专利名称：水(油)内冷单极直流电机及其电力驱动的制作方法
技术领域：
直流电机及其电力驱动技术领域.
背景技术：
1. 传统单极直流电机转子为圆筒形铜质电枢,用圆盘形支架将其固定在转子轴 上，在圆筒形电枢两端布置有若干个(大量)电刷，用来导引电流.
2. 传统单极直流电机转子为有刷有环的，中小容量电机采用固体(石墨)电刷.大 容量电机采用液态金属(汞或钾钠合金)电刷.
3. 传统单极直流电机虽然是无换向，却是一种低电压，大电流电机.有刷有环的 复杂结构十难维护.
4. 单极直流电机亦具有直流电机的可逆性即有发电机和电动机两种运行方式.
5. 电刷接触电阻，电压降及损耗等降低了电机的运行效率和可靠性，限制了电极 容量的提高.
与背景技术相关的技术文件
高等学校试用教材电机学上册.机械工业出版社.1980. 发明的目的
发明要解决的技术问题是:提高单极直流电机工作电流的同时提高其工作 电压，摒弃有刷有环的复杂结构，采用空心(实心)导体，水(油)介质内部直接冷 却，从而提高单极直流电机的单机容量,促进现代巨(小、中、大)型单极直流电 机的发展,全面扩展单极直流电机的应用范围.如:冶金，船舶推进器，电力机车, 航空，电动车辆，纺织，造纸，机床等工业领域.
4"水(油)内冷单极直流电机及其电力驱动"技术方案
1. 电枢绕组设在定子侧，采用空心(实心)导体，单元件串联形式，连续绕制成单 极单相环形绕组.
2. 采用水(油)介质内部直接冷却系统，以对流或传导强迫循环方式散热.
3. 励磁绕组设在定子两端盖内侧，其磁势产生的磁场,针对电枢绕组在整个圆周 内都是单极性的，无须换向.
4. 转子为圆柱形磁极.无绕组，与定子铁芯内圆间隙为极下工作气隙，在整个圆 周上气隙磁通与导体垂直正交.
5. 电机为双(单)出轴,输出端为直接驱动.
6. 电力驱动针对行走机械釆用蓄电池供电(或燃油直流发电机组供电)，单相脉 冲调速.针对工业控制领域固定设备，采用AC/DC电源，单相脉冲调速.
7. 制动方式为电气储能制动与机械制动相结合.非常情况采用电气反接制动.
发明与背景技术相比所具有的有益效果
1. 整体结构非常简化,紧凑,无刷无环,工作可靠，效率高.
2. 制造成本低，简易维护，运行费用低.
3. 完全摆脱了有刷有环结构的制约和不利影响.
4. 采用空心(大容量)，实心(小容量)导体.水(油)介质内部直接冷却，提高了电 机导体的电流密度，从而提升单极直流电机的单机容量.
5. 采用空心(实心)导体，单元件串联形式，绕制成为单极单相环形绕组，从而提 高电机的工作电压.无换向器.
6. 励磁绕组设在定子两端盖内侧，充分利用空间.具有单极性积复励励磁工作特 性，串并两种磁势比的不同,将可得到不同的励磁特性，以满足不同的电力驱要泉
7. 转子为圆柱形磁极,无绕组，无刷，无环，故可提高电机转速.
8. 采用单相脉冲(无级)调速,使控制系统结构非常简化，可靠耐用，成本低,简维 护.
9. 由于上述诸多优点同具于一身，少投入，多产出，从而提升单机容量，促进现代 巨(小、中、大)型单极直流电机的发展,全面扩展单极直流电机的应用范围.如: 冶金，船舶推进器，航空，电力机车，电动车辆,纺织，造纸，机床等工业领域.
图1:单相脉冲调速系统主回路框图。
权利要求
1. 一种水(油)内冷单极直流电机及其电力驱动，其必要技术特征为空心(实心)导体单极单相电枢绕组置于定子侧，特别的，其区别于现有技术的特征为定子结构简单容易制造；转子为无绕组，结构更为简单；既无机械整流，又无电子整流的无刷无环结构，无须常时维护。与现有技术共有的必要技术特征电机的工作气隙磁场，在整个圆周上都是同极性的，电枢绕组只在一个极性下工作，故有单极电机之称。
2. —种水(油)内冷单极直流电机及其电力驱动，其必要技术特征为单极 直流电机积复励励磁系统，特别的，其区别于现有技术的特征为具有单极性积 复励的工作特性；电枢绕组为单元件串联形式单相环形绕组；提升工作电流的 同时提升工作电压。与现有技术共有的必要技术特征电机的励磁绕组都设在 定子侧；两者都具有直流电机的可逆性，即作为发电机运行，又可作为电动机 运行。
3. —种水(油)内冷单极直流电机及其电力驱动，其必要技术特征为空心 (实心)导体水(油)介质内部直接冷却系统，特别的，其区别于现有技术的特征 为采用水(油)介质内部直接冷却，提升电机功率。
4. 一种水(油)内冷单极直流电机及其电力驱动，其必要技术特征为单相脉冲调速系统，特别的，其区别于现有技术的特征为采用单相脉冲调速(无级)， 简单、可靠、耐用。
5. 如权利要求1所述的空心(实心)导体单极单相电枢绕组置于定子侧特征，其从属权利要求是电枢绕组为空心溪心)导体，单元件(环形)串联连续绕制成单相环形绕组,并设置定子侧(沿整个圆周0—36(f);转子为圆柱形磁极，无绕组，无刷，无环。
6. 如权利要求2所述的单极直流电机积复励励磁系统特征，其从属权利要求是单极性积复励励磁绕组设在定子两端盖内侧。
7. 如权利要求3所述的空心(实心)导体水(油)介质内部直接冷却系统特征，其从属权利要求是冷却介质水(油)进入发热导体内部直接吸收热量.并以对流方式或强迫循环方式传导散热。
8. 如权利要求4所述的单相脉冲调速系统特征，其从属权利要求是单相 脉冲调速系统主回路接线如图1简示。a) .可逆驱动系统在电机的首尾两端各接入一个可逆组合开关，构成为可逆驱动系统.b) .只在首端接入一个组合开关构成为不可逆驱动系统。
全文摘要
一种水(油)内冷单极直流电机及其电力驱动，属于直流电机及其电力驱动技术领域，本发明要解决的技术问题是提高单极直流电机工作电流的同时，提高其工作电压，摒弃有刷有环的复杂结构。为此，其主要技术特征是空心(实心)导体单极单相绕组置于定子侧；单极直流电机积复励励磁系统；空心(实心)导体水(油)介质内部直接冷却系统；单相脉冲调速系统。
文档编号H02K25/00GK101459369SQ200810182310
公开日2009年6月17日 申请日期2008年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者建 牛 申请人:建 牛