多相正脉冲变速电动机制造技术

本实用新型专利技术所提供的多相正脉冲变速电动机其结构由电机体、主电路和控制电路所组成。电机体由机座、双定子铁芯、正励绕组、双转子铁芯、转轴、差励绕组所组成。交、直流电源经主电路电子开关变成正脉冲对电机电枢绕组供电。控制电路由转子位置检测器、移相器等构成的电子触发电路来实现。由于本实用新型专利技术仅使用简单的移相器或斩波器而取消逆变器，故运行更为可靠，可广泛的适用于机床、造纸、风机、水泵等需要无级变速电力驱动的工业领域。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术所述的多相正脉冲变速电动机，是一种具有多相正脉冲、其频率、幅值、宽度均可调节并可无级变速，适用于交、直流两种电源的新型正脉冲电动机。目前在该
中广泛应用的是两种电动机；一种为无刷直流电动机，另一种为可控硅无换向器电动机。上述两种电动机中无刷直流电动机具有宽速比、长寿命、优性能、无火花、低噪音等优点，但也存在着许多缺点；以晶体管无刷直流电动机为例，其电枢绕组只有25％～33％的利用率或载流率，并且体积大、效率偏低。对于可控硅无换向器电动机，虽然具有宽速比、大中小功率适应性强、寿命长等优点；但存在着主电路复杂、价格昂贵、并需引进强关逆变电路等问题。针对现有技术中所存在的问题进行新的设计，研制一种结构简单的新型多相正脉冲变速电动机是十分必要的。鉴于上述现有技术中所存在的问题，本技术的目的是提供一种宽速比、长寿命、优性能、无火花、低噪音、体积小、载流率高、电路简单、价格低廉的新型多相正脉冲变速电动机。本技术所述的变速电动机取消逆变电路、采用廉价可靠、仅由可控硅构成的移相器或斩波器；从而可适用于由直流、单相交流、三相交流、中频等任何电源供电的新型多相正脉冲变速电动机。本技术所述的多相正脉冲变速电机动，其结构由电机体、主电路和控制电路所组成。电机体由机座、定子铁芯、正励绕组、转子铁芯、转轴、差励绕组所组成。控制电路是由转子位置检测器、移相器所构成的电子触发电路；主电路为多相斩波器和多相移相器两种。本技术所述的定子铁芯和转子铁芯分为单定子铁芯、双定子铁芯和单转子铁芯、双转子铁芯。当为双定子铁芯和双转子铁芯时，可共装于单个机座内。本技术所述电动机的转子具有四种不同结构即永磁凸极式双转子共轴；永磁凸极式单转子；他励磁场绕组凸极式双转子共轴；他励磁场绕组凸极式单转子。本技术所述装于同一机座内的双定子铁芯采用凸极式，铁芯的线槽里嵌有多相电枢绕组，特别是具有正、反两个方向励磁双绕组。并且取差励绕组安匝数等于正励绕组安匝数百分之五；即 ＝5％AW。转子铁芯采用永磁凸极式双转子共轴，多种方式功率电子开关装于主电路内。直流供电时使用多相斩波器、交流供电时使用多相移相器；控制电路即由转位检测器、移相器等构成的电子触发电路与主电路相匹配，从而获得三相1～2脉冲式、六相3～4脉冲式、四相2～3脉冲式的双定子永磁变速电动机，其电枢绕组的载流率为Ki＝50％～62.5％。本技术所述在电机的机座内采用单铁芯，其结构为凸极式或隐极式；铁芯的线槽里嵌有多相电枢绕组，该绕组为正、反两个方向励磁场的双绕组，并取正励绕组安匝数等于差励绕组安匝数，即AW＝ ；转子铁芯采用永磁凸极式单转子。主电路为多相斩波器或多相移相器。控制电路即由转位检测器、移相器等构成的电子触发电路与主电路相匹配。从而获得四相2脉冲式、六相3脉冲式、八相4脉冲式的单定子永磁变速电动机，其电枢绕组载流率为Ki＝50％。本技术所述的在他励磁场绕组中的电磁式转子上面具有电刷滑环结构。本技术提供了一种多相正脉冲变速电动机；其结构实质为现代无刷直流电动机的变革，它与传统的整流子直流电机、异步电机、同步电机皆有质的不同，后者的电枢绕组中流过的是单相或三相交流，例如直流电机电枢绕组中流过的是经换向器逆变的交流。但是本电机和无刷直流电动机中流过的则是单方向的正脉冲，其频率(指每秒脉冲数)幅值、宽度等都可以调节，结合电机结构定子、转子形式变化、选取不同的相数和正脉冲数，据对称非对称磁极，单个或两个平行的园形旋转磁场原理，创造出新颖的优性能低价格比变速电动机，其实质为自调频同步机。本技术的特点如下(1)本技术保留无刷直流电动机的优点，含宽速比、长奉命、优性能、无火花、低噪音等；克服其缺点，诸如3晶体管无刷直流电动机，其电枢绕组只有33.3％的利用率或载流率，4晶体管无刷直流电动机仅有25％载流率，故其体积较大，效率偏低。(2)本技术保留可控硅无换向器电动机(一种自调频同步机)的优点，宽速比、大中小功率都适用，长寿命等；但其缺点是主电路复杂、昂贵，需引入强关逆变电路等。(3)本技术取消逆变电路，并采用廉价可靠的仅由可控硅(SCR或GTO)构成的移相器或折波器，可产生由直流、交流单、三相、中频等任何电源供电的多相正脉冲变速电动机。本技术共有10张附图，其中附附图说明图1是多相正脉冲变速电动机的机械结构图附图2是附图1的A－A剖视图附图3是附图1的B－B剖视图附图4是直流供电变速电动机主电路图附图5是三相双半波变速电动机主电路图附图6是三相半控桥变速电动机主电路图附图7是八相4脉冲变速电动机主电路图附图8是变速电动机控制电路方框图附图9是变速电动机工作原理框图附图10是三相1～2脉冲变速电动机主电路图附图1～附图3中1、机座2、定子铁芯3、正励绕组4、转子位置检测器5、转子铁芯6、转轴7、差励绕组附图4～附图7中各字母含意SCR1～SCR18——可控硅 D1～D12——硅二极管SR1～SR6——饱和电抗 C1～C6——电容器C——电解电容器L——带铁芯电感W1～W8——正励绕组 ～ ——差励绕组附图8～附图10中各符号含意W——集成稳压器 Fh——高频方波发生器Tr——转子位置检测器 Lb——调宽触发器Lph——移相触发器 Gc——控制电路Mc——主电路SCR～GTR——可控硅或功率晶体管组E＝——直流电源 U～——交流电源Pe(u.i)——输入电功率 Es——电子开关BD——变速电动机f(n.m)——输出机械功率SB——开关箱MB——电动机本体K——刀开关 T1～T3——晶体三级管本技术的具体实施例如附图所示，其结构由(1)机械结构、(2)主电路、(3)控制电路三部分经且成第(1)部分见附图1电动机结构图。第(2)及第(3)部分合装于一个共同的开关箱SB中见附图9，下面分别进行说明(1)机械结构多相正脉冲永磁转子变速电动机之机械结构见附图1，它主要由机座1、凸极式径向、轴向分裂磁极结构之双定子铁芯2、正励绕组3、转子位置检测器4、永磁凸极转子5和转轴6所组成。在附图2和附图3中给出了本电机的轴向径向分裂磁极微分磁极式结A－A和B－B剖视图。不难看出本电机的转子为永磁凸极，径向分裂为4个磁极，依N·S·N·S极性排列，轴向分裂为两段即2个转子铁芯共轴；定子铁芯为12个微分磁极之六相绕组，左侧铁芯均为可移动极性之S极，右侧铁芯均为可移动极性之N极，每个微分小凸极上绕有2个绕组正励绕组3、以AW表示其安匝；差励绕组7、以 表示其安匝数，后者的安匝数绝对值 取为前者的5％～100％，视电动机工况而异。(2)主电路附图1～附图3所示变速电动机，其转子凸极为永磁磁极恒定不变，取为2p＝4，双铁芯定子凸极数各为12个微分小磁极，引入不同主电路接线方法，可得三相1～2脉冲或六相3～4脉冲。上述变速电机主电路因交、直流电源不同有多种形式，但主要有两种即直流电源用斩波器和交流电用移相器。对于六相3～4脉冲变速电机在直流供电时其主电路见附图4，适合于蓄电池或其他恒压直流电源，它由6个可控硅组成六相定宽调频斩波器，每相斩波器为典型之改进型莫岗自关断电路，由关断电容C、饱和电抗器SR和可控硅SCR组成。在交流电源供电时见附图5和附图6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相互脉冲变速电动机；由电机体、主电路和控制电路所组成；其特征在于电机体由机座（１）、定子铁芯（２）、正励绕组（３）、转子铁芯（５）、转轴（６）、差励绕组（７）所组成；控制电路是由转子位置检测器、移相器等构成的电子触发电路；主电路为多相斩波器和多相移相器两种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周曼金，
申请(专利权)人：周曼金，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]