CN101917109B - 脉冲电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脉冲电动机，特别涉及一种能增大输出转动力矩的脉冲电动机。一种脉冲电动机，包括定子、转子、绕组，绕组安装在定子与转子的深线槽内，其中，在定子和转子的表面上开有多个浅凹圆弧形槽，槽的表面粘贴有电介质；定子的槽与转子的槽相匹配，形成大容量的隐形电容器。本发明有大容量的隐形电容器的脉冲电动机，制造成本低，安全性和可靠性高，节能和环保效果好等优点。

Description

脉冲电动机

技术领域

本发明涉及一种脉冲电动机，特别涉及一种能增大输出转动力矩的脉冲电动机。

背景技术

目前使用的脉冲电机多为反应式脉冲电机、不能够有效地在运行中对电瓶瞬间自补充大量电荷，有轴向分相和径向分相两种。它与普通电机一样，分为定子和转子两部分，其中定子又分为定子铁心和定子绕组。定子绕组是绕置在定子铁心多个均匀分布的齿上的线圈。其工作原理实际上是电磁铁的作用原理。例如三相脉冲电机，当A相绕组通以直流电流时，根据电磁学原理，便会在AA方向上产生一磁场，在磁场电磁力的作用下，吸引转子，使转子的齿与定子AA磁极上的齿对齐。若A相断电，B相通电，这时新的磁场其电磁力又吸引转子的两极与BB磁极齿对齐，转子沿顺时针转过60。如果控制线路不停地按A-B-C-A…的顺序控制步进电机绕组的通断电，步进电机的转子便不停地顺时针转动。

脉冲电机大多数用于工业控制领域，按前述原理制作的大功率电动机，存在损耗大、效率低的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种损耗小、效率高，输入矩形脉冲方波或标准矩形脉冲方波，能增大输出转动力矩的脉冲电机。

本发明通过以下方案予以实现：一种脉冲电动机，包括定子、转子、绕组，绕组安装在定子与转子的深线槽内，其中，在定子和转子的表面上开有多个浅凹圆弧形槽，浅凹圆弧形槽的表面粘贴有电介质；定子的浅凹圆弧形槽与转子的浅凹圆弧形槽相匹配，形成大容量的隐形电容器。

所述浅凹圆弧形槽表面的电介质可以是塑胶材质或复合材料或半导体材质。

定子与转子内的绕组可以采用带表面绝缘层的紫铜管加工而成，其管外直径不大于6毫米、其管内直径在0.5-0.9毫米。

定子绕组的组数数量是比现行脉冲电动机的定子绕组的组数数量要大1-3倍，定子绕组的跨越槽数数量是比现行的电动机的定子绕组的跨越槽数的数量要大1-3倍，其深槽的宽度比现行的脉冲电动机的要宽5毫米至11厘米。

脉冲电动机由脉冲校形放大变频器提供电力，脉冲校形放大变频器把电容器及电感和升压变压器的输出端连接成“三倍压整流电路的结构”，再向脉冲电动机输出给高频高压电磁波标准矩形脉冲，脉冲电机的工作过程如下：

在高频高压电磁波标准矩形脉冲脉宽平顶部不产生有变化的电磁场、只有在标准矩形脉冲的跃升和下降时，才会产生有变化的电磁场，脉冲电机才能够产生转动力矩，其它时刻就不能有效地产生转动力矩了、在此瞬间脉冲电机靠惯性转动，标准矩形脉冲方波接驳驱动装置的反向控制的磁阻电阻(1)将以10^-11秒的速度使输入的电流减小(或增大)、这样周而复始地重复着，保持脉冲电机持续转动。

在此过程中，由于隐形电容器在大幅值的脉冲电流下瞬间地充满大量的电荷，使得脉冲电动机的电磁场强度迅速增加，使转子的转动力矩迅速增大，提高了电机的效率。

本发明有大容量的隐形电容器的脉冲电动机，制造成本低，安全性和可靠性高，节能和环保效果好等优点。

附图说明

图1为脉冲电动机结构示意图。

图2为图1中A部分的放大示意图。

图中，定子1、转子2、浅凹圆弧形槽3、电介质4。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一：

脉冲电动机的原理结构如图1所示，定子1、转子2表面有多个浅凹形的圆弧槽3，其表面覆有电介质4，电介质4可以是塑胶材质或复合材料或半导体材质、还可以是介电常数很大的材料如钛酸钡等物质。定子1与转子2的浅凹圆弧形槽3表面以及位于定子1与转子2之间，定子1与转子2内的绕组是使用带有绝缘层的紫铜管加工，在定子1与转子2的线槽内、在紫铜管之间以及它们的周围也要使用绝缘材料包扎紧。

浅凹形的圆弧槽3的圆弧度是定子1和转子2的整圆弧度的二十三分之一、中功率的脉冲电动机的每个浅凹圆弧形槽3的深度应为6.6毫米至17.8毫米，在挖此浅凹圆弧形槽3时应先粗加工、再进行精加工、再进行抛光处理。

安装绕组的线槽规格尺寸与现行相同功率的脉冲电动机的规格尺寸相比是应大6.1毫米到19.6毫米，包扎绕组的绝缘包扎带及包扎隔离的绝缘纸、应该是极化强度较大的电介质4，如塑胶材质、复合材料、半导体材质或钛酸钡等。

转子2的每个浅凹圆弧形槽3的弧度是圆的二十三分之一到三十一分之一、并且转子2的每个浅凹圆弧形槽3的最低点与定子1的每个浅凹圆弧形槽3的最低点是对精确地对准的，是确保定子1和转子2的表面之间的有效面积恒定一致。

脉冲电动机产生转动力矩的过程如下：

脉冲电动机由脉冲校形放大变频器提供电力，脉冲校形放大变频器把电容器及电感和升压变压器的输出端连接成“三倍压整流电路的结构”，再向脉冲电动机输出给高频高压电磁波标准矩形脉冲，其工作过程如下：

在高频高压电磁波标准矩形脉冲的跃升和下降时，电机绕组产生变化的磁场，脉冲电机产生转动力矩并提供轴端输出，标准矩形脉冲脉宽平顶部不产生有变化的电磁场、在此时刻就不能有效地产生转动力矩了，脉冲电机靠惯性转动，标准矩形脉冲方波接驳驱动装置的反向控制的磁阻电阻将以10^-11秒的速度使输入的电流减小(或增大)、这样周而复始地重复着，保持脉冲电机持续转动。

在此过程中，由于隐形电容器在大幅值的脉冲电流下瞬间地充满大量的电荷，同时脉冲电动机的电磁场强度迅速增加，使转子2的转动力矩迅速增大，提高了电机的效率。

实施例二：

中功率的脉冲电动机的每个浅凹圆弧形槽3的深度应为8.9毫米。

安装绕组的线槽规格尺寸与现行相同功率的脉冲电动机的规格尺寸相比是应大9.4毫米。

其他结构与实施例一相同。

实施例三：

浅凹形的圆弧槽3的圆弧度是定子1和转子2的整圆弧度的二十三分之一、中功率的脉冲电动机的每个浅凹圆弧形槽3的深度应为11.2毫米，在挖此浅凹圆弧形槽3时应先粗加工、再进行精加工、再进行抛光处理。

安装绕组的线槽规格尺寸与现行相同功率的脉冲电动机的规格尺寸相比是应大12.7毫米。

其他结构与实施例一相同。

实施例四：

中功率的脉冲电动机的每个浅凹圆弧形槽3的深度应为14.5毫米。

安装绕组的线槽规格尺寸与现行相同功率的脉冲电动机的规格尺寸相比是应大16.1毫米。

其他结构与实施例一相同。

实施例五：中功率的脉冲电动机的每个浅凹圆弧形槽3的深度应为17.8毫米。安装绕组的线槽规格尺寸与现行相同功率的脉冲电动机的规格尺寸相比是应大19.6毫米，包扎绕组的绝缘包扎带及包扎隔离的绝缘纸、应该是极化强度较大的电介质4，如塑胶材质、复合材料、半导体材质或钛酸钡等。

其他结构与实施例一相同。

Claims (3)

1.脉冲电动机，包括定子(1)、转子(2)、绕组，绕组安装在定子(1)与转子(2)的深线槽内，其征在于：在定子和转子的表面上开有多个浅凹圆弧形槽(3)，浅凹圆弧形槽(3)的表面粘贴有电介质；定子的浅凹圆弧形槽(3)与转子的浅凹圆弧形槽(3)相匹配，形成大容量的隐形电容器。

2.如权利要求1所述的脉冲电动机，其特征在于：所述浅凹圆弧形槽(3)表面的电介质(4)可以是塑胶材质或复合材料或半导体材质。

3.如权利要求1所述的脉冲电动机，其特征在于：所述定子(1)与转子(2)内的绕组可以采用带表面绝缘层的紫铜管加工而成，其管外直径不大于6毫米、其管内直径在0.5-0.9毫米。

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