CN107040068B - 一种具有集中绕组的直流电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有集中绕组的直流电机，包括定子和转子，定子包括固定在机座内壁的永久磁铁定子磁极，转子包括径向设置于转轴上的电枢铁芯，各电枢铁芯缠绕电枢绕组形成电枢，在电枢铁芯一端固定与所述转轴同轴心的整流子，整流子上的整流子片数是电枢铁芯极数的2倍；当电枢转动时，电刷B1和电刷B2分别与各所述弧形整流片依次滑动接触，永久磁铁定子磁极为六极，电枢为七极，整流子片数为14片。本发明不存在现有技术中直流电机固有的触桥，使结构变得简单，减少了绕组线间短路的风险。
Description
技术领域
本发明涉及直流电机技术领域。
背景技术
现有具有集中绕组的电机中，一般都带有触桥。如电机定子为4极，转子为6级，整流子片数为12片，具有2个碳刷，在固定位置成90度分布。其绕线方式为绕组始端与整流子片连接，在转子的一个极完成绕线后与整流子的另一个整流子片连接，然后再连接另外一个整流子片，然后再在另外一个极上绕线。这样，在两个整流子片间形成了一个由绕组线连接的触桥。这些触桥相互堆积在一起，容易形成短路，且绕线复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有集中绕组的直流电机，它不存在现有技术中直流电机固有的触桥，使结构变得简单，减少了绕组线间短路的风险。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种具有集中绕组的直流电机，包括定子和转子，定子包括固定在机座内壁的永久磁铁定子磁极，还包括与电源正极连接的电刷B1和与电源负极连接的电刷B2；转子包括径向设置于转轴上的电枢铁芯，各电枢铁芯缠绕电枢绕组形成电枢，在电枢铁芯一端固定与转轴同轴心的整流子，各电枢铁芯对应两个弧形整流子片，各整流子片固定在整流子上；当电枢转动时，电刷B1和电刷B2分别与各弧形整流子片依次滑动接触，永久磁铁定子磁极为六极，电枢为七极，七极电枢为按顺时针方向依次排列的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7；上述各电枢铁芯对应的两个整流子片按顺时针方向排列依次为Z11、Z10；Z9、Z8；Z7、Z6；Z5、Z4；Z3、Z2；Z1、Z14；Z13、Z12；上述各电枢铁芯上缠绕的电枢绕组的绕向与上述各整流子片之间的连接结构为：首先绕组线的首端与Z1连接，跨过L7，在L1上逆时针绕线，然后跨过L2，与Z6连接；然后跨过L3，在L2上顺时针绕线；然后跨过L1，与Z11连接；然后跨过L2，在L3上逆时针绕线；然后跨过L4，与Z2连接；然后跨过L5，在L4上顺时针绕线；然后跨过L3，与Z7连接；然后跨过L4，在L5上逆时针绕线；然后跨过L6，与Z12连接；然后跨过L7，在L6上顺时针绕线；然后跨过L5，与Z3连接；然后跨过L6，在L7上逆时针绕线；然后跨过L1，与Z8连接；然后跨过L2，在L1上顺时针绕线；然后跨过L7，与Z13连接；然后跨过L1，在L2上顺时针绕线；然后跨过L3，与Z4连接；然后跨过L4，在L3上顺时针绕线；然后跨过L2，与Z9连接；然后跨过L3，在L4上逆时针绕线；然后跨过L5，与Z14连接；然后跨过L6，在L5上顺时针绕线；然后跨过L4，与Z5连接；然后跨过L5，在L6上逆时针绕线；然后跨过L7，与Z10连接；然后跨过L1，在L7上顺时针绕线；然后跨过L6，然后与Z1连接，电刷B1与电刷B2呈60°夹角设置。
本发明进一步改进在于：
绕组线在各电枢铁芯上顺时针绕向和逆时针绕向匝数相同。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明整流子片为14片，电枢极数为7极，每极电枢绕两个线圈，因此线圈数为14，从而可以实现各电枢铁芯对应的两个弧形整流子片连接一个线圈，它不存在现有技术中直流电机固有的触桥，使结构变得简单，减少了绕组线间短路的风险。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中各电枢铁芯上缠绕的电枢绕组的绕向与上述各整流子片之间的连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
由图1-2所示的实施例可知，本实施例一种具有集中绕组的直流电机，包括定子和转子，定子包括固定在机座内壁的永久磁铁定子磁极，还包括与电源正极连接的电刷B1和与电源负极连接的电刷B2；转子包括径向设置于转轴上的电枢铁芯，各电枢铁芯缠绕电枢绕组形成电枢，在电枢铁芯一端固定与转轴同轴心的整流子，各电枢铁芯对应两个弧形整流子片，各整流子片固定在整流子上；当电枢转动时，电刷B1和电刷B2分别与各弧形整流子片依次滑动接触，永久磁铁定子磁极为六极，电枢为七极，七极电枢为按顺时针方向依次排列的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7；上述各电枢铁芯对应的两个整流子片按顺时针方向排列依次为Z11、Z10；Z9、Z8；Z7、Z6；Z5、Z4；Z3、Z2；Z1、Z14；Z13、Z12；上述各电枢铁芯上缠绕的电枢绕组的绕向与上述各整流子片之间的连接结构为：首先绕组线的首端与Z1连接，跨过L7，在L1上逆时针绕线，然后跨过L2，与Z6连接；然后跨过L3，在L2上顺时针绕线；然后跨过L1，与Z11连接；然后跨过L2，在L3上逆时针绕线；然后跨过L4，与Z2连接；然后跨过L5，在L4上顺时针绕线；然后跨过L3，与Z7连接；然后跨过L4，在L5上逆时针绕线；然后跨过L6，与Z12连接；然后跨过L7，在L6上顺时针绕线；然后跨过L5，与Z3连接；然后跨过L6，在L7上逆时针绕线；然后跨过L1，与Z8连接；然后跨过L2，在L1上顺时针绕线；然后跨过L7，与Z13连接；然后跨过L1，在L2上顺时针绕线；然后跨过L3，与Z4连接；然后跨过L4，在L3上顺时针绕线；然后跨过L2，与Z9连接；然后跨过L3，在L4上逆时针绕线；然后跨过L5，与Z14连接；然后跨过L6，在L5上顺时针绕线；然后跨过L4，与Z5连接；然后跨过L5，在L6上逆时针绕线；然后跨过L7，与Z10连接；然后跨过L1，在L7上顺时针绕线；然后跨过L6，然后与Z1连接，电刷B1与电刷B2呈60°夹角设置。
绕组线在各电枢铁芯上顺时针绕向和逆时针绕向匝数相同，均为15匝或其他适用匝数。
工作原理：
当电机接通直流电源时，电刷B1和电刷B2之间的电压加在与之接触的整流子片上，连接于两个整流子片之间的电枢绕组产生励磁电流，各电枢铁芯上缠绕的电枢绕组的绕向与上述各整流子片之间的连接结构及电刷B1和电刷B2之间为60°夹角决定了各电枢所产生的电流方向在同一磁场下相同。从而与永久磁铁定子磁极产生固定的旋转力矩，在旋转时，电刷B1和电刷B2分别与各弧形整流片依次滑动接触，由于电刷B1和电刷B2之间夹角固定不变，所以，无论电刷B1和电刷B2与哪对相应的整流片接触，均可使对应磁场下的电枢绕线的电流方向相同，从而与永久磁铁定子磁极产生固定的旋转力矩。
Claims (2)
1.一种具有集中绕组的直流电机，包括定子和转子，所述定子包括固定在机座内壁的永久磁铁定子磁极，还包括与电源正极连接的电刷B1和与电源负极连接的电刷B2；所述转子包括径向设置于转轴上的电枢铁芯，各所述电枢铁芯缠绕电枢绕组形成电枢，在所述电枢铁芯一端固定与所述转轴同轴心的整流子，各所述电枢铁芯对应两个弧形整流子片，所述各整流子片固定在所述整流子上；当所述电枢转动时，所述电刷B1和电刷B2分别与各所述弧形整流子片依次滑动接触，其特征在于：所述永久磁铁定子磁极为六极，所述电枢为七极，七极电枢为按顺时针方向依次排列的L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7；上述各电枢铁芯对应的两个整流子片按顺时针方向排列依次为Z11、Z10；Z9、Z8；Z7、Z6；Z5、Z4；Z3、Z2；Z1、Z14；Z13、Z12；上述各电枢铁芯上缠绕的电枢绕组的绕向与上述各整流子片之间的连接结构为：首先绕组线的首端与Z1连接，跨过L7，在L1上逆时针绕线，然后跨过L2，与Z6连接；然后跨过L3，在L2上顺时针绕线；然后跨过L1，与Z11连接；然后跨过L2，在L3上逆时针绕线；然后跨过L4，与Z2连接；然后跨过L5，在L4上顺时针绕线；然后跨过L3，与Z7连接；然后跨过L4，在L5上逆时针绕线；然后跨过L6，与Z12连接；然后跨过L7，在L6上顺时针绕线；然后跨过L5，与Z3连接；然后跨过L6，在L7上逆时针绕线；然后跨过L1，与Z8连接；然后跨过L2，在L1上顺时针绕线；然后跨过L7，与Z13连接；然后跨过L1，在L2上顺时针绕线；然后跨过L3，与Z4连接；然后跨过L4，在L3上顺时针绕线；然后跨过L2，与Z9连接；然后跨过L3，在L4上逆时针绕线；然后跨过L5，与Z14连接；然后跨过L6，在L5上顺时针绕线；然后跨过L4，与Z5连接；然后跨过L5，在L6上逆时针绕线；然后跨过L7，与Z10连接；然后跨过L1，在L7上顺时针绕线；然后跨过L6，然后与Z1连接，所述电刷B1与所述电刷B2呈60°夹角设置。
2.根据权利要求1所述的一种具有集中绕组的直流电机，其特征在于：所述绕组线在各电枢铁芯上顺时针绕向和逆时针绕向匝数相同。
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