专利名称：直流电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流电机，特别涉及一种复合励磁的直流电机。
背景技术：
目前电动车用电机按励磁方式分为电流励磁和永磁励磁二大类。常用的电流励磁电机结构如图1，电流励磁电机包括转子2和定子1，转子的铁芯上绕有电枢绕组4，定子1内表面上装有若干对磁极3，磁极上设有励磁绕组5。电流励磁电机靠励磁绕组通电来建立磁场，应用了电流励磁电机的电动车在空载时，电机转速高，不利于车速控制；而在爬坡时，随着负载的增加，电机的转速下降明显，其可提高电动车的爬坡和超载能力，但在过载后电机效率低，耗电大。
永磁电机的结构如图2，此类电机包括转子2和定子1，转子的铁芯上绕有电枢绕组4，定子内表面上设有若干对永磁铁6。永磁电机靠永磁体提供磁场，永磁电机的转速平稳，应用了永磁电机的电动车车速比较容易控制，且电机随着负载的增加，电机的转速下降较电流励磁电机少。但当电机爬坡或超载时，要求电机有很大的扭矩输出，此时，电枢电流很大，严重时会烧毁电机。
上述两种电机均无法根据负载情况，实现输出扭矩的有效调节。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可根据负载情况实现输出扭矩有效调节、结构合理的直流电机。本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种直流电机包括转子和定子，转子的转轴上设有电刷换向装置，定子上设有若干对磁极；其特征在于所述转子的铁芯上绕有电枢绕组，磁极是永磁体和励磁绕组构成的复合磁极。由于本实用新型的磁极采用永磁体和励磁绕组构成的复合磁极，根据M＝CφIa，M为转矩，C为常数，φ为磁通，Ia为电枢电流。控制复合磁极的磁通φ可使现电机输出不同转矩，使本实用新型的电机可根据负载情况实现输出扭矩有效调节。本实用新型综合了永磁电机和电流励磁电机的优点，电机能够满足在不稳定负荷下的可控调节，优化电机的工作环境，大幅减少过负荷时大电流工作，提高了电机、电池的使用寿命。
在本实用新型中，所述的复合磁极是永磁体磁场与励磁绕组磁场相叠加的复合磁极。本实用新型的直流电机在正常工作时，由永磁体提供磁场，电机的转速平稳。当负载较大时，根据M＝CφIa M为转矩，C为常数，φ为磁通，Ia为电枢电流。通过控制器使励磁绕组获电，与原有磁场一起工作，气隙磁密瞬间加强，电机转速显著下降，扭矩大幅度增大，电机立即进入大扭矩低转速运行，此时电机电流下降，运转变得平稳，提高了电机抗过载能力，大大降低了电机烧毁的危险，延长了寿命。当电机负载降低时，控制器检测电机工作电流小于设定值，励磁绕组断电，永磁磁路工作，电机恢复正常工作。由于控制器及检测电路是现有技术，在此不再描述。
在本实用新型中，所述复合磁极的磁极本体中设有永磁体插入腔，永磁体安装于该插入腔中，磁极本体外设有励磁绕组。采用上述结构，可使永磁体在磁极中定位可靠，保证复合磁极永磁体的磁场与励磁绕组磁场有效叠加，便于制造和安装。
在本实用新型中，磁极本体由若干硅钢片叠合而成，磁极本体两端设有磁极盖板，固定件将两磁极盖板和磁极本体连接成一体。采用上述结构，永磁体在磁极中定位更可靠，复合磁极结构合理，制造方便。
在本实用新型中，所述磁极本体中设有楔铁插入腔，紧固件通过楔铁将磁极固定电机壳体中。采用上述结构，磁极本体固定可靠。
图1是现有的电流励磁电机横向剖面示意图。
图2是现有的永磁电机横向剖面示意图。
图3是本实用新型的电机纵向剖面示意图。
图4是本实用新型的电机横向剖面示意图。
图5是本实用新型的磁极结构示意图。
具体实施方式
结合图3、图4、图5所示本实施例的直流电机包括转子2和定子1，转子的转轴8上设有电刷换向装置7，定子上设有二对磁极3，磁极3的对数可根据要求设定。转子的铁芯上绕有电枢绕组4，磁极是永磁体6和励磁绕组5构成的复合磁极。复合磁极是永磁体磁场与励磁绕组磁场相叠加的复合磁极。复合磁极的磁极本体中设有永磁体6插入腔9，永磁体6安装于该插入腔9中，磁极本体外设有励磁绕组5。磁极本体由若干硅钢片叠合而成，磁极本体两端设有磁极盖板10、11，固定件12将两磁极盖板10和磁极本体连接成一体。磁极本体中设有楔铁13插入腔14，紧固件通过楔铁13将磁极固定电机壳体中。
由于本实用新型的磁极采用永磁体和励磁绕组构成的复合磁极，控制复合磁极的磁通φ可使现电机输出不同转矩。使本实用新型的电机可根据负载情况实现输出扭矩有效调节。在正常工作时，由永磁体提供磁场，电机的转速平稳。当负载较大时，通过控制器使励磁绕组获电，气隙磁密瞬间加强，达到电机转速显著下降，扭矩大幅度增大的目的，电机立即进入大扭矩低转速运行，此时电机电流下降，运转变得平稳，从而提高了电机抗过载能力，大大降低了电机烧毁的危险，延长了寿命，降低耗电，提高电动车的续行路程。
权利要求1.一种直流电机包括转子和定子，转子的转轴上设有电刷换向装置，定子上设有若干对磁极；其特征在于所述转子的铁芯上绕有电枢绕组，磁极是永磁体和励磁绕组构成的复合磁极。
2.根据权利要求1所述的直流电机；其特征在于所述的复合磁极是永磁体磁场与励磁绕组磁场相叠加的复合磁极。
3.根据权利要求1所述的直流电机；其特征在于所述复合磁极的磁极本体中设有永磁体插入腔，永磁体安装于该插入腔中，磁极本体外设有励磁绕组。
4.根据权利要求3所述的直流电机；其特征在于磁极本体由若干硅钢片叠合而成，磁极本体两端设有磁极盖板，固定件将两磁极盖板和磁极本体连接成一体。
5.根据权利要求3所述的直流电机；其特征在于所述磁极本体中设有楔铁插入腔，紧固件通过楔铁将磁极固定电机壳体中。
专利摘要一种直流电机包括转子和定子，转子的转轴上设有电刷换向装置，定子上设有若干对磁极；其特征在于所述转子的铁芯上绕有电枢绕组，磁极是永磁体和励磁绕组构成的复合磁极。由于本实用新型的磁极采用永磁体和励磁绕组构成的复合磁极，根据M＝CΦIa，M为转矩，C为常数，Φ为磁通，Ia为电枢电流。控制复合磁极的磁通Φ可使现电机输出不同转矩，使本实用新型的电机可根据负载情况实现输出扭矩有效调节。本实用新型综合了永磁电机和电流励磁电机的优点，电机能够满足在不稳定负荷下的可控调节，优化电机的工作环境，大幅减少过负荷时大电流工作，提高了电机、电池的使用寿命。
文档编号H02K23/26GK2877124SQ20052000667
公开日2007年3月7日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者李金东 申请人:李金东