旋转磁场开关控制电机制造技术

本发明专利技术公开了一种旋转磁场开关控制电机，该电机的定子绕组上连接有无触点开关器件和脉冲顺序触发器，脉冲顺序触发器由触发转子和触发定子组成，触发转子为一周向分布的间隔结构，触发定子由输入极、脉冲输出极和触发定子架组成，脉冲输出极沿触发定子架周向分布且处于触发转子外围，采用脉冲顺序触发器依次顺序触发串接在电机定子绕组上的无触点开关，从而使各相绕相顺序通电，产生旋转磁场。只要调整输入电压的大小，就可以使电机的转速得到调整和控制。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机领域，特别是涉及到一种新型的旋转磁场可控的电机。电机是一种重要的机电能量变换和讯号变换的电磁装置，在机械、冶金、石油、煤炭、化工、纺织、交通运输以及军工中都有着广泛的应用。电机的型式很多。但其原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。旋转磁场的产生是电机运转的实质所在，其可控性又是电机能否调速的实质所在。现有的常用电机虽然简单、可靠，但旋转磁场可控性差，因而调速性能较差。调速电机虽然优良的调速性，但电机结构复杂，控制线路复杂，成本很高，价格昂贵。本专利技术的目的是使各类电机都具有优良的控制功能和调速功能，而且电机结构基本维持原样，电子线路简化，从而制成一类结构简单、成本较低、功能扩展的新型电机。本专利技术的技术方案是这样完成的电机的定子绕组上连接有无触点开关器件和脉冲顺序触发器，脉冲顺序触发器由触发转子和触发定子组成，触发转子为一周向分布的间隔结构，触发定子由输入极、脉冲输出极和触发定子架组成，脉冲输出极沿触发定子架周向分布且处于触发转子外围，接通电源依次触发脉冲输出极，使和脉冲输出极相连的无触点开关导通，便使和无触点开关相连的绕组顺序通电，由于绕组在定子上沿圆周分布，从而形成旋转磁场，电机转子就随之转动。因此只要调整输入电压的大小，就能使电机转速得到调整和控制。脉冲顺序触发器可以是采用电刷结构、开口变压器结构、光电元件及磁敏元件等组成，串接在电机绕组上的无触点开关器件可以是晶体管，也可以是晶闸管。下面结合附图作进一步的描述。附图说明图1、2、3、4、5是旋转磁场开关主电路。图6是机械式径向外刷内环型脉冲顺序触发器的示意图。图7是图6的A-A剖视图。图8是机械式径向内刷外环型脉冲顺序触发器示意图。图9是机械式轴向脉冲顺序触发器示意图。图10、11、12是电磁式脉冲顺序触发器示意图。图13是光电式脉冲顺序触发器示意图。图14是磁敏式脉冲顺序触发器示意图。其中图1是采用晶体管BG1、BG2、BG3为无触点开关元件的旋转磁场开关主电路。图2是采用双稳触发、关断电路的旋转磁场开关主电路，无触点开关元件是晶闸管KG1、KG2、KG3。图3是采用并联谐振换流电路的旋转磁场开关主电路。图4是采用串联谐振换流电路的旋转磁场开关主电路。图5是采用串联二极管电流型逆变器的旋转磁场开关主电路。图1、2、3、4、5中K1、K2、K3(或K1、K2;K3、K4;K5、K6)为一体的开关器件，即脉冲顺序触发器。图6中1是触发定子架，2是三个等距离分布的脉冲输出极，其一端的电刷就是开关K1、K2、K3的静触头。3是导电滑环，4是绝缘滑环，5是输入极，6是轴套。触发转子是由导电滑环3和绝缘滑环4组成，触发定子是由触发定子架1、脉冲输出极2、输入极5和轴套6组成。由于导电滑环3和绝缘滑环4处于触发转子的外表面且相互之间有间隔槽，脉冲输出极2处于触发定子架1四周并能在导电滑环3、绝缘滑环4的表面滑动，当脉冲输出极2的电刷接触导电滑环3时，则脉冲输出极3有脉冲信号输出，当脉冲输出极2的电刷接触绝缘滑环4时，则脉冲输出极2无脉冲信号输出。无触点开关器件一般是晶体管或晶闸管，其控制极与脉冲输出极2相连，所以当脉冲输出极2有脉冲信号输出时，和它相连的无触点开关就被触发导通，与其相连的那相绕组就通电，所以依次触发各相无能点开关时，各相绕组就轮流顺序通电，电机就随之转动。顺序通电的频率越高，则旋转磁场的转速也越高亦即电机的转速越高。下面结合实施例作进一步的描述。作为实施例，是将图6、图7之脉冲顺序触发器装于电机本身轴上的电机。这种电机一般是同步电机或旋转磁场与转子转速之比是整数的同步电机(如步进电机、开关磁阻电机)，也可是异步电机，但转差率将达50%以上。图中1是触发定子架，2是三个脉冲输出极，均布在触发定子架1上，导电滑环3和绝缘滑环4处于触发转子的外表面，本实施例为相互绝缘的环形齿槽结构(也可以做成相互之间有间隔槽的其他结构形式)，5是输入极，它始终和导电滑环3接触，6是轴套，它套接在电机的轴上，当电机带动其旋转时，则导电滑环3转到哪里，就和那里的脉冲输出极2接触，则这一个脉冲输出极2就有电脉冲输出(这时另外的输出极2和绝缘滑环4接触，无电脉冲输出)，则和其相连的晶体管或晶闸管便导通，该相绕组就通电。由于脉冲顺序触发器是用很小的电流触发晶体管或晶闸管，所以即使有刷也不会产生火花问题。作为另一种实施例，是脉冲顺序触发器采用间接驱动，如用较小的原动机拖动或经本机变速拖动接上电源，脉冲顺序触发器一转动，电机定子中就产生了旋转磁场。若原动机转速可调，则旋转磁场也跟着脉冲顺序触发器调速。如将同步电机，异步电机，磁阻同步电机磁滞同步电机的转子装入电机中，尽管电机的旋转磁场并不连续，与原磁场有所区别，但无实质的区别，于是就构成直流同步调速电机，直流异步调速电机，直流磁阻同步调速电机，直流磁滞同步调速电机。如装入步进电机或开关磁阻电机转子，也能得到一种转速可调的低速同步电机。图10、图11、图12是作为电磁式脉冲顺序触发器的实施例。图中7是轴，8是铝合金圆盘，9是铁氧体扇形片，10是定子基座，11是信号线圈，12是激磁线圈，13是磁心，磁心13的特点是中间为圆柱体，并向外伸出三个互隔120°的磁柱，磁柱末端凸出，在上面安放Wa、Wb、Wc信号线圈11，中间的圆心柱上安放Wj激磁线圈12。从图10、11可以很清楚地看出这个电磁式脉冲顺序触发器定子实际上是一个有共同激磁线圈的三个开口变压器。当扇形导磁片9转至开口变压器处，可使开口变压器铁心接近闭合，以减少磁阻，使信号线圈11感应较大的电势脉冲，然后触发与其相连的无触点开关。开口变压器还可以做成径向式，图12是它的示意图。电磁式脉冲顺序触发器还有铁磁谐振、接近开关等几种型式。图13是光电式脉冲顺序触发器的实施例。图中14是光电管，15是遮光罩，开有缝隙，16是光源灯泡。当遮光罩15的缝隙旋转到对着光电管时，光源灯泡的光线射到光电管14上，就产生“亮电流”输出，否则只有“暗电流”输出，转动遮光罩，三相绕组就产生顺序电流，形成旋转磁场。图14是磁敏式脉冲顺序触发器的实施例，图中17是磁敏管，18是磁铁，19是轴套，转动轴套，就产生光电式类似的效果，形成旋转磁场。此外还可以采用霍耳元件、磁敏电阻等磁敏元件，而且也有径向、轴向之分。利用本专利技术做成的电机，电力电子线路简化(例如在串级调整速系统中)且具的优良的控制性能和调速性能。电机结构简单，成本较低，因此说本专利技术是对现有电机的较普遍的改革。权利要求1.旋转磁场开关控制电机，由本体转子，定子组成，其特征是电机的定子绕组上连接有无触点开关器件和脉冲顺序触发器，脉冲顺序触发器由触发转子和触发定子组成，触发转子为一周向分布的间隔结构，触发定子由输入极、脉冲输出极和触发定子架组成，脉冲输出极沿触发定子架周向分布且处于触发转子外围；脉冲输出极和无触点开关器件的触发极相连；2.根据权利要求1，所述的电机，其特征是脉冲顺序触发器中由输入极、脉冲输出极和触发定子架组成的触发定子采用电刷结构;上述具有周向分布的间隔结构的触发转子由导电滑环、绝缘滑环组成;导电滑环和绝缘滑环处于触发转子的外表面，其圆周上有间隔结构;3.根据权利要求1，所述的电机，其特征是脉冲顺序触发器中由本文档来自技高网...

【技术保护点】
旋转磁场开关控制电机，由本体转子，定子组成，其特征是电机的定子绕组上连接有无触点开关器件和脉冲顺序触发器，脉冲顺序触发器由触发转子和触发定子组成，触发转子为一周向分布的间隔结构，触发定子由输入极、脉冲输出极和触发定子架组成，脉冲输出极沿触发定子架周向分布且处于触发转子外围；脉冲输出极和无触点开关器件的触发极相连；。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：虞国良，
申请(专利权)人：虞国良，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]