带电子电路的电机转子制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电机转子，尤其是带电子电路的电机转子。包括转子中心轴、转子轴承、转子本体和转子上的凹槽，其特征在于所述的转子本体（１）上的凹槽（２）中设有线圈，线圈电路连接到控制器（３）上，转子线圈的控制器（３）控制线圈中的电流流向。本实用新型专利技术的有益效果是，节约材料，起动电流小，不怕断相和堵转，调速方便，增加电机的磁通截面积，降低了电机温度，提高了电机的功率因数和工作效率。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电机转子，尤其是带电子电路的电机转子。
技术介绍
电动机是全世界用途最广的一种转换工具，它最方便的是将电能转换成机械能，运用在工业、农业、国防及家庭等各个领域，是全世界不可缺少的一种机电产品。就我国而言，它的用电总量占全国用电总量的60％，目前在电动机的转子上凹槽内嵌铝或其它金属材料，增加了材料成本。它的好处很多，但缺点是工作效率低耗电，起动、堵转电流大，产生很大的无功功率影响电网，而且断相时很容易烧坏电机。全世界都对它进行研究想克服这几大缺点，现在最好的就是变频调速，但是变频调速很昂贵，节能效果也不算太好，不适应在各个领域大规模使用。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种在转子线圈使用电子原器件对转子进行控制增大它们的提前磁角度，去掉没用的反作用力的节能、调速、自动保护的电机转子。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带电子电路的电机转子，包括转子中心轴、转子轴承、转子本体和转子上的凹槽，其特征在于所述的转子本体上的凹槽中设有线圈，线圈电路连接到控制器上，转子线圈的控制器控制线圈中的电流。本技术带电子电路的电机转子，用转子线圈的控制器来控制线圈中的电流大小或流向。本技术带电子电路的电机转子，用的转子线圈控制器是使用电容或电子原件进行控制。-->本技术的有益效果是，节约材料，起动电流小，不怕断相和堵转，调速方便，增加电机的磁通截面积，降低了电机温度，提高了电机的功率因数和工作效率。从而延长了电机的使用寿命。它和异步电动机有一样的外形及结构，不同的是去掉了铸铝，然后开槽，用线绕成三相对称线圈后，用电子原器件或电容器在转子上进行控制，达到节能、调速、保护的目的。本技术带电子电路的电机转子价格低，节约铜线和铝材，起动电流小，不怕断相和堵转，调速方便适应做单相、三相各种类型电动机。它和异步电动机有一样的外形及结构，不同的是去掉了铸铝，然后开槽加线圈。感应电动机是根据定子所产生的三相合成旋转磁场，去切割转子线圈，根据右手定则，在转子线圈上产生电流。由于转子线圈是闭合的，它所产生的这个电流又去切割定子旋转磁场，根剧左手定则，其方向和旋转磁场方向相同，作异步旋转。它不可能同步，因为同步旋转磁场就不能切割转子，转子就不可能产生电流，没有电流转子就不可能旋转，这样就自然会异步，所以叫异步电动机。本技术带电子电路的电机转子是在研究中发现它不是根据右手定则和左手定则旋转的，它是根据螺旋定则而旋转的。现就说明它的旋转原理。当三相电流经过三相定子线圈后，定子线圈会合成一个旋转磁场(假如是顺时针方向)，这个磁场以每秒50圈的转速去切割转子线圈(因为交流电的频率是每秒50赫兹)，由于转子线圈是闭合的，所以使转子铁芯上产生合成磁场，随旋转磁场一起作异步运转，转子磁场的大小和方向，是根据转子上每组线圈电流的大小和方向合成而定，合成后磁极刚好与定子磁极相反N极对N极(根据螺旋定则图5、P点，A线圈产生的磁极是Na；B线圈是Nb；C线圈是Nc它们三组线圈合成磁极是P点)没有对应的提前磁角度(这里说的提前磁角度是指转子的磁极没有提前在定子磁极的-->前面，有力矩而没有旋转力臂)，这时转子应该不能旋转，而它为什么又旋转呢？下面利用波形图来解释一下。为了说明问题，先用一组线圈来讲解。当旋转磁场N(顺时针)开始进入转子的A线圈后(图1、a点图2、a点)，转子线圈电流最小，磁场强度也小，而线圈产生的对应磁角度最大，(图2 N与b的角度)接近90度力臂最大效率最高，磁场方向是根据右手螺旋定则确定，电流从上面出下面进右边是N极。这个线圈只要有电流，它的N、S极永远垂直这个线圈图2所示，当旋转磁场N逐渐到达线圈中间时(图1b点图3b点)，电流从小逐渐到最大对应磁角度从90度逐渐为零，力臂逐渐为零，这时最耗电，电动机没有作用力。磁场再向前运转时，转子电流由最大到零，它的磁对应角度从零逐渐落后于接近90度(电流不等于零时)，这时是反作用力，阻止电动机运转(图1阴影区图4箭头区域)。再往前就重复上面一样了。由此可见这个线圈在一个周期内出现两次，一半作用力一半反作用力，而且在最大电流时也一个周期出现两次力臂为零，所以相当不节能。由于定子合成磁场在旋转，作用力大于反作用力，所以电机会随旋转磁场作异步旋转。综合上述，转子线圈作用力大于反作用力的电流，所以转子所有线圈合成磁场，有一定的合成提前磁角度(图5的b点)。同步度越高磁角度越小，效率越低。一般电机工作时，它们的提前磁角度只有20-30度之间(图5的P与b点20-30度)，而且有反作用力存在(就是图1的阴影部分)，所以电机效率很低不节能。由于电动旋转原理是螺旋定则决定的，所以当电机断相时，不管转子线圈和定子两相合成磁场在哪里，它们的对应磁角度都为零，只有变化磁场，没有旋转磁场，这时定子线圈感抗减小电流最大烧坏电机。要想节能就要增大它们的提前磁角度，去掉没用的反作用力。附图说明图1是电机转子上线圈中电流与时间关系的周期示意图；-->图2是定子合成磁场N初进入转子A线圈时电流方向与合成磁场的方向示意图；图3是定子合成磁场N进入转子A线圈1/4周期后电流方向与合成磁场的方向示意图；图4是定子合成磁场N进入转子A线圈2/4周期后电流方向与合成磁场的方向示意图；图5是定子合成磁场N与转子合成磁场在电机中磁场方向对应示意图；图6是转子线圈使用电容控制的电路示意图；图7是电机转子立体结构示意图；图8是转子线圈使用电子原件控制的电路示意图。图中：1-为转子本体，2-为转子上安装线圈的凹槽；3-为转子线圈的控制器；4-为转子连接轴承。具体实施方式现结合具体的实例对本技术作进一步说明。实施例1：将电动机转子本体1上开设的三组凹槽2中设有三组线圈，线圈电路连接到控制器3上，转子线圈的控制器3控制线圈中的电流，转子线圈的控制器3设在转子中心轴上转子轴承4外。用漆包线绕成三相对称线圈，将它们的所有转子线圈，串接电容器可将反作用力变成作用力，这时合成磁场在原来基础上提前了90度，串接电容器后电机不怕堵转和超载，因为堵转和超载时，它的合成磁角度会提前120度-160度左右，这时定子线圈感抗增大，线圈电流会减小，从而又达到保护电机的目的。由于电动机同步度很高，电容器在低频中容抗很大，电流会很小，所以它只能适合小功率和单相电机，如果用电子原器件去关断每组线圈的反作用力，而且可将对应磁角度提前到60度左右，增大它的力臂，提高了它的效率，还可以在起动、堵转、断相时得到控制和保护，也可很好的调速，它可以做大中型-->电动机。电容器串接在A线圈中，旋转磁场N极进入此线圈时，电流开始由零逐渐增大，这时电容充电(图1a-b点)，此线圈正负极性不变，线圈所感应出的磁极N是图2b点，它的磁角度从提前90度逐渐减小至零，线圈电流经过电容器后，d点电流最大b点为零，在图1的阴影部分也就是反作用力的部分，电容放电改变了A线圈电流的方向，由正极变成负极，所以A线圈的磁场也改变了方向，由N极变成了S极，也就是将上面所说的反作用力变成了作用力，在图1上看得出经过电容器的电流，在A线圈电流的基础上提前了90度，所以所有转子线圈串接电容器后，它们的合成磁角度，在原来的基础上也提前了90度。在堵转时由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电子电路的电机转子，包括转子中心轴、转子轴承、转子本体和转子上的凹槽，其特征在于所述的转子本体（１）上的凹槽（２）中设有线圈，线圈电路连接到控制器（３）上，转子线圈的控制器（３）控制线圈中的电流。

【技术特征摘要】
1.一种带电子电路的电机转子，包括转子中心轴、转子轴承、转子本体和转子上的凹槽，其特征在于所述的转子本体(1)上的凹槽(2)中设有线圈，线圈电路连接到控制器(3)上，转子线圈的控制器(3)控制线圈中的电流。2.按照权利要求1所述的一种带电子电路的电机转子，其特征在于所述的转子线圈的控制器(3)控制线圈中的电流大小或流向。3.按照权利要求1所述的一种带电子电路的电机转子，其特征在于所述的转子本体(1)上的转子线圈的控制器(3)是使用电容进行控制。4.按照权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正国，
申请(专利权)人：黄正国，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]