实用三功能电动机制造技术

一种实用三功能电动机，属于电动机。该实用三功能电动机定子磁极对组装在上、下端盖上，用在大功率时，定子上、下磁极对组中间加以中间极对组，每组定子磁极对组上都缠有绕组，绕组上并联有续流二极管，联接支柱将上、下端盖极中间极对组形成一整体－－定子，转子由极块及支架组成，装在转动轴上，固定轴的轴承装在上、下端盖中，该电动机性能好，结构简单、效率高，集三种功能于一体，为国内、外首创。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
实用三功能电动机本技术涉及一种电动机，特别是一种无级调速及低转速大扭矩及弧形往复运动的实用三功能电动机。目前，无级调速电机都需用外加设备才能调速，如常用的电磁转差离合器、调速、变频调速。这些现用的老式调速电机最大缺点是效率低，浪费电能大，同时市场上也未见过低转速大扭矩及弧形往复运动电动机以及调速电动机。现有技术中有四种电机：(1)圆盘式无级调速电动机，专利号：8921140.X；(2)圆柱式特种电动机(专利号：92218555.7)；(3)无级调速电动机(专利号：94241682.1)；(4)改良型双功能特种电动机(专利号：01237897.X)，上述四种电机经过长期实践后，有些存在效率低的问题，有些存在不能同时拥有中、低转速、大扭矩及弧形往复运动等三项功能的问题。本技术的目的是提供一种效率高、中、低转速、大扭矩及弧形往复运动的实用三功能电动机。该三功能电动机国内、外没有，可直接对电动机进行无级调速，无级调速时不需要外加设备、只需改变供电可控硅导通角，改变供电电压而调速，弥补电机领域内空白。本技术的目的是这样实现的：实用三功能电动机定子为上、下端盖上装有磁极，用在大功率时，定子上、下磁极对组中加以中间极对组，定子磁极对组上都缠有绕组，并联有续流二极管，上、下端盖及中间极对组通过N根钢柱联成一整体——定子，转子极块装在中间转动轴上，中间转动轴装在装有轴承的端盖上，该电动机整体由上述定子转子组成。向定子磁极绕组供电有三种方式：定子磁极绕组与电机上整流铜片联接外加电压通过整流器上集流环、电刷与整流铜片相联接，用电阻减少电刷火花；另一种是通过可控硅将外加电压加到定子磁极绕组上；第三方式可控硅的触发电压来自三极管发射极输出，而三极管导通受光控管控制。当定子磁极后边与对应的转子前边相接近时，磁拉伸力最大，此时这组定子磁极绕组通电，带动转子轴旋转。当定子磁极绕组产生的中心线与相应的感应的转子极块磁场中心线将接近前，此组定子磁极绕组应该断电，因磁拉伸力逐渐减小。本技术与前四项专利电动机相比具有如下几个特点：一、结构简单合理，端盖上装定子极块，加上中间定子极对组，可以制造较大功率的电动机；二、以端盖上装三对定子磁极为主，这样，制造出来的电机性能好整流控制简单；三、实用三功能电动机适应市场需要，一种是电动机将三种功能集于一身，另一种是电动机突出三种功能中一种；四、实用两字有双重含义，一种三种功能表现突出，国内、外未见；另一种是将三种功能集于电动中一体，国内、外没有，填补了电机领域空白。-->图1-a1为一般型实用三功能电动机原理结构图。图1-a2为一般型实用三功能电动机定子图。图1-a3为一般型实用三功能电动机转子图。图1-b1为调速范围广，力矩大实用三功能电动机原理结构图。图1-b2为定子磁极三极对组实用三功能电动机定子图。图1-b3为定子磁极三极对组实用三功能电动机转子图。图1-c1为大功率实用三功能电动机原理结构图。图1-c2为大功率实用三功能电动机工作原理图。图2为实用三功能电动机整流盘图。图3-1为实用三功能电动机合成力矩图。图3-2为实用三功能电动机合成力矩工作图。图4-1为实用三功能电动机机械整流工作原理图。图4-2为实用三功能电动机机械整流线路图。图5为实用三功能电动机可控硅控制线路图。图6-1为实用三功能电动机光控线路板A工作位置图。图6-2为实用三功能电动机光控线路板B工作位置图。图6-3为实用三功能电动机光控线路结构图。图7-1为圆筒形实用三功能电动机原理结构图。图7-2为圆筒形实用三功能电动机原理剖视结构图。参照附图1-a1；图1-a2中，上端盖3、下端盖7上固定三对定子磁极，N1、S1；N2、S2；N3、S3。每只定子磁极8由极身11及极靴12组成，定子磁极距τ1＝360°÷3＝120°(式中3为定子磁极对数)。每只定子磁极8上都缠有绕组10，定子磁极8极身宽度等于1/2τ1，极靴12的宽度约等于1/2τ1+(5°至10°mm)。在图1-c中，中间极对组17用在大功率电动机上。为了扩大实用三功能电动机使用范围及电动机运行性能好。在图1-b1中，另加两种隐形齿轮15固定在下端盖7上(老式调速电动机及手枪钻等都加有这种装置)。在上端盖3、下端盖7中装有轴承6，转动轴5装在轴承6内孔中。上、下端盖上定子极对组数目与转子块关系一种为：3，2；6，4；12，8；18，12…；另一种为8，6；12，9；16，12…。在图1-a、图1-b、图1-c中，上、下两只端盖及中间极对组17通过周边装上三根钢柱体3形成一个整体——定子。参照附图2中，定子磁极对数与转子极块关系6∶4极距τ1＝360°÷6＝60°，转子每次前进度数1/2τ1＝30°。整流盘底板3为8-10mm厚硬质绝缘板。图2中1为整流铜片等于＝360°÷1/2τ1＝360°÷30＝12片，12片分成四组，图2中仅装上5个整流片。在附图1-b2中，定子6极对组仅装上三极对组，三极对组1缠上绕组，出来6个头，有三个头联在一起为0端，与外加电压“负”端相联接，三绕组另外三个出头接在整流片1′、2′、3′。整流盘20、21为集流环，接到外加电压“正”端，图2中两止-->点A、B，电刷动行到A、B两点自动停电，有机械装置阻止其前进，这就形成向两方向90°弧形往复运动，调整止点A、B可以调整往复弧形运动角度。按图2及图1-b2也可以作连续圆周运行及当低转整大扭矩及调整电机使用。参照附图3-1和3-2，当转子极块在a点位置，即转子板块前进与定子极靴b相距约5mm左右时，定子板对组二绕组通电，产生力矩约为最大力矩60％左右，当转子板前进a、b点重合时，产生力矩最在即b点，当转子极块前进边到点c，产生力矩约为最大力矩50％左右，绕组“二”断电，此时下一定子极块“一”b′与a′相距5mm左右，定子绕组“一”通电产生力矩为最大力矩60％左右，依此类推。参照图4-2为实用三功能电动机机械整流线路图。图4-1和图4-2中，a1 a2；a3a4；a5 a6为定子三极对绕组，a2、a4、a6联在一起与三流管5的“正”端相联再接到电源“负”端。图4中整流盘展开图中整流片A、B、C共六片，这六片由360°÷1/2τ1＝360°÷<(1/2)*(360°/定子极对数)>＝6片，6整流铜片中间隔约1mm，用绝缘物填平。每整流铜片两端电阻及两常开结点，电阻为R1 R2。定子三绕组的a1、a3、a5三端接到整流片A、B、C上。图4中整流盘两集流环2、2′接到电源Z的“正”端。图4中电刷2-2通电转子逆时针(由右向左运行)，电刷2′-2′通电转子顺时针(由左向右)运行。在图4-2中转子极块逆时针(由右向左)转动时，电阻R2并联的常开结点闭合R2′电阻短路，此时电阻R2并联的常开结点打开，也即电刷通过电阻，电流逐步减小而离开整流铜片此时产生的火花很小。在图4-1中定子三对磁极部分，转子极块前进接近磁极“负”的C点部分，定子极块“负”绕组应断电，通过与绕组并联的续流二极管短暂电流还产生短暂转矩。但此时另一转子极块前进边a与定子磁极“二”后边b相距约5mm，磁极“二”绕组应通电，产生约60％的最大转矩。依此，转子连续转动。当转子顺时针转动时(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实用三功能电动机，它包括上、下端盖，定子磁极对组，联接支柱，整流盘，控制线路，其特征在于：（１）、上、下端盖上固定着Ａ对定子磁极对组，每只定子磁极上都缠有绕组，定子磁极距τ↓［１］＝３６０°÷Ａ＝３６０°／Ａ，定子磁极极身宽度约 等于１／２τ↓［１］，极身（１１）高度决定于绕组匝数及所用铜线粗细；极靴（１２）宽度约等于１／２×τ↓［１］＋（５至１０ｍｍ）；转子由极块（４）及支架组成并固定在转动轴（５）上；大容量电机，在每组定子磁极对组中间，加有中间定子磁极对组；上、下端盖、中间定子磁极对组和联接支柱形成一整体－－定子；轴承（６）装在上、下端盖内，上、下端盖装有定子磁极对组，转动轴（５）装在轴承（６）孔中；有的实用三功能电动机上、下端盖装的定子磁极对数为规定数的２／３、１／３、１／２．．．．；（ ２）、整流盘固定在端盖上，整流盘上装有两圆圈集流环，集流环铜条宽约６毫米，厚约４毫米，有２毫米嵌入绝缘底板的槽内；整流盘底板为厚６－８毫米硬质绝缘材料；当定子激磁绕形成三组电路，整流片数＝定子磁极对数×２；当定子激磁绕组形成四组电路，整流片数＝安子磁极对数×３；整流片宽约６毫米、厚约４毫米，嵌入硬质底板内约２毫米；整流片间距离１．５至２毫米，片间用绝缘物填平、磨平；两组电刷是（Ａ１）、（Ａ２）分别由集流环（２）、（２′）供电，电刷宽度约等于整流铜片宽，电刷旋转方向长度约为５毫米，电刷装在刷握内，刷握通过支架固定在轴上；（３）、机械控制线路，定子３对磁极组，定子激磁绕组形成三条电路，（ａ２）、（ａ４）、（ａ６）形成公共头（０），接到整流桥（Ｚ１）的“负”端，另外三个端头接到整流片（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）上， 整流桥（Ｚ）的“正”端通过继电器集流环（２）、（２′）上，当电刷向顺时针旋转，电刷进入整流片庙电阻用常开结点短路；在电刷离开整流片的电阻起作用，将电流减少，使电刷离开整流片时火花减小；（４）、可控硅控制线路，定子三对磁极绕组，形成三 组电路，有三个在一起的公共头，接到外加电压整流桥（Ｚ↓［１］）的“正”端，三组电路另外三个头接到三只可控硅（３ＣＴ↓［１］）、（３ＣＴ↓［２］）、（３ＣＴ↓［３］）的阳极，三只可控硅阴极接在一起接到整流桥（Ｚ↓［１］）的“负”端，（Ｚ↓［１］）的另外二端接交流电源；定子激磁绕组都并联续流二极管，触发电源整流桥（Ｚ↓［２］）的“正”端通过继电器（Ｋ）的常开、常闭结点...

【技术特征摘要】
1、一种实用三功能电动机，它包括上、下端盖，定子磁极对组，联接支柱，整流盘，控制线路，其特征在于：(1)、上、下端盖上固定着A对定子磁极对组，每只定子磁极上都缠有绕组，定子磁极距τ1＝360°÷A＝360°/A，定子磁极极身宽度约等于1/2τ1，极身(11)高度决定于绕组匝数及所用铜线粗细；极靴(12)宽度约等于1/2×τ1+(5至10mm)；转子由极块(4)及支架组成并固定在转动轴(5)上；大容量电机，在每组定子磁极对组中间，加有中间定子磁极对组；上、下端盖、中间定子磁极对组和联接支柱形成一整体——定子；轴承(6)装在上、下端盖内，上、下端盖装有定子磁极对组，转动轴(5)装在轴承(6)孔中；有的实用三功能电动机上、下端盖装的定子磁极对数为规定数的2/3、1/3、1/2....；(2)、整流盘固定在端盖上，整流盘上装有两圆圈集流环，集流环铜条宽约6毫米，厚约4毫米，有2毫米嵌入绝缘底板的槽内；整流盘底板为厚6-8毫米硬质绝缘材料；当定子激磁绕形成三组电路，整流片数＝定子磁极对数×2；当定子激磁绕组形成四组电路，整流片数＝安子磁板对数×3；整流片宽约6毫米、厚约4毫米，嵌入硬质底板内约2毫米；整流片间距离1.5至2毫米，片间用绝缘物填平、磨平；两组电刷是(A1)、(A2)分别由集流环(2)、(2′)供电，电刷宽度约等于整流铜片宽，电刷旋转方向长度约为5毫米，电刷装在刷握内，刷握通过支架固定在轴上；(3)、机械控制线路，定子3对磁极组，定子激磁绕组形成三条电路，(a2)、(a4)、(a6)形成公共头(O)，接到整流桥(Z1)的“负”端，另外三个端头接到整流片(A)、(B)、(C)上，整流桥(Z)的“正”端通过继电器集流环(2)、(2′)上，当电刷向顺时针旋转，电刷进入整流片庙电阻用常开结点短路；在电刷离开整流片的电阻起作用，将电流减少，使电刷离开整流片时火花减小；(4)、可控硅控制线路，定子三对磁极绕组，形成三组电路，有三个在一起的公共头，接到外加电压整流桥(Z1)的“正”端，三组电路另外三个头接到三只可控硅(3CT1)、(3CT2)、(3CT3)的阳极，三只可控硅阴极接在一起接到整流桥(Z1)的“负”端，(Z1)的另外二端接交流电源；定子激磁绕组都并联续流二极管，触发电源整流桥(Z2)的“正”端通过继电器(K)的常开、常闭结点接到集流环(2)、(2′)，集流环的外加触发电压通过电刷(a)、(b)引到整流片上，再引到各个可控硅的触发极上，三只可控硅触发极通过电阻、二极管与相应整流片相接，电刷(a)通电转子作逆时针旋转，电刷(b)通电，转子作顺时针旋转；(5)、可控硅光控线路，可控硅(3CT1)、(3CT2)、(3CT3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏子良，
申请(专利权)人：魏子良，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]