專利名稱:永磁轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的制作方法
本發(fā)明屬電子學(xué)、電磁學(xué)、電機(jī)學(xué)領(lǐng)域。
本發(fā)明的目的在于大量節(jié)能，這是因?yàn)樵撾妱?dòng)機(jī)具有比舊式電動(dòng)機(jī)高得多的效率。其次，它還具有調(diào)速范圍大、換向方便和不增附加損耗等特點(diǎn)。因此，可以代替舊式電動(dòng)機(jī)。
對(duì)于該電動(dòng)機(jī)原理及結(jié)構(gòu)分述如下該電動(dòng)機(jī)由“轉(zhuǎn)子”、定子繞組(線圈Ⅰ組、線圈Ⅱ組)、擋光片〔4〕〔5〕)控制線路等基本環(huán)節(jié)所組成。
“轉(zhuǎn)子”是由三個(gè)對(duì)稱的槽口寬度與磁極寬度相等的永久磁鐵所制成，并將它們緊固于轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。
“定子”是由制作成凸極的三組Ⅰ線圈和三組Ⅱ線圈電磁鐵組成。電磁鐵凸極端部應(yīng)略小于永久磁鐵的槽口寬度。
擋光片4形狀同轉(zhuǎn)子的永久磁極一樣，它用于產(chǎn)生主脈沖信號(hào);擋光片5是一薄片園盤，在它的上面對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的N、S極分別開有不同的孔，用來產(chǎn)生相應(yīng)的ⅠN.ⅠS或ⅡN.ⅡS等光電信號(hào)。
控制線路，用于啟動(dòng)及控制電動(dòng)機(jī)按選擇的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。
電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖見附圖1。
如附圖2所示。我們只要在線圈Ⅰ和線圈Ⅱ上分別施加不同方向的直流電流、就能在定子的凸極上獲得相應(yīng)的磁極極性，根據(jù)磁作用原理轉(zhuǎn)子就會(huì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。如果我們適時(shí)地控制線圈上的電流方向，并且不斷地按需要切換，則轉(zhuǎn)子就能繼續(xù)地旋轉(zhuǎn)。
不同原始狀態(tài)的ⅠN，ⅠS或ⅡN，ⅡS其驅(qū)動(dòng)原理都是一樣的，要反轉(zhuǎn)的道理也是一樣的，只不過啟動(dòng)時(shí)及切換時(shí)所供的電流方向有所區(qū)別而已。
主傳感器6(采用LED光電開關(guān))獲得開一斷光電信號(hào)。由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，擋光片4同樣旋轉(zhuǎn)，因此可知，光電管的導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短表示了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慢、快。
輸入線圈的電流值與線圈電流的通電時(shí)間的乘積，表征了輸入能量的多少。在轉(zhuǎn)子阻力矩大小一定的情況下，輸入能量的多少就決定了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
由此可知(1)光電管6既可以作為電流換向信號(hào)又是轉(zhuǎn)速測(cè)量的輸入信號(hào)。(2)調(diào)整定子繞組的輸入能量就可以調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。調(diào)整輸入能量的辦法有兩種一是輸入電壓一定而調(diào)整線圈的通電時(shí)間;二是調(diào)整線圈的輸入電壓。當(dāng)然也可以兩者一齊調(diào)整。調(diào)整線圈通電時(shí)間的方式，我們稱之為“脈寬調(diào)整式”。采取調(diào)整線圈供電電壓的方式，即“脈幅調(diào)整式”。
此類電動(dòng)機(jī)第一特點(diǎn)是大量節(jié)能，從原理上說它所損耗的能量?jī)H是在轉(zhuǎn)子的N(或S)磁場(chǎng)下建立定子線圈繞組自己的磁場(chǎng)的能量，而轉(zhuǎn)子所得的轉(zhuǎn)矩則由永久磁鐵與定子電磁鐵的磁場(chǎng)所決定。因此具有很高的效率。
第二個(gè)特點(diǎn)是它很易于實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速和正反轉(zhuǎn)，調(diào)速的范圍很廣。
第三個(gè)特點(diǎn)是只要加上計(jì)數(shù)電路和相應(yīng)的控制電路，就可以預(yù)先規(guī)定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)多少個(gè)極齒，因此可以應(yīng)用于各種自動(dòng)控制的場(chǎng)合。
第四個(gè)特點(diǎn)把“轉(zhuǎn)子”和“定子”都做成直線型結(jié)構(gòu)就成了直線電機(jī)，在控制上可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)和精密定位，因此可以省掉曲柄連桿機(jī)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從而大大提高傳動(dòng)效率。
可用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活電氣用品上用來代替舊式電機(jī)。也可以用來代替各類伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，以獲得更高的精度，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，而不需要數(shù)-模轉(zhuǎn)換裝置。
說明書
圖1-a 結(jié)構(gòu)示意圖1.轉(zhuǎn)子、2.定子、4.擋光片 5擋光片6 光電主傳感器 7 傳感器3 轉(zhuǎn)軸圖1-b 擋光片5 擋光片 9、10透光孔(對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子的S、N極)圖 1-C擋光片4.擋光片圖2 驅(qū)動(dòng)原理圖a)原始位置 b)轉(zhuǎn)過一極 c)轉(zhuǎn)過兩極 d)轉(zhuǎn)過三極
權(quán)利要求
1.一種由轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)軸構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子(1)由永久磁鐵制成，定子(2)由電磁鐵組成，是靠非旋轉(zhuǎn)的電磁場(chǎng)-磁場(chǎng)間的吸力、斥力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子不需要從外部吸取能量。
2.按照權(quán)利要求
1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于①、永磁轉(zhuǎn)子是由永磁性材料制成。②、永磁轉(zhuǎn)子的對(duì)稱磁極N、S做成其寬度與槽口等寬度的磁極對(duì)緊固于轉(zhuǎn)軸上。③、定子是由繞組線圈(2[Ⅰ])、(2[Ⅱ])構(gòu)成兩組電磁鐵。④、定子的電磁極做成對(duì)稱的凸極(N、S)極對(duì)，當(dāng)一組凸極與轉(zhuǎn)子槽口相對(duì)應(yīng)時(shí)，另一組凸板與轉(zhuǎn)子凸板相對(duì)應(yīng)。
3.按照權(quán)利要求
1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于永磁轉(zhuǎn)子及定子是由特制的擋光片(4)、(5)及傳感器(6)、(7)加以光電控制。
4.一種由轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)軸構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)，其特征在于調(diào)速方法采用了“脈寬調(diào)整式”和“脈幅調(diào)整式”。
5.按照權(quán)利要求
3所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于對(duì)應(yīng)于特制的擋光片(4)、(5)，裝有兩傳感器(6)、〔7〕。
6.按照權(quán)利要求
3所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是在轉(zhuǎn)軸上固定一個(gè)開孔寬度形狀及位置完全與轉(zhuǎn)子永磁極相同的擋光片(4)，及對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的S、N極分別開孔(9)、(10)的擋光園盤(5)。
專利摘要
永磁轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域：
。其轉(zhuǎn)子采用永久磁鐵制成，定子由電磁鐵組成，用特制的擋光片及傳感器構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換裝置。調(diào)速方法采用了“脈寬調(diào)整式”或“脈幅調(diào)整式”。電機(jī)的調(diào)速范圍大。該發(fā)明可節(jié)省電能三分之一以上，并易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，易于換向，同步使用。該電動(dòng)機(jī)可廣泛地用于生產(chǎn)和生活的電器用品上，及各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H02K29/06GK85106983SQ85106983
公開日1987年3月11日 申請(qǐng)日期1985年9月10日
發(fā)明者周偉明, 梁永祺, 陳景福 申請(qǐng)人:周偉明導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan