專利名稱:直流直線電動(dòng)機(jī)的制作方法
本發(fā)明是直流直線電動(dòng)機(jī)，具體涉及到一種電樞結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)改進(jìn)和簡(jiǎn)化，能廣泛用于工業(yè)運(yùn)輸系統(tǒng)的直流直線電動(dòng)機(jī)。
已知的直流直線電動(dòng)機(jī)由移動(dòng)部分和固定部分組成，電樞和磁極都可作為移動(dòng)體，由于技術(shù)上和結(jié)構(gòu)上的原因只能作成小功率，低速度，短行程的電機(jī)。蘇聯(lián)專利SU433602所公開(kāi)的橫向磁通的直流直線電機(jī)，電樞上具有分組式短閉合導(dǎo)體(相當(dāng)于分組的鼠龍式線圈)是一種無(wú)繞組電樞，其電樞導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度僅等于磁極的高度，在運(yùn)行中必需提供強(qiáng)大的電流和極低的電壓，這樣大的電流必然在線距和集電器上產(chǎn)生很大的損耗，它功率小，實(shí)用性差。另一種如蘇聯(lián)專利SU760 326所公開(kāi)的是一種軸向磁通直流直線電機(jī)，其激磁磁極所產(chǎn)生的磁通軸向經(jīng)過(guò)電樞鐵心而形成閉合磁路，這就必需將電樞鐵心截面加大到和磁極工作面積同樣大小，故也只能作成小功率，短行程的電機(jī)。
本發(fā)明的目的是為了克服上述缺陷而提供一種電樞結(jié)構(gòu)有所不同的直流直線電機(jī)，它的功率大小，速度高低，行程長(zhǎng)短不再受到現(xiàn)有技術(shù)和結(jié)構(gòu)的限制，能廣泛用于工業(yè)運(yùn)輸系統(tǒng)。
本直流直線電機(jī)由移動(dòng)部分和固定部分，組成移動(dòng)部分是成對(duì)的激磁磁極，靜止部分是具有繞組的電樞，電刷放在磁極的幾何中性線上。沿電樞徑向，極性相反的多對(duì)磁極對(duì)稱，分布在電樞的兩側(cè)，沿電樞軸向排列的相鄰的單個(gè)磁極極性相反，磁極工作面下的激磁磁通橫向穿過(guò)電樞而形成回路，電樞除了傳遞橫向磁通外，還可作為移動(dòng)部分的導(dǎo)軌，它按需要可隨意加長(zhǎng)。電機(jī)的激磁方式可以是分激式、串激式、復(fù)激式或永磁式。
本直流直線電機(jī)的特點(diǎn)在于電樞結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和簡(jiǎn)化。電樞鐵芯是一塊條形板，電樞線圈兩有效邊的跨距等于極距，跨繞于電樞兩側(cè)并與橫向磁力線垂直，所說(shuō)線圈的兩有效邊分別處于極性相反的相鄰的一對(duì)磁極下，電樞鐵芯的另外一種形式是由多個(gè)交錯(cuò)排列的T形板組成，T形板又組成電樞的繞組元件，起著導(dǎo)電，導(dǎo)磁和換向的作用。兩塊距離等于極距的T形板的端部用導(dǎo)線連結(jié)成一個(gè)繞組元件，所說(shuō)的兩塊T形板分別位于相鄰的一對(duì)磁極下。
本直流直線電機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)按電機(jī)的功率大小分為三種不同的電樞形式，即無(wú)槽式電樞，有槽式電樞和無(wú)鐵心式電樞，它們的電路結(jié)線原理都是相同的。
圖1是無(wú)槽式電樞電機(jī)的原理圖。
圖2是與圖1電樞繞組相對(duì)應(yīng)的繞組展開(kāi)圖。
圖3是無(wú)槽式電樞電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是有槽式電樞電機(jī)的原理圖。
圖5是有槽式電樞電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖6是無(wú)鐵芯式電樞電機(jī)的原理圖。
圖7是無(wú)鐵芯式電樞電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本方案作詳細(xì)敘述。
無(wú)槽式電樞電機(jī)，它的電樞鐵芯是一塊矩形低碳鋼板，電樞繞組元件的兩個(gè)有效邊的跨距等于極距τ，跨繞于電樞鐵芯的兩側(cè)，而電刷嚴(yán)格安放在磁極的幾何中性線上，以保證在極性相同的一對(duì)磁極中間，電樞兩側(cè)的導(dǎo)線電流方向總是一致的。
如圖1所示，將處于三對(duì)磁極中間的(1)～(17)是線圈分割成為相等的四段，即(1)～(5)，(5)～(9)，(9)～(13)，(13)～(17)。本來(lái)只需5個(gè)電刷就能實(shí)現(xiàn)，但為了對(duì)稱和減輕電刷的電流密度又增加了6′，7′，8′，三個(gè)電刷，實(shí)質(zhì)上電刷2′和8′，3′和7′，4′和6′都分別同時(shí)接觸在同一根導(dǎo)線上。
電刷1′，3′，5′，7′接正電源。2′，4′，6′，8′接負(fù)電源，以此將4段線圈組并聯(lián)起來(lái)，相鄰兩段線圈組中的電流方向相反，從而保證了在同一對(duì)磁極中間電樞兩側(cè)的導(dǎo)線電流方向總是一致的。此種電機(jī)慣性小，動(dòng)作靈活，適用于小功率的電動(dòng)工具，如電鋸，機(jī)械手和開(kāi)門器等。如采用鐵漆包線代替銅漆線，不僅能縮小空氣隙，提高電機(jī)的效率，而且還可增加電樞的機(jī)械強(qiáng)度。
圖3中，10是激磁鐵芯，其上繞有激磁線圈11，12是電樞鐵芯，其上繞有電樞繞組13，14是電刷，15是滾針軸承，16是用絕緣板作的端部跨接線的走線槽，17是薄不銹鋼板制的槽形導(dǎo)軌，18是非磁性材料的墊板。
有槽式電樞電機(jī)，其激磁鐵芯和電樞鐵芯采用硅鋼片疊成并接成串激式，電樞呈條形狀，電樞的繞線方式仍按電樞繞組元件的兩個(gè)有效邊的跨距等于極距τ的原則跨繞于電樞兩側(cè)相應(yīng)的槽中。如圖4所示，一個(gè)槽內(nèi)如安放三個(gè)繞組元件，一號(hào)元件的始端接換向片40，末端接換向片43和41，二號(hào)元件的始端接換向片41，末端接換向片44和42依次類推。此種電機(jī)適用于對(duì)調(diào)速性能要求高的中小功率機(jī)床的直線傳動(dòng)，可用在交直流電源上。
圖5中，20-激磁鐵芯，21-激磁線圈，22-導(dǎo)軌，23-換向片，24-電樞鐵芯，25-電樞繞組，26-底座。
無(wú)鐵芯式電樞電機(jī)，電樞是由多個(gè)交錯(cuò)排列的T形鋼板組成，其中兩個(gè)T形板的端部用跨接線連結(jié)起來(lái)構(gòu)成一個(gè)繞組元件，T形板a相當(dāng)于繞組元件的一個(gè)有效邊，T形板b相當(dāng)于另一有效邊，從T形板a到T形板b的距離等于極距τ。全部T形板是順磁場(chǎng)安放的，它對(duì)于橫向磁通磁阻很小，而沿軸向相鄰的T形板之間留有間隙并填有絕緣物，大大增加了軸向磁通的磁阻。由于T形板直接作為電樞繞組元件的導(dǎo)電體，取消了專用的電樞鐵芯，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電體，導(dǎo)磁體，換向片三位一體。此種電機(jī)適用于大中功率的物料運(yùn)輸車和牽引車，電樞體還可充當(dāng)運(yùn)動(dòng)部分的導(dǎo)軌。
圖7中，30-激磁磁鐵，31-激磁線圈，32-T形板，33-端部跨接線，34-導(dǎo)軌，35-底座。
權(quán)利要求
1.一種直流直線電動(dòng)機(jī)，有激磁磁極和具有繞組的電樞，沿電樞徑向，極性相反的多對(duì)磁極對(duì)稱分布在電樞的兩側(cè)，沿電樞軸向排列的相鄰的單個(gè)磁極極性相反，磁極工作面下的激磁磁通橫向穿過(guò)電樞而形成回路。電刷放在磁極的幾何中性線上，其特征在于電樞鐵芯是一塊條形板，電樞線圈兩有效邊的跨距等于極距，跨繞于電樞兩側(cè)并與橫向磁力線垂直，所說(shuō)線圈的兩有效邊分別處于極性相反的相鄰的一對(duì)磁極下。
2.一種串激式直流直線電動(dòng)機(jī)，有用硅鋼片疊成的激磁磁極和電樞，開(kāi)槽的電樞上有繞組，每個(gè)繞組元件的首尾端分別接在電樞兩側(cè)的換向片上，沿電樞徑向，極性相反的多對(duì)磁極對(duì)稱分布在電樞的兩側(cè)，沿電樞軸向排列的相鄰的單個(gè)磁極極性相反，磁極工作面下的激磁磁通橫向穿過(guò)電樞而形成回路，電刷放在磁極的幾何中性線上，其特征在于電樞呈條形狀，電樞線圈兩有效邊的跨距等于極距，跨繞于電樞兩側(cè)并與橫向磁力線垂直，所說(shuō)線圈的兩有效邊分別處于極性相反的相鄰的一對(duì)磁極下。
3.一種直流直線電動(dòng)機(jī)，沿電樞徑向，極性相反的多對(duì)磁極對(duì)稱分布在電樞的兩側(cè)，沿電樞軸向排列的相鄰的單個(gè)磁極極性相反，磁極工作面下的激磁磁通橫向穿過(guò)電樞而形成回路，電刷放在磁極的幾何中性線上，其特征在于電樞是由多個(gè)交錯(cuò)排列的T形板組成，其中的兩個(gè)T形板的端部用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)起來(lái)又構(gòu)成一個(gè)繞組元件，所說(shuō)的兩個(gè)T形板之間的距離等于極距，分別位于相鄰的一對(duì)磁極下，T形板是順磁場(chǎng)安放的，起著導(dǎo)電，導(dǎo)磁和換向的作用。
專利摘要
直流直線電動(dòng)機(jī)，有成對(duì)的激磁磁極和具有繞組的電樞，磁極對(duì)稱分布在電樞的兩側(cè)，磁通橫向穿過(guò)電樞而形成回路。其特征在于電樞繞組的兩有效邊跨繞在電樞的兩側(cè)，其跨距等于極距，電樞是一塊矩形截面的薄鋼板。電樞的另一種形式是由多個(gè)交錯(cuò)排列的T形鋼板組成。其中兩個(gè)T形板的端部用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)起來(lái)又構(gòu)成一個(gè)繞組元件，兩T形板的距離等于極距，取消了專用的電樞鐵芯。T形板起導(dǎo)電、導(dǎo)磁、換向的作用。
文檔編號(hào)H02K41/035GK87102996SQ87102996
公開(kāi)日1987年11月18日 申請(qǐng)日期1987年4月22日
發(fā)明者易本昌 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)新華化工廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan