专利名称：一种永磁复励式直流电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种新型的交直流通用电动机。
背景技术：
传统的交直流通用电动机在其原理上是一种串励式直流电动机。串励式直 流电动机具有比一般直流电动机机械特性软、调速特性好的特点，同时它还具
有起动转矩高、机械特性软的特点；更为重要的是它能工作在交直流两种电源 下的唯一的一种电动机。因此在没有直流电源又需要具有直流电动机良好的调 速性能的场合往往只能选择串励式直流电动机；但串励式直流电动机也有其自 身难以克服的缺点，它有空载转速高、空载电流大、机械磨损大、寿命低等缺 占。
随着电力电子技术的发展，如今交流电转变成直流电已不是一件困难的事 了，但大功率的可调直流电源仍然成本较高，这个困难限制了其它普通直流电 动机的应用，故串励式电动机在当今社会仍有广泛的应用市场。
近年来随着硅钢、铜材等材料的上涨为了降低制造成本，部份厂家一直在 寻求减少材料消耗的新办法来生产此类电动机。较为常用的一种方法是减小线 圈的匝数和减少铁芯叠厚等办法试图减小原材料的用量，这样做的结果至使电 动机的空载转速升高、磨擦加剧、寿命进一步下降。
发明内容
本发明提供一种新型结构的直流电动机可以很好地帮助克服上述缺陷。 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种新型的永磁复励式直流电动机，该电动机是由机壳、换向器、电动机 轴、整流器及碳刷架、碳刷、永磁材料、转子、定子等组成，转子和换向器固
定在电动机输出轴上，电动机输出轴固定在轴承上，碳刷固定在碳刷架上，碳 刷的侧边与换向器的换向片接触，碳刷架及轴承分别固定在机壳内，永磁材料 固定在定子铁芯的磁轭部份里面，机壳由通过前后壳盖连接组成。
交直流电流进入电动机内首先经过整流器进行整流引导，转变成直流电流 提供给电动机使用，从而使电动机能够工作在交流与直流两种状态。
本发明的内容是在直流电动机的励磁磁轭部份增加永磁材料，利用永磁材 料在定子铁芯中产生一个固定的基本磁通，这个磁通与串励式励磁线圈产生的 磁通相互叠加组成电动机的励磁磁通，为电动机的工作提供一个励磁条件；在 电动机空载或轻载时，通过串励绕组的电流较小产生的串励磁通量较小，此时 由于固定在定子磁轭部份的永磁材料产生的磁通是一个恒定的磁通，它不会随 电动机的工作电流大小的变化而变化并在电动机磁路中占主导地位为电动机提 供励磁磁通，此时电动机的励磁磁通量因永磁材料的存在而不会太小从而有效 地控制了电动机的弱磁效应，使电动机的空载转速不会升的很高。当电动机负 载运行时，电动机的电流增大，通过串励式励磁线圈产生一个串励式励磁磁通 增强，使得这个磁通占据主导地位；它与永磁材料产生的固定磁通方向相同相 互叠加，加强了电动机气隙磁通的强度，极大的加强了电动机的负载能力。当 电动机负载能力达到一定程度时，电动机磁路中的励磁磁通主要由串励励磁线 圈产生，电动机此时呈显串励式电动机较软的机械特性，满足电动机调速性能 的要求，使整个电力拖动系统变的简单易用。
由于有永磁材料的存在，电动机在空载或轻载时，其励磁磁通不会太小， 因此可以适度的减小定子绕组的线圈匝数，实现节省材料的目的。
附图l是本发明的结构剖视图。
附图2是本发明的径向剖面图。
电动机由机壳l、电动机输出轴2、转子3、定子铁芯及定子绕组4、整流 器与碳刷架5、碳刷6、换向器7、磁钢8组成。4是定子铁芯及定子绕组、8 是镶嵌在定子铁芯磁轭部份的永磁材料，由它来产生一个励磁磁通，该磁通作 为电动机的他励式励磁磁通，4上面的定子绕组构成串励线圈该线圈与转子线圈 串联，当电动机工作时流过线圈的电动机工作电流产生一个串励式励磁磁通， 该磁通与永磁材料产生的他励磁通叠加，共同组成复励式励磁磁通为电动机提 供工作励磁。
具体实施例方式
交流电源首先通过整流器整流成直流电供电动机作为能量来源。直流电经 过定子铁芯及定子绕组4中的定子励磁线圈、碳刷6、换向器7、转子电枢3构 成回路;；镶嵌在定子铁芯磁轭部份的永磁材料8产生的磁通与定子线圈产生的 磁通相互叠加共同组成复励磁通；转子与定子磁通共同作用产生电磁转矩，实 现电动机的电能与机械能的转化，机械转矩在电动机输出轴2上输出，从而完 成电动机的能量转化过程；在电动机处于空载或轻载时，永磁材料产生的磁通 占主导地位，电动机呈现出他励式电动机特性；当电动机处于重载时，流过定 子线圈中的电流较大产生的励磁磁通占主导地位，电动机呈现出串励式电动机 的特性。
权利要求
1.一种永磁复励式直流电动机，该电动机是由机壳、换向器、电动机输出轴、碳刷架及整流器、碳刷、永磁材料、转子等组成，其基本特征是在定子铁芯的磁轭部份镶嵌入永磁材料同时保留定子上的励磁线圈，在电动机工作时永磁材料产生的磁通与定子线圈产生的磁通共同作用为电动机提供励磁。通过选择调整永磁材料的磁场强度与定子线圈产生的磁场强度的比例，使得当电动机运行于空载或轻载时，电动机对外呈现出永磁他励式直流电动机的机械特性，电动机转速较为稳定且空载转速不会太高；当电动机运行于额定或较重负载时，电动机对外呈现出串励式直流电动机较软的机械特性。
2、 根据权利要求1所述的新型工作于中小功率场合的利用永磁材料与 串联励磁绕组共同作用为电动机提供励磁的一类永磁复励式直流电动机； 该类电动机的机械特性在轻载或空载时又呈现出他励式直流电动机的机械 特性，空载转速受到限制不会升得很高；工作在重载场合时呈现直流串励 式电动机较软的机械特性便于应用中调整电动机的转速。
全文摘要
本发明涉及一种永磁复励式直流电动机，该电动机的特点是在定子铁芯4的励磁励轭部份镶嵌入永磁材料制成的磁钢8，磁钢固定定子铁芯的磁轭里面与定子铁芯一起固定在机壳上为电机提供他励式励磁磁通。该电动机在空载或轻载时对外呈现出永磁他励式直流电动机的机械特性、且空载时转速受到他励式励磁磁场强度的限制转速控制在一个合理的范围内；在电机处于额定或重载负载状态时对外呈现出串励式电动机较软的机械特性；电动机具有过载能力强、机械特性软、调速性能好的特点。
文档编号H02K23/08GK101373920SQ20081012154
公开日2009年2月25日 申请日期2008年10月10日 优先权日2008年10月10日
发明者宋泓震, 洪 赵 申请人:浙江三力机电制造有限公司;丽水市大力机电制造有限公司;丽水职业技术学院