专利名称：电枢固定式直流电动机可控硅无级调速装置的制作方法
技术领域：
该实用新型专门是为电枢固定式直流电动机而设计的一种无级调速装置。其电机技术国家专利局已批准，申请专利号992218209，该实用新型适用于电动汽车、电动摩托车等领域。
直流电动机采用降压的办法或者是采用调整励磁电流的办法调速时，都会因为电机转速换向时间拉长，电流变化的频率降低造成电机转速降低，电流增大，耗电量增大。用可控硅调速时，电机速度是靠调速可控硅导通角来完成的，电机转速降低时，电流减小，耗电量也减小。如果让可控硅工作在直流电动机电路中，因为得不到反向电压而无法截止。所以，可控硅难以在直流电动机上得到应用。本实用新型很好地解决了这一问题。
本实用新型可使电枢固定式直流电动机的转速连续可调，调整范围宽，节电效果好，采用原件少，所用成本低。
为达上述目的，对于换向器上只有两只电刷磨擦连接的这种电机，首先在换向器铜片上任意拆下一个线圈的接头，将这个换向器与这个接头分别引出两个接线端子，H1与H2。再沿铜片所接线圈的方向数线圈个数，其数量为线圈总数量的一半，在此处将这个线圈的接头在换向器铜片上拆下，并分别引出两个接线端子H3与H4。将一只大功率可控硅SCR1的阳极、小功率可控硅SCR2的阳极、二极管D1的正向端、三级管BG2的发射极、电位器W1的一端和线圈L11的一端连接在一起后，再与接线端子H1相连接。将电容C1的一端与可控硅SCR1的阴极连接后，再与接线端子H2相连接。可控硅SCR1的控制极与SCR2的阴极相连接，SCR2的控制极与电容C1的另一端和电阻R1的一端连接在一起，电阻R1的另一端、电位器W1的另一端、二极管D2的正向端，三极管BG1的发射极和线圈L12的一端连接在一起，二极管D1的反向端与三极管BG1的集电极相连接，二极管D2的反向端与三级管BG2的集电极相连接，线圈L11的另一端与二极管D3的正向端相连接，线圈L12的另一端与二极管D4的正向端相连接，二极管D3的反向端与三级管BG2的基极相连接，二极管D4的反向端与三级管BG1的基极相连接。H3与H4所接电路与上述所接电路完全相同，其参数也完全相同。接线端子H3与H4所接电路中的线圈L13与L14和线圈L11、L12、L15绕制在同一个信号传感变压器中。线圈L15串接在电源与电机所接的线路中。对于换向器上有多只电刷磨擦连接的这种电机，电枢线圈串入的可控硅及其电路的数量等于电刷数量。
以下结合附图
及实施实例对本实用新型作进一步说明。附图为该实用新型接线图。
附图中K为电源开关，A1、A2为定子电刷，A3、A4为转子电刷，B1、B2为转子上的两个导电滑环，M为定子上的换向器，m1、m2、m3、m4为换向器铜片，L1至L10为电枢线圈，D1至D8为二极管，SCR1、SCR2为双向可控硅，BG1、BG2、BG3、BG4为三极管，W1、W2为双联电位器，R1、R2为固定电阻，L11至L15是绕制在同一个信号传感变压器中的线圈，H1至H4为接线端子。
将电源正极串接电源开关与L15后与A1相连接，电源负极与A2相连接，A1、A2分别与B1、B2摩擦连接，B1、B2分别与A3、A4连接，A3、A4与换向器两边铜片摩擦连接。
可控硅及其电路串入电枢线圈中的方法如下将电枢线圈中的L1在m2上拆下，L1的接头与m2分别接出两个接线端子H1与H2。将L6在m4上拆下一个接头，并分别引出两个接线端子H3与H4。因为电动机的功率小，在本电路中大功率双向可控硅可以不用，将双向可控硅SCR1的阳极、电位器W1的一端、三极管BG2的发射极、二极管D1的正向端和L11的一端连接在一起后，与接线端子H3相连接，C1的一端与SCR1的阴极连接后再与H4相连接。SCR1的控制极与C1的另一端和R1的一端相连接，R1的另一端、W1的另一端、BG1的发射极、D2的正向端和L12的一端连接在一起，D1和D2的反向端分别与BG1和BG2的集电极相连接，L11与L12的另一端分别与D3、D4的正向端相连接，D3、D4的反向端分别与BG2和BG1的基极相连接。H1和H2所接可控硅及其电路，与上述所接电路完全相同。
下面详细介绍电路的工作原理当K打开后，电源通过A1、A2、B1、B2将电压分别送至A3、A4，电刷A3、A4分别得到正电位和负电位，此时设A3与m2摩擦连接，A4可与m4摩擦连接，L1至L5中因为串入可控硅SCR2,L6至L10中因为串入可控硅SCR1，电枢线圈中不会流过电流，电机不转动。两可控硅阳极与阴极间被加上正电位与负电位，此时，通过W1、R1、向C1充电，另一路通过W2、R2向C2充电。当电容器被充足电时，可控硅SCR1、SCR2触发导通，所有的电枢线圈形成环形闭合绕组，电枢线圈流过电流，电机开始转动，设电机逆时针运转，当转子A3、A4转动角度接近180°时，A3与m3、m4磨擦连接，A4与m1、m2磨擦连接时，SCR1与SCR2的阳极与阴极被电刷短路，两可控硅截止，电动机继续转动，A3、A4分别与m4、m2摩擦连接时，SCR1与SCR2的阴极与阳极分别加上了正电位与负电位，可控硅继续截止，只有再次被触发导通时，电枢线圈才会流过电流，通过调整W1和W2便可调整电机转速。设可控硅参数不一致时，SCR2触发导通，SCR1不导通时，SCR2所接线圈中流过电流，电源线路中串接的L15也会流过电流。L11、L12、L13、L14也会感应出一个电流，并通过D3、D4、D7、D8电流分别流入BG2、BG1、BG4、BG3的基极，此时两可控硅的阳极为正电位，电流流过D1、BG1的集电极与发射极，BG1饱合导通，将W1短路SCR1被迅速触发导通，SCR1所接线圈中会流过电流，电机就会平稳地运转。因为D2与BG2所处的电位为反向电位而不工作，当可控硅的阴极所处电位为正电位时与上述同理。信号传感变压器灵敏度越强，效果越好。
权利要求1．一种电枢固定式直流电动机可控硅无级调速装置，电源正极和电源负极串接开关后，分别与定子电刷A1、A2连接，定子电刷A1、A2分别与转子滑环B1、B2摩擦连接，转子滑环B1、B2分别与总数各一半的转子电刷连接，转子电刷按照所需要的角度与换向器铜片摩擦连接，其特征是对于换向器上只有两只电刷摩擦连接的这种电机，在换向器铜片上任意拆下一个线圈的接头，将这个换向器与这个接头分别引出两个接线端子H1与H2，再沿铜片所接线圈的方向数线圈个数，其数量为线圈总数量的一半，在此处将这个线圈的接头在换向器铜片上拆下，并分别引出两个接线端子H3与H4，将一只大功率可控硅SCR1的阳极、小功率可控硅SCR2的阳极、二极管D1的正向端、三极管BG2的发射极、电位器W1的一端和线圈L11的一端连接在一起后，再与接线端子H1相连接，将电容C1的一端与可控硅SCR1的阴极连接后，再与接线端子H2相连接，可控硅SCR1的控制极与SCR2的阴极相连接，SCR2的控制极与电容C1的另一端和电阻R1的一端连接在一起，电阻R1的另一端、电位器W1的另一端、二极管D2的正向端，三极管BG1的发射极和线圈L12的一端连接在一起，二极管D1的反向端与三极管BG1的集电极相连接，二极管D2的反向端与三极管BG2的集电极相连接，线圈L11的另一端与二极管D3的正向端相连接，线圈L12的另一端与二极管D4的正向端相连接，二极管D3的反向端与三极管BG2的基极相连接，二极管D4的反向端与三极管BG1的基极相连接，H3与H4所接电路与上述所接电路完全相同，其参数也完全相同，接线端子H3与H4所接电路中的线圈L13与L14和线圈L11、L12、L15绕制在同一个信号传感变压器中，线圈L15串接在电源与电机所接的线路中，对于换向器上有多只电刷摩擦连接的这种电机，电枢线圈串入的可控硅及其电路的数量等于电刷数量。
专利摘要一种专门为电枢固定式直流电动机设计的可控硅无级调速装置,包括有双向可控硅、电阻、电容、三极管、二极管、线圈等元件。其特征在于将可控硅串入固定的电枢线路中,通过调整可控硅的导通角,调整电机转速,从而达到电机转速连续可调、调整范围宽、节电效果好、降低成本的作用。
文档编号H02P7/00GK2456369SQ0021392
公开日2001年10月24日 申请日期2000年3月22日 优先权日2000年3月22日
发明者赵长水 申请人:赵长水