电动机的改进制造技术

一种带电流转接器的电动机，其与供电电流的频率无关。它包含至少一个安装到转子（１３）上并指示转子的若干磁极的极性的位置的激励器（１５）；一传感器－探测器（１７），当激励器（１５）随着转子旋转而通过时检测该激励器（１５）的出现或位置；以及一个电路（１８）用于转换感应器的线圈（１１′、１２′）处的电流的方向，传感器（１７）响应于由激励器（１５）提供的出现信号控制转换电路（１８）。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及电动机。在市场上可以找到的有关电动机有-整流子电动机，交流(a、c)和直流(d、c)两种型式;-由交流电网供电运行的感应电动机;-由频率发生器供电运行的a、c感应电动机。然而，本领域的熟练人员都确认所有这些类型的电动机具有某些缺点和不利的特性。A、C整流子电动机通常包含在定子上和转子上的激磁线圈，它们会引起射频干扰并且由于整流子电刷磨损而带来问题，需要维护。D、C整流子电动机包含在定子上的磁极和在转子上的激磁线圈，并且会遇到与a、c整流子电动机相似的问题。利用电网电流运行的感应电动机的转速严格地取决于供电电流的频率，因而其不能增加到某一限值之上。利用频率发生器运行的感应电动机可以根据供电电流的频率免除这一限制。然而，这些电动机由于它们的运行依赖于从外部产生的高频，可能在起动时存在很大的问题，甚至可能起动失败。此外，在运行过程中当负载变化时，它们可能相对于输入频率产生不同相，使效率变差。例如，利用250赫的供电电源频率，电动机每秒转250转，但是施加负载时，转速假设降到150转/秒，在输入频率和电动机转速之间产生100赫的差值，影响了电动机的效率。实际上，a、c电动机或采用特定发生频率的电动机，可能在定子上装激磁线圈、在转子上装磁极或相反，这些电动机具有低的起动转矩，因而仅当在低负载的情况才采用。本专利技术的目的在于通过取消传统的整流子和有关的电刷，免除了上述电动机的问题和局限。实现这一点是通过对可控极性的转换电路中的电流方向进行开关转换，利用可替换的、完全独立于供电电流频率的磁、光、电感、电子或机械的传感器。电动机变为一个直流感应型电动机，但是它能由电网的交流电流供电，并且利用极性转换，这种转换可以利用完全不同于电网供电电流的频率的预期频率来进行。换句话说，交流供电被整流成直流，并且特定的极性转换电路控制该d、c，以便产生预期数值频率的方波或正弦波，总是与电动机的旋转同相并且与预期的转数相关。这样一种频率实际上是由电动机本身自行产生的。本专利技术优先适用于这样一些感应电动机，或者在转子上装永久磁铁，在定子上装激磁线圈以及相反，在转子上装激磁线圈，和在定子上装磁极，以及再带有内转子或外转子。本文提出的申请使之提高了起动的可靠性和非限定的转数，完全不受电源供电电流频率的限制，即使它经过通常的测量是可调节的，以避免过速。此外，用于加到感应线圈的电流极性的转换系统可以利用经济的、小尺寸的和易于与电动机组装的元件实现。它们并不明显地影响电动机的尺寸和费用，使得它可在任何场合得到应用，可以和上述所有的同种常规电动机相比，在运行性能和使用寿命方面得到改进。此外，转换系统使得电动机的效率达到最佳，当电动机调整运行时，降低了电能的吸收。通过参照说明性的附图，在所作的持续介绍中将更详细地对本专利技术进行说明。其中附图说明图1表示本专利技术的在内转子上具有磁极的感应电动机示意性的侧视图;图2和图3表示图1所示电动机的示意性的端部视图，处在电动机旋转的两个不同的状态下;图4表示在定子上具有磁极和在内转子上具有线圈的电动机的示意性的侧视图;图5表示体现本专利技术的直线运动的电动机略图;图6表示本专利技术的可应用的变型方案;图7表示本专利技术的另一方案的略图;图8表示如图1所示的电动机的示意侧视图，但是具有本专利技术的另一种转接系统;图9表示图8所示的电动机处在第一位置的示意端部视图;图10表示图8所示的电动机处在第二位置的相似的端部视图;图11表示图3中的转接器作为其中一个优选实施例的横断面图;图12表示本专利技术的一个不同的实施方案;图13表示本专利技术的另外一个实施方案。图1-3中所示类型的电动机包含至少两个磁极延伸部分11、12，它们与定子13′成一体，围绕磁极延伸部分绕有激磁线圈11′、12′，以及一个至少为二极(N-S)的磁性转子13，其具有一个驱动轴14并在磁极延伸部分11、12之间旋转。在驱动轴14上安装一个激励器15其可以理解为一个转子极性指示元件(N或S)，在其中一个简化的实施例中，该激励器15可以包含一个呈半环形的永久磁铁，这是一个光学、机械、电子器件等，不过仍然相关于并指示转子极性的位置。激励器15可以如图所示与驱动轴14一起安装到旋转圆盘16上或者直接固定到转子上。激励器15与传感器-探测器17组合，后者设计用于当激励器由于电动机旋转而通过时，检测激励器的出现或不出现。这样的传感器17可以是磁、光、感应、电子或机械型的，其取决于激励器15的种类，并且设计用于控制电路18，该电路用于对在磁极延伸部分11、12上的线圈11′，12′的电流方向进行转换。这个转换电路18可以由d、c或a、c供电。当用a、c电网供电时，该转换电路还包含一个整流器，用于将输入的a、c转换为输出到线圈11′、12′的直流。激励器-传感器15、17的耦合控制由转换器输出并向线圈11′、12′供电的直流电流。实际上，传感器17控制转换电路18，以便产生方波或正弦波的电流频率，其与转子的旋转同相而与电动机的速度或负载无关。实际上，由于电动机是静止的，即不接电源，激励器15有时可以在如图2或图3所示的位置。在图2所示的位置下，传感器17没有检测激励器15的出现;在这种情况下，通过转换器18向电动机供电，适合的电流将到达定子线圈使磁极延伸部分以与转子13的极性相同的方式极化。采用这种方式，相同的极性相互推斥，电动机开始沿箭头F的方向开始转动。在转子转动半圈后(按照箭头F)，参阅图3，传感器检测激励器15的出现并且使转换电路18改变对定子上的磁极延伸部分11、12的极化作用，其然后将再次呈与转子的相邻极性同样的极性。在所述实例中，在出现同样的邻近的极性时，产生推斥作用持续四分之一圈，然后在接续的四分之一圈期间在不同的极性之间产生吸引作用。当传感器没有面对激励器15时，维持去激励状态，不影响通向定子上的线圈供电电流的极性，但是一旦传感器面对激励器15，传感器就再次控制转换电路，借此保证电动机旋转的连续性，完全与电源供电电流频率无关。图4表示的电动机具有一个具有磁极延伸部分和相关的激磁线圈22的内定子感应器21和外磁性转子23。在这一情况下，激励器15同样安装到转子上，而控制转换电路18的传感器17安装到定子上，像在图1-3中的电动机的上述连接方式一样具有相同的功能。对于其它的每一种感应电动机可以实现具有相同结果的类似使用，或者是具有内转子或者是具有外转子，如上所述或者具有的激磁线圈在定子上，或者在转子上，以及在具有两个以上磁极延伸部分的定子和转子的电动机上，在该情况下，激励器可以分解成与磁极延伸部分的数目一样的相同数目的部分段，以及传感器将制备成检测激励器的每一个部分段的出现。如图5所示，也可以将相同的原理应用到直线运动的电动机，它基本上包括一个定子感应器41和一个内磁性滑动部分42。在这种情况下，由磁性滑动部分的极性激励的传感器15同样控制转换电路18，以利用预期的频率改变定子的极化作用。本专利技术还适用于图6所示的系统，在其中极性传感器50直接检测磁性转子51的N-S极性，并且根据与转子相互作用的感应器53，通过转换器电路52改变电流因而改变极性。在图7所示的变型方案中，在感应器的磁极延伸部分111、112上的两个线圈111′、112′可以是独本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机，包含一个具有至少两个带有激磁线圈（１１′、１２′）的磁极延伸部分（１１、１２）和一个磁性转子（１３），其至少为二极，相对于感应器的磁极延伸部分旋转并具有驱动轴（１４），其特征在于：有至少一个激励器（１５），其安装到转子（１３ ）上并指示同一转子磁极极性的位置；有一个传感器－探测器（１７），以便当根据与转子一起的激励器的旋转，激励器通过时检测激励器（１５）的出现或位置；有一个电路（１８），用于转换感应器的线圈（１１′、１２′）的电流的方向，其连接到供电源上 、所述线圈上和所述传感器（１７）上，传感器（１７）响应于从激励器（１５）接收的出现信号控制转换电路（１８）和指示对于感应器上的供电线圈的转子极性的位置，具有与转子的旋转同相的方波或正弦波的频率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：达瑞欧坦福利奥，吉乌塞比贝兰蒂，
申请(专利权)人：贝特工程公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]