CN100376073C - 交流供电的永磁直流电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交流供电的永磁直流电机，包括永磁直流电机本机，其特征在于还设有一个整流滤波的前置电路。由于该前置电路能将交流电源整流为直流电源，并经滤波电路使电枢两端的电压保持平稳，使得该永磁直流电机能直接应用在交流环境中。改进后的电机，即保持了永磁直流电机的结构简单、价格低廉、调速方便、运转平稳以及噪音低等优点，又可运用于交流供电的场合，大大拓宽了直流电机的应用领域，具有广阔的商业用途和经济前景。同时，还可以利用已有的直流电机产品直接进行改进，无须单独设计新的产品系列，可节省研发经费。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，具体地说是一种交流供电的永磁直流电机。
背景技术
永磁直流电机由于其结构简单、价格低廉、调速方便以及噪音低等优点而被广泛应用。现有的永磁直流由前端盖、机壳、磁钢、转子、换向器及具有碳刷结构的后端盖构成，其工作原理是：当线圈通电时，其有效边处在磁钢的一极，例如N极，此时该有效边将受到一个电磁力的作用，在该电磁力的作用下，转子将产生旋转；当转子旋转至该有效边处在磁钢的另一极，即S极时，由于运动的换向器与静止的碳刷之间的相互配合作用，流经该有效边的电流方向相反，此时由于磁场的方向也正好相反，使得作用在该有效边上的电磁力保持相同的方向，转子继续旋转；当该有效边旋转至下一个N极时，流经该有效边的电流被再次换向，这样作用在该有效边上的电磁力和电磁转矩的方向始终保持不变，使电机连续转动。
从以上的分析可知，现有的永磁直流电机只适合在直流状态下工作。但是随着人们生活水平的不断提高以及科学技术的不断发展，电机的应用领域也在不断地扩大，尤其是小型电机被广泛应用于家用电器及汽车工业等行业。由于在很多场合只有交流供电，因而限制了直流电机的应用。
发明内容
本发明要解决的是现有的永磁直流电机无法在交流环境中应用的问题，解决上述问题采用的技术方案是：交流供电的永磁直流电机，包括永磁直流电机本机、一个整流电路和一个滤波电路，所述的整流电路为桥式整流电路，其特征在于所述的滤波电路包括第一电感、第二电感、第一接地电容和第二接地电容；所述的第一电感一端与整流电路的一输出端和第一接地电容的非接地端相连，另一端与电机绕组一端相连；所述的第二电感一端与整流电路的另一输出端和第二接地电容的非接地端相连，另一端与电机绕组的另一端相连。由于该前置电路能将交流电源整流为直流电源，并经滤波电路使电枢两端的电压保持平稳，使得该永磁直流电机能直接应用在交流环境中。改进后的电机，即保持了永磁直流电机的结构简单、价格低廉、调速方便、运转平稳以及噪音低等优点，又可运用于交流供电的场合，大大拓宽了直流电机的应用领域，具有广阔的商业用途和经济前景。同时，还可以利用已有的直流电机产品直接进行改进，无须单独设计新的产品系列，可节省研发经费。它的另一个优点是电路结构非常简单，可进一步降低产品造价和整机体积。
作为本发明的进一步改进，所述的整流电路的输出端并联一对续流二极管。为使整机结构更为紧凑，所述的整流滤波电路设置在电机的后端盖上。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是前置电路的电气原理图。
图3是交流电压的波形图。
图4是经全波整流后的电压波形图。
图5是经滤波后的电压波形图。
具体实施方式
图1所示实施例中，永磁直流电机的本体包括前端盖4、机壳3、磁钢7、转子8、换向器2及具有碳刷结构6的后端盖5，在所述的后端盖5上设有一个整流滤波的前置电路板1。
参照图2，所述的整流电路I采用桥式整流电路。所述的滤波电路包括一对电感L1、L2和一对接地电容C1、C2，所述的电感L1串联在整流电路的输出端与电机绕组M的一端之间，所述的电感L2串联在整流电路的另一输出端与电机绕组M的另一端之间；所述的一对接地电容C1、C2的一端分别连接到所述的整流电路的两个输出端子上，另一端接地。所述的整流电路的输出端并联一对续流二极管。
参照图3，交流电输出波形为一个正弦波，通过桥堆整流后输出个脉动电压，见图4，若该直流脉动电压直接输入电枢，由于电压时而波峰，时而波谷，将导致直流电机转速波动较大，难以控制。
在整流电路和电枢之间的滤波电路II则能有效地保持输出电压的稳定。当电压处于波峰时，A点电压大于B点电压，电容开始充电；当电压开始下降，B点电压大于A点，电容开始放电，使A点的电压相对平稳。电压上升导致电流增大，电感产生一个反电势起阻流作用；反之，当电压下降，电感将起到续流作用，使电枢两端的电压始终较为平稳，基本上是一个稳定值，如图5所示。该电路同时还起到消除干扰的作用。当电刷通过换向片间隙时，流进电刷电流突然变化，而串联在电路中的扼流圈(电感)可以和接地电容组成一个低通滤波器，有效抑制传导噪声、消除传导干扰。
实验证明，对于相同规格的产品，采用本发明的交流供电的永磁直流电机，其效率可达65％～80％，起动力矩为额定力矩的2.5～5倍；而直接采用交流电机，其效率一般只有35％～50％，起动力矩一般略小于额定力矩，由此可见，本发明可大大提高电机的起动和运行性能。
本发明不局限于上述实施方式，不论电机本体是何种类型的永磁直流电机，也不论其形状或结构上作任何变化，凡是为了适应交流供电而在永磁直流电机本体上设有一个整流滤波前置电路的电机均落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.交流供电的永磁直流电机，包括永磁直流电机本机、一个整流电路和一个滤波电路，所述的整流电路为桥式整流电路，其特征在于所述的滤波电路包括第一电感、第二电感、第一接地电容和第二接地电容；所述的第一电感一端与整流电路的一输出端和第一接地电容的非接地端相连，另一端与电机绕组一端相连；所述的第二电感一端与整流电路的另一输出端和第二接地电容的非接地端相连，另一端与电机绕组的另一端相连。
2.如权利要求1所述的交流供电的永磁直流电机，其特征在于所述的整流电路的输出端并联一对续流二极管。
3.如权利要求1或2所述的交流供电的永磁直流电机，其特征在于所述的整流滤波电路设置在电机的后端盖上。
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- 2004-01-15 CN CNB2004100023993A patent/CN100376073C/zh not_active Expired - Fee Related
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