了傳遞橫向磁通外，還可作為移動部分的導軌，它按需要可隨意加長。電機的激磁方式可以是分激式、串激式、復激式或永磁式。

本直流直線電機的特點在于電樞結構的改進和簡化。電樞鐵芯是一塊條形板，電樞線圈兩有效邊的跨距等于極距，跨繞于電樞兩側并與橫向磁力線垂直，所說線圈的兩有效邊分別處于極性相反的相鄰的一對磁極下。電樞鐵芯的另外一種形式是由多個交錯排列的T形板組成，T形板又組成電樞的繞組元件，起著導電，導磁和換向的作用。兩塊距離等于極距的T形板的端部用導線連結成一個繞組元件，所說的兩塊T形板分別位于相鄰的一對磁極下。

本直流直線電機的電樞結構按電機的功率大小分為三種不同的電樞形式，即無槽式電樞，有槽式電樞和無鐵心式電樞，它們的電路結線原理都是相同的。

圖1是無槽式電樞電機的原理圖。

圖2是與圖1電樞繞組相對應的繞組展開圖。

圖3是無槽式電樞電機的結構示意圖。

圖4是有槽式電樞電機的原理圖。

圖5是有槽式電樞電機的結構簡圖。

圖6是無鐵芯式電樞電機的原理圖。

圖7是無鐵芯式電樞電機的結構示意圖。

以下結合附圖對本方案作詳細敘述。

無槽式電樞電機，它的電樞鐵芯是一塊矩形低碳鋼板，電樞繞組元件的兩個有效邊的跨距等于極距L，跨繞于電樞鐵芯的兩側，而電刷嚴格安放在磁極的幾何中性線上，以保證在極性相同的一對磁極中間，電樞兩側的導線電流方向總是一致的。

如圖1所示，將處于三對磁極中間的（1）～（17）是線圈分割成為相等的四段，即（1）～（5），（5）～（9），（9）～（13），（13）～（17）。本來只需5個電刷就能實現，但為了對稱和減輕電刷的電流密度又增加了6′，7′，8′，三個電刷，實質上電刷2′和8′，3′和7′，4′和6′都分別同時接觸在同一根導線上。

電刷1′，3′，5′，7′接正電源，2′，4′，6′，8′接負電源，以此將4段線圈組并聯起來，相鄰兩段線圈組中的電流方向相反，從而保證了在同一對磁極中間電樞兩側的導線電流方向總是一致的。此種電機慣性小，動作靈活，適用于小功率的電動工具，如電鋸，機械手和開門器等。如采用鐵漆包線代替銅漆線，不僅能縮小空氣隙，提高電機的效率，而且還可增加電樞的機械強度。

圖3中，10是激磁鐵芯，其上繞有激磁線圈11，12是電樞鐵芯，其上繞有電樞繞組13，14是電刷，15是滾針軸承，16是用絕緣板作的端部跨接線的走線槽，17是薄不銹鋼板制的槽形導軌，18是非磁性材料的墊板。

有槽式電樞電機，其激磁鐵芯和電樞鐵芯采用硅鋼片疊成并接成串激式，電樞呈條形狀，電樞的繞線方式仍按電樞繞組元件的兩個有效邊的跨距等于極距L的原則跨繞于電樞兩側相應的槽中。如圖4所示，一個槽內如安放三個繞組元件，一號元件的始端接換向片40，末端接換向片43和41，二號元件的始端接換向片41，末端接換向片44和42依次類推。此種電機適用于對調速性能要求高的中小功率機床的直線傳動，可用在交直流電源上。