CN102157994B

CN102157994B - 恒定直流电机

Info

Publication number: CN102157994B
Application number: CN 201110079734
Authority: CN
Inventors: 王红兴
Original assignee: Honghe University
Current assignee: Honghe University
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: CN102157994A

Abstract

本发明是一种恒定直流电机，它有转子和定子，转子是一个圆柱体状的金属转子，两端是转轴，安装在其轴承上转动，转轴与水轮机或汽轮机等原动机连接传动，定子是线圈，线圈为一圆环状，定子和转子间有环隙，线圈安装固定在机壳上，定子线圈接外部直流电源，以建立恒定磁场，转子的转轴和转子柱体周边分别接有电刷，将所产生的直流电引出，对外供电。当水轮机或汽轮机由工作机代替，两电刷分别接外部直流电源的两极时，整个装置将成为电动机驱动工作机做功。本发明的特点在于结构新颖，磁场稳定，结构合理，输出电流恒定，可以逆向做功，转子简便，效力率高。

Description

恒定直流电机

技术领域

本发明属于一种恒定直流电机。

背景技术

现有的直流电机多为交流电机加上换向器改造而成，并非是直接的直流电机，必须经过换器换向等环节，如电机的效率必然降低，同时制造和维护成本也会随之增加。为了找到直接产生直流的设备，人们进行了许多探索。如CN1320998A的发明专利申请公开说明书就披露了一种恒直流妇电机，据该文献记载，其方案是将一个轮辐式的转子安装在由永磁铁组成的恒定磁场中，由外力推动转旋转，产生切割磁力线的运动来发出直流电。转子产生的电流由轴心和周边这两个端点引出，以此作为对外供电的电源。

上述专利申请的方案将转子轴心装在磁铁块内，一是制造工艺上存在困难,二是磁铁的磁性容易发生衰竭，发出的电力并不能保证“恒定”。因此有必要对这种方案进行改进。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提出一种新的恒定直流电机，结构新颖，磁场稳定，结构合理，输出的直流电流恒定，可以逆向做功，转子简便，效率高，以经解决现有技术的不足。

本发明提出的这种恒定直流电机，它有转子和定子，其特征在于转子是一个圆柱体状的导体做转子，转子两端是安装在其轴承上转动的转子转轴，转轴与水轮机或汽轮机等原动机连接传动，定子是线圈，线圈为一圆环状，定子和转子间有环隙，线圈固定安装在机壳上，定子线圈接外部直流电源，以建立恒定磁场，转子转轴和转子柱体周边分别接有电刷，将所产生的直流电引出，对外供电。

上述水轮机或汽轮机可以用工作机代替，两电刷分别接外部直流电源的两极，使整个装置成为电动机驱动工作机做功。

定子线圈用绝缘壳包套成环状。

电刷与转子接触的部分为转子转轴和转子柱。

转子的固定方式与现有电机的相同或相近似。

本发明的特点在于：

结构新颖，磁场稳定，结构合理，输出电流恒定，不需要换向器，可以逆向做功，转子简便，效力高。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明主视图。

图3是左视图。

图1-3中，各组成部分的标号如下：

1-左电刷；2-转子转轴；3-转子柱；4-环隙；5-定子；6-右电刷。

具体实施方式

如图所示。定子5为一组线圈，定子张圈的作用提接通直流电源，以建立恒定的磁场，磁场的强度决定于电流大小和线圈的匝数。人们可以根据不同的功率来设定匝数。线圈通电后建立起来的磁场的方向由右手定则确定，磁力线都是平行于轴心线的。转子是一个连同两端转子转轴2和转子柱3的导体，所用材料多为金属。转子转轴由相应的轴承和轴承座安装固定。转子转轴的一端与外部的动力源，如汽轮机或者水轮机等连接，如用联轴器连接等。转子柱部分与定子的长度一致，两者间径向的环隙4一般来说是越小越好，但要考虑到制造工艺的难度，两者的同心度、平行度等因素，以1-30mm为宜。定子线圈一般是用一个环状的塑料等绝缘材料做成的外壳包套并固定在机壳上，而机壳又固定在机座上。这与普通电机的构造基本相同。

左电刷1和右电刷6与现有电机的电刷相同。电刷与转子接触的部分为转子转轴和转子柱。

定子的线圈匝数和所通直流电流大小确后之后，相应的磁场也就随之确定了。

导体做成的转子相当于无数个电枢框，当转子由外部动力设备驱动时，这些电枢框就会作切割磁力线的运动，从而在回路中产生直流电，对外提供恒定的直流电源。这就是本发明作为直流发电机的工作原理。

当与转子转轴连接的汽轮机或水轮机改为工作机，如碾米机、粉碎机等，并且经电刷给转子接通直流电源时，转子就会被驱动，成为直流电机，驱动工作机工作。这就是本发明作为直流电机的工作原理。改变输入电流大小或改变定子线圈的输入电流大小，电机的转速就会随之改变。这就是调速直流电机的原理。

经过简易的小型装置的试验，本发明的这种恒定直流电机是可行。输出电压（电流）是恒定的。

最后需要说明的是，本例的转子柱横截面可以改变成椭圆、多边形等形状，只是所输出的直流电大小会有所变化。

Claims

1.一种恒定直流电机，它有转子和定子，其特征在于转子是一个圆柱体状的金属转子，两端是转轴，安装在其轴承上转动，转轴与原动机连接传动，定子是线圈，线圈为一圆环状，其通电后的磁力线平行于轴心线，定子和转子间有环隙，线圈安装固定在机壳上，定子线圈接外部直流电源，转子的转轴和转子柱周边分别接有电刷，转子柱部分与定子的长度一致，两者间径向环隙为1-30mm。

2.根据权利要求1所述的恒定直流电机，其特征在于原动机可以用工作机代替，两电刷分别接外部直流电源的两极。

3.根据权利要求1所述的恒定直流电机，其特征在于定子线圈有环状塑料壳包套。