CN1071511C - 双向直流电动机 - Google Patents

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Abstract

双向直流电动机有一个通过第一和第二电刷可与直流电源相连的换向器(6)，换向器(6)除配设有为一个旋转方向所用的第二电刷(8)外，还设有为反向旋转所用的第三电刷(9)，第三电刷(9)设在相对于第一电刷(7)的另一侧沿换向器(6)圆周看相隔一个与针对反向旋转所期望的电机特性有关的距离处。第一电刷(7)与直流电源(10)的一个极(+)相连，以及，另外两个电刷(8、9)分别通过开关(S1、S2)可与直流电源(10)的另一个极(-)连接。

Description

双向直流电动机
本发明涉及一种双向式直流电动机，它有一个通过第一和第二电刷可与直流电源相连的换向器，其中，第二电刷设在相对于第一电刷的一侧沿换向器圆周看相隔一个与所期望的电机特性有关的距离处。
直流电动机可为用于伺服电动机，并在这种情况下尤其用于汽车中，作为窗启闭、活顶调整、座席调节、刮水器电动机等。这种直流电动机的旋转方向，借助于一种适用于此的例如设计为半导体桥式电路的控制装置，通过变换工作电压的极性来转换。然而这类转换比较昂贵。
本发明的目的是提供一种转换直流电动机旋转方向的一种比较简单的装置。
按本发明为达到上述目的的措施是，换向器除配设有为一个旋转方向所用的第二电刷外，还设有为反向旋转所用的第三电刷，第三电刷设在相对于第一电刷的另一侧沿换向器圆周看相隔一个仍与针对反向旋转所期望的电机特性有关的距离处，此时，第一电刷与直线电源的一个极相连，而另外两个电刷可各通过一个开关与直流电源的另一个极连接。
在涉及有关直流电动机的方面还已知，为换向器配设第三电刷，然而它仅仅是设置用来实现另一个电机转速。
在这方面本发明与先有技术不同，它各有一个用于右旋和左旋单独的电路。因此不需要转换电源的极性。从而可以用简单的方式和方法设计数据处理电路，用以决定旋转方向和/或转速或调整距离。此数据处理电路最好以测得在换向器上周期性产生的电压波动为基础。
按本发明的对象尤为有利的是，可以这样来设置这两个在一个(第一)电刷的一侧和另一侧、用来实现直流电动机两个旋转方向的电刷，即，能使右旋和右旋具有不同的特性。
由图可见，直流电动机1包括一个配备有磁性构件3的定子2，在定子2中排列有带电绕组5的电枢4，电枢4具有一个换向器6。为换向器6配设三个石墨制的(碳)电刷7、8、9。
第一电刷7与电源10(例如汽车的车载电源)的正极“+”相连。第二个设在相对于第一电刷7一侧相隔一个取决于所期望的电机特性的距离处的电刷8，通过开关S1与电源10的负极“-”(接地极)连接，并与第一电刷7一起决定直流电机的一个旋转方向。第三个设在相对于第一电刷7另一侧相隔一个仍取决于所期望的电机特性的距离处的电刷9，同样通过开关S2与接地极连接，并与电刷7一起决定相反的旋转方向。
在这种情况下，或通过一个单极的继电器或通过一个半导体组件进行控制，其中，在这一方面而言采用后者特别有利，通过接地端的装置可以保证结构比较简单。作为半导体组件尤其可考虑采用场效应晶体管。开关也可以装在电动机内与之成整体，所以简化了连接技术。
第二电刷8和第三电刷9各通过电阻12与导线11相连，导线11通往一个为获得旋转方向和/或转速所设的数据处理线路。在此数据处理线路中检测出在换向器6上产生的周期性电压波动。此信号的周期性由转数×极数得出。这种算法是较粗的。通过依据旋转方向的积分可以准确地得知要调整对象的位置。也可以通过更好的算法计算出转速。

Claims (7)

1．双向直流电动机，有一个通过第一和第二电刷可与直流电源相连的换向器(6)，其中，第二电刷设在相对于第一电刷的一侧沿换向器圆周看相隔一个与所期望的电机特性有关的距离处，其特征为：换面器(6)除配设有为一个旋转方向所用的第二电刷(8)外，还设有为反向旋转所用的第三电刷(9)，第三电刷(9)设在相对于第一电刷(7)的另一侧沿换向器(6)圆周看相隔一个与针对反向旋转所期望的电机特性有关的距离处；第一电刷(7)与直流电源(10)的一个极(+)相连；以及，另外两个电刷(8、9)各通过一个开关(S1、S2)可与直流电源(10)的另一极(-)连接。
2．按照权利要求1所述之双向直流电动机，其特征为：第二电刷(8)相对于第一电刷(7)隔开一个距离设置，这一距离与第三电刷(9)与第一电刷(7)之间存在的距离相比是一致的。
3．按照权利要求1所述之双向直流电动机，其特征为：第二电刷(8)相对于第一电刷(7)隔开一个距离设置，这一距离与第三电刷(9)与第一电刷(7)之间存在的距离相比是不同的。
4．按照权利要求1至3之一所述之双向直流电动机，其特征为：第一电刷(7)与直流电源(10)的正极(+)相连，以及，另外两个电刷(8、9)通过两个开关(S1、S2)可分别与直流电源(10)的接地端(-)连接。
5．按照权利要求4所述之双向直流电动机，其特征为：两个开关(S1、S2)各由半导体开关组件构成。
6．按照权利要求5所述之双向直流电动机，其特征为：两个开关(S1、S2)各由场效应晶体三极管构成。
7．按照权利要求6所述之双向直流电动机，其特征为：第二和第三电刷(8、9)经导线(11)与一个获得换向器(6)的转向和/或转速和/或调整对象位置的数据处理线路连接。
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