CN104269988A - 高效电动机 - Google Patents

Abstract

高效电动机，属于电动机技术领域，主要解决目前电动机效率低下、定子的磁场主动对转子做负功的问题，由定子、转子、励磁电路、位置传感系统及壳体组成。位置传感系统给出转子每个磁极的极性及其与定子磁极的相对位置的信息，在适当的时机以正确的极性给定子磁极励磁，避免定子磁场主动对转子做负功。定子的每个磁极的励磁独立控制或分组控制，某个磁极停止励磁时，将当前的励磁电流回馈到供电电路，加以再利用，从而提高电能的利用率。本发明主要用于电动机的设计和制造。

Description

高效电动机

技术领域

本发明属于电动机技术领域。

背景技术

电动机分为直流电动机和交流电动机。

传统的直流电动机是通过电刷和换向器向转子磁极绕组提供励磁电流，而某绕组励磁后，在其电极离开电刷的瞬间，会在两者之间产生电火花，显然有部分电能通过电火花被浪费掉了，这不仅浪费了电能，还给可能有可燃气体泄漏的场合带来安全隐患。

交流电动机一般是定子产生旋转的磁场，转子跟随旋转，而转子的转速总是慢于定子旋转磁场的转速，当定子某极性的磁场刚超过与其极性相同的转子的磁极，或快要赶上与其极性相反的转子的磁极时，实际上，该定子的磁场是在对转子做负功。显然，做负功的这部分电能和为弥补负功所需的电能都被浪费掉了。

尽管现在有变频技术，使电动机的效率有所提高，但变频技术避免不了上述的负功。

发明内容

本发明所要解决的技术问题有以下两个方面：

一、如何提高励磁电流的利用率；

二、如何避免定子的磁场主动对转子做负功。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一、定子的每个磁极的励磁独立控制或分组控制，某个磁极停止励磁时，将当前的励磁电流回馈到供电电路，加以再利用，从而提高电能的利用率。若转子采用永磁体或利用安装于转子上的电池或利用非接触传输(如动态变压器，参见下文)提供的电力给转子绕组励磁，则可避免使用电刷与电极传导电流，从而避免由电火花带来的安全隐患。

二、在电动机中增加位置传感系统，给出转子每个磁极的极性及其与定子磁极的相对位置的信息，在适当的时机以正确的极性给定子磁极励磁，避免定子磁场主动对转子做负功。总体来看，定子磁场的运动速度与转子的运动速度保持同步。

现代开关电源技术、位置传感技术及单片机控制技术，为本发明技术方案的实现提供了可靠保障。

本发明的电动机，由定子、转子、励磁电路、位置传感系统及壳体组成。对于转子，既可以是永磁体，也可以是软磁体，对于软磁体的转子，通过转子励磁电路来励磁。转子励磁电路的电源可以由安装在转子上的电池提供(适用于小功率电动机)；也可以由电刷将转子励磁绕组与转子之外的励磁电路连接起来；还可以由转子的若干个磁极与定子磁极组成动态变压器，即转子某磁极与定子某磁极靠近时就组成了变压器，定子磁极绕组为初级绕组，转子磁极绕组为次级绕组，转子磁极绕组得到的电能就可以作为转子励磁电路的电源，作为动态变压器组成部分的转子磁极，有专用的位置传感系统，定子磁极的励磁电路接收到该位置信号，自动进入变压器工作模式。

本发明的电动机技术方案，适用于各种类型的电动机，如：旋转式与直线式、连续运转式与步进式、单向式与双向式(包括往复式)、固定转速型与变速型，高、中、低各种速度档次，大、中、小各种功率档次，等等。

根据定子与转子的磁极对数是否相等，将电动机分为等极式电动机(其定子的磁极对数与转子的磁极对数相等)和差极式电动机(其定子的磁极对数与转子的磁极对数不相等)。两者相比较，等极式电动机，设计制造较简单，能效较低，性能较差(有启动死角，运转不平稳)，就像汽车发动机的所有气缸都连接在曲轴的同一个角度上；差极式电动机，设计制造较复杂，能效较高，性能较好(无启动死角，运转较平稳)，就像汽车发动机的各气缸连接在曲轴的不同角度上。

在转子的磁极与定子的磁极相对位置不同的时间段，定子磁极的励磁及其极性如图1至图8所示。图中①为定子的一个磁极，②、③、④、⑤、⑥为转子的磁极编号，转子的旋转方向为顺时针。定子磁极①的励磁电流的波形如图9所示，图9为理想曲线，实际应用中可以是接近的曲线，或者将图9作为各时刻励磁电流峰值的包络线。

转子处于图1的位置时，定子磁极①开始励磁，励磁电流的方向如图1所示，此时对应于图9中A点。磁极①为N极，对转子的磁极③施以顺时针方向的推力，并对转子的磁极②和磁极④施以拉力，对磁极②和磁极④的净拉力为顺时针方向，磁极①对转子其它磁极的作用力可以忽略。

转子处于图2的位置时，对应于图9中C点。磁极①为N极，对转子的磁极③施以顺时针方向的推力，并对转子的磁极④施以顺时针方向的拉力，磁极①对转子其它磁极的作用力可以忽略。

转子处于图3的位置时，对应于图9中E点。磁极①提前将励磁电流回馈到供电电路，为励磁电流换向做准备。

转子处于图4的位置时，对应于图9中EF的中点。此时磁极①的励磁电流为零。考虑到电动机的设计和制造误差，为了避免主动做负功，保持该段为零电流是必要的。值得一提的是，即使励磁电流为零，也不意味着该磁极无磁场，这是因为该磁极会传导其它磁极的磁场，并被附近的转子磁极所磁化。

从图4的位置算起，直到磁极①的绕组产生足够的S极励磁电流，足以抵消转子磁极的磁化作用，在这段时间，由于转子磁极④的磁化作用，实际上定子磁极①是在被动地对转子做负功。为了减小甚至避免这种负功，可以将磁极①的S极励磁适当提前。类似情况可参照处理。

转子处于图5的位置时，定子磁极①开始励磁，励磁电流的方向如图5所示，此时对应于图9中F点。磁极①为S极，对转子的磁极④施以顺时针方向的推力，并对转子的磁极③和磁极⑤施以拉力，对磁极③和磁极⑤的净拉力为顺时针方向，磁极①对转子其它磁极的作用力可以忽略。

转子处于图6的位置时，对应于图9中H点。磁极①为S极，对转子的磁极④施以顺时针方向的推力，并对转子的磁极⑤施以顺时针方向的拉力，磁极①对转子其它磁极的作用力可以忽略。

转子处于图7的位置时，对应于图9中J点。磁极①提前将励磁电流回馈到供电电路，为励磁电流换向做准备。

转子处于图8的位置时，对应于图9中JK的中点。此时磁极①的励磁电流为零。

图9中的曲线体现了定子磁极①在各时刻磁饱和电流的大小。在B点，由于转子磁极③的磁场在定子磁极①处的方向与定子磁极①自身磁场的方向相反，因而此时定子磁极①的磁饱和电流稍大些。在D点，由于转子磁极④的磁场在定子磁极①处的方向与定子磁极①自身磁场的方向相同，因而此时定子磁极①的磁饱和电流要小些。在G点、I点，定子磁极①的磁饱和电流大小与B点、D点类似，只是方向相反。

从图1到图2，再到图3，由于转子的转动，定子磁极①的绕组所感应的电动势与定子磁极①的励磁电压方向相反，也就是说，一旦转子转动起来，定子磁极的励磁电路必须克服该反向的感应电动势。不过，当定子磁极需要停止励磁时(转子接近图3的位置)，该反向的感应电动势会使励磁电流加速变为零。从图5到图6，再到图7，情况与此类似。

由于磁极电感量的存在，励磁电流不能突变，如图9中的A-B段、D-E段、F-G段、I-J段。

从图1到图8，转子各磁极与定子各磁极之间的相对位置的确定，需要位置传感系统来完成。位置传感有多种方式，如：

1.光电式位置传感系统——光栅

根据光路的不同，又分为反光式、透光式和背光式。

反光式位置传感系统是在转子上安装反光板，在停止励磁的区间刷上黑色(低反光率)，在某一励磁方向的区间刷上灰色(中等反光率)，在另一励磁方向的区间刷上白色(高反光率)，发光元件和读头都安装在反光板印有位置信息的这一侧，发光元件提供光源，使反光板光照均匀，照度适当。在定子的每个磁极对应位置分别安装一个读头，配对同步或分组同步的磁极可共用一个读头。

读头由光学系统、光敏元件、偏置和放大电路构成。光学系统分两种，一种是透镜系统，另一种是针孔结构或者有一定深度的缝隙结构(缝隙长度的方向为径向)。光敏元件安装在光学系统之后，反光板上的对应位置在光敏元件处成像。光敏元件一般需要偏置电路，放大电路根据成像信号输出控制信号给励磁电路。

也可以在定子的同一个磁极相应的位置安装两个读头(两个读头径向分布)，分别控制两个不同的励磁方向，在反光板上只要刷黑白两色即可，需要某方向励磁的区间为白色，停止某方向励磁的区间为黑色。

CD光盘及其读头系统也可应用于本发明的位置传感系统，属反光式。预先在CD光盘上刻录相应的位置编码，应有径向编码和圆周方向的编码，启动和低速运行时，读取径向编码；运行速度超过某值后，读取圆周方向的编码。将CD光盘安装在转子上，读头安装在定子某个磁极相应的位置，由一个或若干个读头获取定子所有磁极励磁电路需要的控制信号。

条形码及其读码器也可应用于本发明的位置传感系统，属反光式。既可采用径向编码、读码，也可采用圆周方向编码、读码，或者同时采用两个方向的编码、读码。将条形码印刷在条码板上，将条码板安装在转子上，读码器安装在定子某个磁极相应的位置，由一个或若干个读码器获取定子所有磁极励磁电路需要的控制信号。

透光式位置传感系统是在转子上安装遮光板，遮光板上对应于转子各磁极相应的位置开设透光孔或透光槽(在遮光板的边缘开设的即为透光槽，看上去遮光的部分即为齿)。可以在遮光板两个不同直径的圆周上开设两组透光孔，以区别两个不同方向的励磁；也可以在遮光板的同一个圆周上分别开设半透孔和全透孔，分别对应两个不同方向的励磁。在定子各磁极相应的位置、遮光板开有透光孔的两侧分别配对安装发光元件和读头。

如果遮光板采用透明材质，印刷上半透光或不透光的图形，效果也一样，而且转动起来阻力更小。

背光式位置传感系统是在转子上安装背光板，背光板采用透明材质，光源从背光板的背面或侧面照向背光板，在背光板的正面印刷上与转子各磁极相对应的图案，图案可以是高、中、低三档透光率的，也可以是高、低两档透光率的，或者是编码的高、低两档透光率的。在背光板正面一侧、定子各磁极相应的位置安装读头。

作为背光式位置传感系统的特例，智能液晶光栅能根据不同的转速，自动调整与转子各磁极相对应的图案，以加快提速到预定转速；通过指令，辅助实现调速、换向。

在光栅的反光板或遮光板或背光板上可以做出或安装电动机散热风扇的叶片。

2.电磁式位置传感系统

类似电脑软盘或硬盘，将盘片安装在转子上，盘片上对应于转子各磁极不同的位置预先录制位置编码，磁头安装在定子某磁极相应的位置。

3.机械式位置传感系统

机械式位置传感系统有以下两种：

第一种是类似电唱机的：将盘片安装在转子上，预先在盘片上刻录不同深度或有径向位移的沟槽，与转子各磁极不同的位置相对应，探针安装在定子某磁极相应的位置。以盘片上不同的深度或不同的径向位移或其编码表示转子磁极的相应位置。

第二种是电路板加电刷式的，电路板上的铜皮制成合适的图形，并可以焊上合适的电阻，电路板安装在转子上，两个或更多电刷安装在定子的结构上，电刷与电路板的触点在定子某磁极相应的位置并呈径向分布。以两触点间的通与断或不同的阻值表示转子磁极的不同位置。甚至可以在电路板上镀上金属膜或碳膜，使电路板与电刷构成电位器，以不同的阻值表示转子磁极的不同位置。

有编码的位置传感系统需要配置单片机来解码并控制各磁极的励磁。

电动机的限速和调速：

在电动机空载和轻载时，为了避免因转速过高而损坏零部件，必须对电动机的最高转速加以限制，本发明的电动机方案的限速措施有以下三种：

第一种是降低励磁电流；

第二种是缩短励磁时间；

第三种是停止某些磁极的励磁。

这三种方式也是本发明的电动机方案的调速方式。

电动机的换向(改变运转方向)：

对于励磁电路由单片机控制的电动机，只要单片机的程序包含两种运转方向，并通过某种方式选择运转方向即可；

在位置传感系统中，将光栅(或其它盘片)相对于转子转过某个角度，并且将其固定，即可改变电动机的运转方向。

另一种改变电动机运转方向的办法是：设置两套位置传感系统，各自代表一种运转方向。工作时选择与想要的运转方向对应的位置传感系统即可。这两套位置传感系统可以将某些零部件合在一起，或共用某些零部件。

采用本发明所公开的电动机技术方案的有益效果是：

一、提高了电能利用率，从而降低了能耗，并减少了电动机的发热量，降低了电动机的散热要求；

二、无机械式换向器，从而避免产生换向器与电刷之间的电火花，消除了火灾隐患，并省掉了这方面的维护保养；

三、在同等尺寸规格下，与传统电动机相比，可提升扭矩和转速；

四、本发明的电动机技术方案，应用于电动车上，可延长电动车的续航里程；

五、本发明的电动机技术方案，应用于轨道列车上，可将定子磁极安装在轨道上，转子磁极安装在列车上，由于是直接驱动，省掉了传动环节，避免了传动带来的损耗。还可以将列车上的部分磁极用于驱动，而将另一部分磁极用于动态变压器或发电磁极，所产生的电力供列车使用，从而实现非接触电力传输，避免了由于动态供电的接触电阻带来的损耗。列车启动时将更多磁极乃至所有磁极用于驱动；列车正常速度运行时，部分磁极用于发电；列车需要减速时，更多的磁极用于发电。

总之，采用本发明所公开的电动机技术方案，设计和制造出来的电动机，既节能环保，又提高了电动机的性能，减少了电动机的使用费用。

大部分的固定设备和部分移动设备都是靠电动机提供动力，本发明对于电动机而言将是里程碑式的进步，将为节能环保做出巨大贡献。

本说明书中，“定子”与“转子”互换，同样成立。

附图说明

图1至图8为转子磁极在不同的位置，定子磁极的励磁情况示意图。

图9为定子磁极的励磁电流曲线图。

图10为差极式电动机结构示意图。

图11为逆时针方向旋转的电动机结构示意图。

图12为定子磁极的实际励磁电流波形图。

图13为自动调节透光窗的光栅结构示意图。

图14为定子磁极的励磁电路原理图。

具体实施方式

实施例1.差极式电动机

如图10所示，转子有3对磁极，且为永磁体。

定子有4对磁极，且同一直径上的一对磁极绕组并联(该对磁极绕组，绕线方向相反)。

本电动机的磁极差为2(定子有8个磁极，转子有6个磁极)。

定子同一直径上的一对磁极同步励磁时，转子磁极的对数最好为奇数，这样，定子同一直径上的一对磁极励磁时，分别为N极、S极，对其它暂停励磁的磁极影响最小；而当该组磁极暂停励磁时，受其它磁极的影响也是最小。

光栅安装在转子的同一轴上，透光窗分布于两个圆周上，运转时，转子顺时针方向旋转，外圈的透光窗(包括透光窗(a)、(c)、(e))对应于N极，即：当该透光窗位于某定子磁极处，则该定子磁极励磁极性为N极；内圈的透光窗(包括透光窗(b)、(d)、(f))对应于S极。

在定子磁极(1）、(2)、(3)、(4)各自的中心线上分别安装两套光收发器，其中一套光收发器位于外圈透光窗的圆周上，另一套光收发器位于内圈透光窗的圆周上。

在图10所示的坐标中，定子磁极(1)、(2)、(3)、(4)中心线的角度分别为0°、45°、90°、135°，光收发器也位于这些角度上。透光窗(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)的透光角度分别为5°～30°、65°～90°、125°～150°、185°～210°、245°～270°、305°～330°。

在图10所示的位置，定子磁极(4)和(8)励磁，磁极(4)为N极，磁极(8)为S极。磁极(4)和(8)都对转子产生顺时针方向的推力。当转子顺时针方向转过15°后，磁极(4)和(8)才停止励磁。当转子自图10所示的位置顺时针方向转过5°后，磁极(1)和(5)开始励磁，磁极(1)为N极，磁极(5)为S极，磁极(1)和(5)都对转子产生顺时针方向的推力。

可见，当转子自图10所示的位置顺时针方向转过5°后，再继续转10°的时间内，磁极(1)和(5)、(4)和(8)都在励磁，

每个透光窗的跨度为25°，这意味着定子磁极每次励磁时，持续推动转子转过25°。

类似上述分析可知，转子磁极(9)处于不同的角度时，定子磁极的励磁情况如下表：

从上表可知：转子磁极(9)从0°的位置开始，沿着顺时针方向转过60°，在其中的任何位置，至少有一对定子磁极在励磁，有时是两对定子磁极在励磁。

转子磁极(9)从-60°的位置沿顺时针方向转至-120°的位置，这期间定子磁极的励磁情况与上表类似，只是励磁极性相反。

转子磁极(9)处于-120°的位置时，转子的磁极分布和光栅透光窗的分布情况与图10完全相同，电动机就如此运转下去。

可见，本电动机无启动死角。

每个透光窗的跨度为25°，整个光栅有6个透光窗，透光总角度为150°，当转子沿顺时针方向转过360°时，每对定子磁极励磁的角度为150°，定子共有4对磁极，则平均算下来，同时励磁的定子磁极对数为：150°*4/360°≈1.67(对)。

定子平均1.67对磁极励磁，体现了该电动机的输出动力大小，因为每对励磁磁极输出的动力是一定的。

若将本电动机的最高转速限定在约1500转/分，则定子磁极的单次励磁时间为：

(60*1000/1500)*(25/360)≈2.8(毫秒)

即定子磁极的励磁电流从0上升到接近磁饱和电流，需要的时间约为2.8毫秒。

具体设计时，在转速为1500转/分左右，使定子磁极的励磁电流所做的功与电动机的负载和阻力基本平衡。若转速超过1500转/分，则励磁电流的峰值自动减小，由于负载和阻力的存在，电动机的转速将自动稳定在某个值，而且偏离1500转/分不会太多。

定子磁极的励磁电路原理图如图14所示，图中画出了一对磁极绕组(L1和L2)的励磁电路，这两个磁极分布于同一个直径上，两个绕组的绕制方向相反。其它磁极绕组的励磁电路与该电路类似。

在图14中，L1、L2为两个磁极绕组，VIN为励磁的工作电压，VSS为公共端，C1、C2为电源滤波电容。工作电压VIN可以是电池提供的直流电压，也可以是交流电经过整流后的直流电压，还可以是交流电经过开关电源变换后的直流电压。图中的5V是VIN经过DC-DC变换电路得到的，DC-DC变换电路现在已普遍应用，在此就不赘述了。

LED1、LED2为发光二极管，R1为限流电阻，RDS1、RDS2为光敏二极管。LED1与RDS1组成一对，分别装于光栅的两侧，对应于磁极绕组L1的中心线，对应于外圈透光窗，RDS1只接收LED1的光(为了便于叙述，将该组励磁称为正向励磁)；LED2与RDS2组成一对，分别装于光栅的两侧，对应于磁极绕组L1的中心线，对应于内圈透光窗，RDS2只接收LED2的光(该组励磁称为反向励磁)；

由Q5、Q6、R2、R3、R4、R5构成工作电压VIN的监控电路，避免电池过放电，避免Q1、Q3因处于半导通状态而损坏。

由Q7、Q8、R6、R7、R8、R9构成电压V1的监控电路，避免Q2、Q4因处于半导通状态而损坏。

由Q9、R10、R11、R12、R13、VR1构成基准电压电路，为电流测控电路提供偏置电压，调节VR1即可控制励磁的峰值电流，从而控制电动机的转速。

由Q11、Q12、Q13、R15、R16、R17、R18构成双稳态电路，其中Q13等既是双稳态电路的负载，又是励磁开关电路的驱动电路。

由R14、RDS1、Q10构成光控电路，当RDS1接收到光信号时，正向励磁电路进入工作状态。

由R19、R20、Q14构成置“开”电路，当Q14导通时，Q11截止，Q12、Q13导通。

由Q15、R21、R22、R23、C3、D1构成禁止置“开”电路，其中C3为延时电容。

由R24、R25、R26、R27、Q16、Q1、Q2构成正向励磁开关电路，且Q1、Q2同步开关。

由R28、R29、R30、Q17构成电流测控电路，其中R28、R29为Q17的偏置电阻，R30为电流取样电阻。当正向励磁电流达到预定的峰值时，Q17导通，双稳态电路置“关”，即Q12、Q13截止，则Q1、Q2截止，由于磁极绕组有一定的电感量，励磁电流不会立即消失，而是保持磁极绕组原来的电流方向，通过Q3、Q4的反向二极管、C1、R50等，将励磁电流向电源电路回馈，当然回馈的电流按一定的速率下降。

当Q13导通时，C3很快充足电，Q15很快导通，禁止Q14置“开”。由于C3、R21等的延时作用，在Q13截止后的一定时间内，Q15保持导通，禁止Q14置“开”，在此期间，磁极绕组将励磁电流向电源电路回馈。当C3放电到一定程度，Q15截止，若此时RDS1继续接收到光信号，则Q10、Q14导通，双稳态电路置“开”，正向励磁电路继续励磁，并重复上述的励磁过程。

当RDS1接收不到光信号时，正向励磁电路立即停止励磁。

定子磁极的实际励磁电流波形如图12所示。

反向励磁电路的工作原理与正向励磁电路的类似，其构成如下：

由Q21、Q22、Q23、R35、R36、R37、R38构成双稳态电路。

由R34、RDS2、Q20构成光控电路。

由R39、R40、Q24构成置“开”电路。

由Q25、R41、R42、R43、C4、D2构成禁止置“开”电路，其中C4为延时电容。

由R44、R45、R46、R47、Q26、Q3、Q4构成反向励磁开关电路，且Q3、Q4同步开关。

由R48、R49、R50、Q27构成电流测控电路，其中R48、R49为Q27的偏置电阻，R50为电流取样电阻。

实施例2.电动机的换向

实施例1中的电动机是顺时针方向旋转的，只要将其光栅相对于转子沿顺时针方向转过35°，然后固定住光栅，即可使电动机沿逆时针方向旋转，如图11所示。其运行情况与实施例1中的类似，在此不再赘述。

实施例3.透光窗自动调节的光栅

实施例1中的光栅，其每个透光窗的跨度为25°，对于这款电动机来说，透光窗还可以加长。

透光窗短的光栅，适用于高转速、轻负荷的电动机。若将透光窗加长，则可延长定子每个磁极的励磁时间，也就增加了同时励磁的磁极对数，从而提高了电动机的带载能力。

然而，在电动机达到一定的转速时，定子磁极每次励磁必须提前停止励磁，以便留出足够的时间，让励磁电流回馈到供电电路中去。否则，就会做负功。

为了在启动和低转速时，使电动机有最大的扭矩，可以将透光窗开到最长，而在正常转速和高转速时，又必须关小透光窗的长度，而且关的是使定子磁极提前停止励磁的方向。这就要求透光窗的长短随着转速的改变而自动调节，图13画出了这种光栅的示意图。

在图13中，转子带动光栅沿顺时针方向旋转，(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)是光栅的6个透光窗，调节板相对于光栅主体是活动的，且调节板与光栅主体同轴，静态和低速时，调节板的透光窗与光栅主体的透光窗完全重叠。弹簧安装在光栅主体上，弹簧的一端固定，固定端可以做成可调节静态弹力的，调节该端可以改变起控转速。弹簧的另一端为活动端，在弹簧活动端的末端安装一个离心锤，当转子的转速超过起控转速时，离心锤带动弹簧活动端，弹簧活动端又通过拨叉带动调节板(拨叉固定在调节板上)，使调节板相对于光栅主体沿顺时针方向转动。

在图13中，静态和低速时，离心锤和弹簧活动端处于虚线所示位置，光栅主体的(a)透光窗是1～3段，这时调节板的(a)透光窗与光栅主体的(a)透光窗是重叠的，也是处于1～3段的位置；当离心锤和弹簧活动端处于实线所示位置时，调节板的(a)透光窗处于2～4段的位置，这时光栅主体的(a)透光窗的1～2段被调节板遮挡，而调节板上的3～4段又被光栅主体遮挡，只有2～3段是透光的。其它透光窗与(a)透光窗是同步改变的。

为了使电动机保持平衡，转动时减少振动，共设置了三组离心锤和弹簧及拨叉(受结构空间的限制，不方便设置两组离心锤和弹簧及拨叉)。

当转子的转速超过起控转速后，转速越快，透光窗变得越短，透光窗变短意味着电动机的功率下降，电动机将自动稳定在某个转速上。

Claims (1)

1.高效电动机，其特征在于，在组成方面，由定子、转子、励磁电路、位置传感系统及壳体组成；在励磁方面，定子或转子的每个磁极，独立地或分组地利用位置传感系统的信号，适时地以正确的极性励磁，对离它较近的转子或定子的磁极进行推或拉，以产生动力，并避免定子磁场主动对转子做负功；在停止励磁时，将当前的励磁电流回馈到供电电路，以充分利用电能，提高效率。