CN104300761A - 一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机 - Google Patents

Abstract

本发明的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，由定子绕组9按12组设置绕制在凸面铁心槽齿7中与绕组间相互按反接方式8串联构成一组单相定子绕组9，串联后的整体绕组正负电枢5与设置在定子绕组9一端铝材件3上的换向控制器4中的换向桥正反面的正负极接头连接一起；转子中设置6对S、N极=12片永磁体12；12片永磁体12加长1－2公分部分代替传感器，6对永磁体12不论那一对S、N永磁体13加长部分始终都能对设置在铝材件3上的换向控制器4的换向桥两端正负极边上设置的N极磁极面或S极磁极面保持对应传感；转子中心设置转轴10，转轴10的一端设风扇11两端设轴承1套上左13和右2端盖与定子外罩6用螺栓固定一起的电机。

Description

一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机

技术领域：

本发明的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，尤其是一种能用于需要高转速、扭矩力大、高效率的电器设备中和特种装备机械中的电动机和又能兼作发电机使用的电机。 

技术背景：

本发明的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，是参照电磁力学规律和本人发明的直流单极两相换位同步做功电动－发电机－申请号：201310230551.2，中的无刷换向机构原理启发而研究发明的。

虽然发明专利号：200910161661和实用新型专利号：201120152365，201120152377提出了单相直流电机结构中的机构设置方法和作用，但是他与本发明技术结构中的机构设置方案和作用及产生的效率是不相同的。特别是本发明中的定子绕组是绕组间相互按反接方式串联构成一组单相定子绕组，串联后的整体单相绕组两正负电枢接头是与设置的换向控制器中的换向桥正反面的正负极接头连接结构和转子上的替代传感结构。

发明内容：

本发明提供的是一种使用、能产生高转速、高效率、无死角的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机、又能兼作发电机使用的电机。

为达上述目的，本发明的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，是由定子绕组按12组设置绕制在凸面铁心槽齿中与绕组间相互按反接方式串联构成一组单相定子绕组，串联后的整体单相绕组两正负电枢接头与设置在定子绕组一端铝材件上的换向控制器中的换向桥正反面的正负极接头连接一起；转子中设置永磁体对极数6对S、N极=12片永磁体，永磁体与定子绕组绕制的12极凸面铁心槽齿极数相等；12片永磁体加长1－2公分部分代替传感器，6对S、N永磁体中不论那一对S、N永磁体加长部分的一端始终都能对设置在铝材件上的换向控制器中的换向桥绝缘件两端孔内设置的N极磁极面或S极磁极面保持相对应传感的形状结构；转子中心设置转轴，转轴的一端设置风扇两端设置轴承套上左右端盖与定子外罩用螺栓固定一起的电机结构。

上述目的所叙的结构中换向控制器是由机构中的控制盒内中心按直线设置轴套固定在控制盒内，轴套内设置换向桥轴，换向桥轴横穿过换向桥绝缘件中心用卡环或螺栓固定，换向桥轴两端设置在轴套中，换向桥绝缘件两端设置导电片各自与定子绕组串联后的整体单相绕组两正负电枢接头连接，导电片上下两面设置紫铜钉钉尖朝外，永磁片设置在换向桥绝缘件两端孔中，从储电器中接出正负电源导线各自连接在控制盒内上端和下端电源板上结构。

采用这样的结构后，由于定子铝材件上设置了能支持转子启动持续旋转换向的换向控制器，达到符合控制电磁力学规律；又由于转子中设置加长的永磁体在旋转或不旋转时始终有两片S、N永磁体与换向控制器中设置的永磁片相互相斥和相吸使定子绕组中的正负极电流能相互轮换同步导通的机构，启动电机工作时不必用电刷和由无刷三相电子元件轮换导入或导出电流方式、就能保证转子顺时针或逆时针高速旋转既能作为电动机使用，又能由机械带动转子旋转作为发电机使用的高效率发电机。

附图说明：

图1是本发明的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机第一个具体实施方案的剖视图；

图2是本发明的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机第一个具体实施方案中的横端面剖视图；

图3是本发明的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机第一个具体实施方案中的换向控制器剖视图。

具体实施方案：

图1所示的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，是定子绕组9按12组设置绕制在凸面铁心槽齿7中与绕组间相互按反接方式8串联构成一组单相定子绕组9，串联后的整体单相绕组两正负电枢5接头与设置在铝材件3上的换向控制器4中的换向桥绝缘件上下两面设置的导电片连接一起；转子中设置永磁体12对极数6对S、N极=12片永磁体12，永磁体12与定子绕组9绕制的12极凸面铁心槽齿7极数相等；12片永磁体12加长1－2公分部分代替传感器， 6对S、N永磁体12中不论那一对S、N极永磁体12加长部分的一端始终都能对设置在铝材件3上的换向控制器4中的换向桥绝缘件两端孔内设置的N极磁极面或S极磁极面保持相对应传感的形状结构；转子中心设置转轴10，转轴10的一端设置风扇11两端设置轴承1套上左端盖13和右端盖2与定子外罩6用螺栓固定一起的电动机和能兼作发电机使用的电机。

图2所叙的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，是图中标记的定子绕组9和永磁体12相互对应面黑点代表N极磁场，无标记黑点的定子绕组9和永磁体12相互对应面代表S极磁场；定子绕组9中标记的S、N极磁场是随着转子的旋转对换向控制器4的传感变换正负极电流而使定子绕组9中的S、N极磁场相互转换的概念形状。

图3所示的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，是换向控制器4机构中的控制盒14内中心按直线设置轴套15固定在控制盒14内，换向桥轴16横穿过换向桥绝缘件17中心用卡环或螺栓固定两端设置在轴套15内，换向桥绝缘件17两端设置导电片18各自与定子绕组9串联后的整体单相绕组两正负电枢5接头连接，导电片18上下两面设置紫铜钉19钉尖朝外，换向桥绝缘件17两端的孔中设置相应大小的永磁片20固定卡紧，当换向桥绝缘件17两端的永磁片20与转子上其中的一对S、N极永磁体12加长部分替代的传感器相对应时，换向桥绝缘件17随着转子的转动而轮流左右上下跳动为定子绕组9转换正负极电流，使储电器中接出的正负电源连接在控制盒14内上端和下端电源板21上的电流即时在定子绕组9中能够轮换导通电流的换向控制器4机构。

参见图1或图3所叙的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，是所叙的换向控制器4也能用霍尔元件代替换向控制器设置在电机内；设计大功率或小功率类型电机，能按定子绕组9绕制的凸面铁心槽齿7共12极和转子中设置的永磁体12对极数6对S、N极=12片永磁体12同步增加或减少定子绕组9绕制的凸面铁心槽齿7和永磁体12的对极数设计大小结构电机。

参见图1或图3所叙的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，是所叙的12片永磁体12加长部分也能用6片S极或N极永磁体12作为加长部分用于代替传感器。

使用时，只需将换向控制器4的控制盒14内上端和下端电源板21上引出连接在储电器中的正负极电源导线接通或启动设置的开关，电机即能启动顺时针或逆时针高速旋转；需要兼作发电机使用时，只需在电源板21上引出连接在储电器中的正负极电源导线中间加上调节器用机器拖动转子旋转就能即时向储电器输入直流电源。

参见图1或图3所叙的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，是所叙的换向控制器4也能用于其它电器中对电流的转换导通，因为这些机构都是在保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，其特征是：该定子绕组（9）按12组绕制在凸面铁心槽齿（7）中与绕组间相互按反接方式（8）串联构成一组单相定子绕组（9），串联后的整体单相绕组两正负电枢（5）接头与设置在铝材件（3）上的换向控制器（4）中设置的导电片连接一起；转子中设置6对（S）、（N）极=12片永磁体（12），转子中心设置转轴（10），转轴（10）的一端设置风扇（11）两端设置轴承（1）套上左端盖（13）和右端盖（2）与定子外罩（6）用螺栓固定。

2. 根据权利要求1所述的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，其特征是：该换向控制器（4）中的控制盒（14）内直线设置轴套（15）固定，换向桥轴（16）横穿过换向桥绝缘件（17）中心用卡环或螺栓固定两端设置在轴套（15）内，换向桥绝缘件（17）两端设置导电片（18）各自与定子绕组（9）串联后的整体单相绕组两正负电枢（5）接头连接，导电片（18）上下两面设置紫铜钉（19）钉尖朝外，换向桥绝缘件（17）两端的孔中设置相应大小的永磁片（20），储电器中接出的正负电源连接在控制盒（14）内上端和下端设置的电源板（21）接线柱上。

3. 根据权利要求1所述的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，其特征是：该永磁体（12）中的12片磁极=6对（S）、（N）极永磁体（12）与定子绕组（9）绕制的12极凸面铁心槽齿（7）极数保持一致。

4. 根据权利要求1或2所述的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，其特征是：该定子绕组（9）与相邻定子绕组（9）相互串联按反接方式（8）构成一组单相定子绕组（9），构成一组的该单相定子绕组（9）留下的两正负极电枢接头各自连接在换向桥绝缘件（17）两端设置的导电片（18）上。

5. 根据权利要求1或3所述的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，其特征是：该永磁体（12）各个磁片加长1－2公分部分代替的传感器与设置在换向控制器（4）中的换向桥绝缘件（17）两端孔中设置的永磁片（20）磁极面保持相对应传感的结构形状。

6. 根据权利要求1或5所述的一种直流无刷单相正负极轮换换向电动机，其特征是：该永磁体（12）加长部分也能用6片S极或N极永磁体（12）作为加长部分用于代替传感器。