预调速电动机制造技术

一种预调速电动机，由速度控制装置及接受指令并在转子位置显示作用的光电器件，起电子开关作用的晶体管，有激磁绕组的定子，永磁转子等组成。与现有技术的交直流电动相比，其速度控制响应性好，不需另设调速装置。适用于需要对电动机调速的场合。可以替代现有技术的直流电动机及需要调速的交流电动机。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种电动机，尤其是涉及到一种预调速电动机。公知技术的交流电动机，起动转矩小，机械特性差，不便于调速，最高转速受限制。普通直流电动机，电刷和换向器容易磨损，以及产生噪音和对无线电有干扰，并且这些电动机都需要一套单独的调速装置，使用范围受到限制。本专利技术的目的在于向社会提供一种结构简单，性能良好，足以克服现有技术缺陷的预调速电动机。本专利技术涉及到的预调速电动机，由包括发送受调速脉冲调制的指令光源电路及接受指令光并起转子位置显示作用的光电器件，起电子开关作用的晶体管，有激磁绕组的定子，永磁转子等组成。本专利技术的预调速电动机，与现有技术的电动机相比，具有在相同输出功率时，体积小，寿命长，可靠性高，节约电能、交直流电源都可使用的优点。本专利技术的解决方案，请参见附图。在初步说明预调速电动机的原理时，为便于理解，拟选用最简单的三相半波(单极性)运行方式。图中A部分是一个作为指令光源的输出脉冲宽度(占空比)可调的振荡器电路。电路中，可变电阻W和电容C的数值，确定了振荡频率和脉冲宽度。改变W的阻值，就可以改变输出脉冲的宽度(占空比)，控制发光元件F发光时间的长短，在发光元件F发出光的时候，由可变电阻W和电容C确定的调速因素已预置在其中了。也就是发光元件F发出的是被预置在电路中的调速脉冲所调制的指令光。理论上这个装置可由电子元件以任何电路形式来组成。为了简化电路和便于叙述，采用了两个CMOS与非门组成。改变电路中电容C的数值，可改变振荡频率，调整W的阻值，可改变输出脉冲的占空比。D1、D2是普通开关二极管。发光元件可使用红外发光二极管或其它，可使用一只，也可根据需要使用数只。图中B部分为预调速电动机的电原理图。接受指令光的光电元件G1-G3各相差120°均布在电动机一端。借助与电动机同步旋转的遮光器Q的作用，使指令光源的光依次照射，依照某光电器件被照射到光，就可以判断转子的位置(磁极位置)。受光电元件G1-G3控制的晶体管BG1-BG3起电子开关作用，根据接受的指令接通或关断流过与此相连的定子励磁绕组L1-L3的电流。如图所示，现在转子的S极处在与定子突极T2相对的位置，光电元件G1被F发出指令光照射，并使晶体管BG1呈导通状态，电流流入励磁绕组L1，突极T1被激磁，对S极产生作用。则转子的N极按箭头方向(逆时针方向)转动并与突极T1相对。与此同时，与转子轴同步旋转的遮光器Q遮住了G1而使光电元件G2受F发出的指令光照射，晶体管BG2导通，当电流流入励磁绕组L2，定子突极T2被激磁，从而对S极产生作用，则转子N极又朝箭头方向移动(转动)致使与突极T2相对，这时旋转遮光器Q已经遮住了光电件G2，而G3则被F的指令光照射，晶体管BG3导通，因而电流流入励磁绕组L3，突极T3被激磁。于是，对S极产生作用。如上所述，转子N极瞬隙不停，由突极T2朝T3移动。反复进行以上过程，永磁转子就连续旋转起来了。由于受调速脉冲调制的作为指令光源的发光元件F，与接受指令的光电元件G1-G3，在结构上安装在相对位置上。没被旋转遮光器Q挡住的光电元件，在接受到发光元件发出光的同时，也接受到了预置在发光电路里的调速信号。振荡器输出脉冲宽度大，发光元件发光时间便长，接受指令光的光电元件接受到这个光信号，便控制作为开关的晶体管导通相应时间，与导通的晶体管相连的定子励磁绕组内便流过同样时间长度的电流，反之亦然。这样，改变电阻W的阻值，便可轻易地将调速指令通过光耦合而传送给执行机构-电动机转子，达到调速的目的。同样道理，由输出脉冲宽度可调的振荡器直接控制光电元件G1-G3，使G1-G3受调速脉冲调制，也可以起到控制转速的目的。本专利技术的永磁转子，可采用公知技术的园柱形径向充磁的磁钢。但磁能利用率比较低。图C所提供的是一实施例的电机磁路结构的剖面图，图中转子Z为一扁平具有轴向充磁的多磁极结构。在一个同心圆上由数对极性相互交替的磁极组成。它们分别产生的磁势，经过轴向气隙，穿过与之并列组装的盘状定子绕组L，进入一端的导磁环H，构成磁路。转子的另一侧，也是如此，可见，这种电机的磁极与定子绕组的气隙是在轴向上。转子一面的磁极和绕组及导磁环之间只有一个工作气隙。定子绕组为盘式结构。两个独立的定子绕组分别安置在转子两边，它们在电气结构上即可并联也可串联。在空间相对绕组的磁场极性是相反的，也就是，定子绕组所产生的旋转磁场与永磁转子两面的磁能相互作用，形成两个独立的转矩，共同驱动转子旋转。由此可见，如此结构转子磁能利用率为100%。由于工作绕组和做为定子的导磁环在机械结构上为一体，散热条件非常好，对提高电动机的输出功率是十分有利的。本专利技术所提供的预调速电动机，用途广泛，适用于一切需要调速及对电动机性能要求较高的场合。在很大范围内可以替代现有技术的直流电动机及需要调速的交流电动机。权利要求1.一种预调速电动机，由速度控制装置及接受指令并起转子位置显示作用的光电器件，起电子开关作用的晶体管，有激磁绕组的定子，永磁转子等组成，其特征在于所说的速度控制装置是发送受调速脉冲调制的指令光装置。2.根据权利要求1所述，受调速脉冲调制的指令光装置由输出脉冲可调的振荡器与受振荡器输出脉冲调制的光电元件组成。3.根据权利要求1所述的定子激磁绕组在轴向上呈相对位置，安装在转子两边的导磁环上。4.根据权利要求3所述，定子激磁绕组由两个相同部分组成。5.根据权利要求4所述，每一边的定子绕组均能形成一个独立的旋转磁场。6.根据权利要求4所述，两部分定子激磁绕组在空间相对位置上磁场极性相反。7.根据权利要求1所述，永磁转子为轴向充磁两面利用的多极性盘式结构。8.根据权利要求7所述，永磁转子两面均参加电磁反应。9.根据权利要求5及8所述，永磁转子两面与定子激磁绕组均能形成独立的电磁反应装置。全文摘要一种预调速电动机，由速度控制装置及接受指令并在转子位置显示作用的光电器件，起电子开关作用的晶体管，有激磁绕组的定子，永磁转子等组成。与现有技术的交直流电动相比，其速度控制响应性好，不需另设调速装置。适用于需要对电动机调速的场合。可以替代现有技术的直流电动机及需要调速的交流电动机。文档编号H02K29/10GK1051276SQ90104090公开日1991年5月8日 申请日期1990年5月28日 优先权日1990年5月28日专利技术者黄承昂, 高淑萍 申请人:黄承昂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预调速电动机，由速度控制装置及接受指令并起转子位置显示作用的光电器件，起电子开关作用的晶体管，有激磁绕组的定子，永磁转子等组成，其特征在于所说的速度控制装置是发送受调速脉冲调制的指令光装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄承昂，高淑萍，
申请(专利权)人：黄承昂，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]