专利名称：一种外源电起动的自驱动式电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自驱动式电动机。
背景技术：
迄今为止，世界上仅有利用外电源产生同功率旋转力的电动机和利用外 旋转力产生同功率电力的发电机，由于该类旋转型电磁换能装置存在无功损 耗而使其功率因数小于1因而不能反馈串接在一起形成自动能机械。本专利 申请人:曾申报过一件中国发明专利《旋转功率放大机和永动式电动机》(申请
号95110470.5，申请日1995-05-30,公开号CN95110470)而提出一种
由恒磁直流电动裟置与恒磁交流发电装置组合成的串联电源型节能直流电动
机和由该节能直流电动机同轴带动发电转子发电供电和反馈电驱动的自驱动
式电动机。
发明内容
本发明旨在提出一种在《旋转功率放大机和永动式电动机》发明技术装 置基础上设计的并联电源型自驱动式电动机。
本发明的目的是以如下结构设计方案达到的具轴转子体铁芯为三对六 极靴或数对偶极靴构造，在相互间隔着的三个极靴铢芯线槽中分别绕制嵌固 一驱动绕组并将三个驱动绕组换向分流连接到转子一l!!l机轴上的第一换向器 滑环上，另外三个极靴铢芯线槽中分别绕制嵌周与驱动绕组相同匪数和减倍 通电电流功率的感应绕组并将三个感应绕组并联连接到机轴的驱动集电滑环 上而组成本发明来用的第一驱动转子々另外一个与第一驱动转子结构规格相 同的无轴第二转子做绕组极靴铁芯圆周等距交叉定位穿叠固定在第一驱动转
子后机轴上作为第二驱动转子，第二驱动转子的兰个驱动绕组分别换向分流 连接到机轴第二换向器滑环上，其三个感应绕组则并联于同一驱动集电滑环 上。以上一体轴结构的组合驱动转子体采用间隙摩擦接面配合具轴装配于内 径壁面上同极间隔直列贴附固定着三对六块或数对偶数块反瓦形高磁强恒磁 体的机体定子内圆空间中并固定于机壳前后轴套中而组成本发明的节能直流 电动机的主体结构。
当外起动真流^源功率经整流二极管限流导向并分别通过两驱动转子 的滑环换向器分流接入转子驱动绕组后，该机开始按同极间隔排列着的定子 恒磁磁极面与直线对应的转子体电感磁极面之间的磁作用关系依次产生定向 异磁极吸引的磁扭矩旋转驱动力和顺向的同磁极排斥的磁扭矩旋转驱动力的 连续交替表现过程做恒磁直流电动机的起动运转。由于机体转子定向起动旋 转过程中通入驱动绕组中的电流流通方向随滑环换向器的同轴旋转做同步的 连续变换过程以及定子体对应恒磁极面的磁通场力近似与对应极靴铁芯中的 电流磁通场力同步同向同功率的交替变换过程而使得与驱动绕组同芯对应固 置的感应绕组的极靴铁芯横截面形成了连续变换磁场方向的恒极磁通量，由 此感应产生的交变磁感生电功率经词一驱动集电滑环整流后形成磁感生直流 电源功率而做为自体电源功率分流并联连接两驱动转于的换肉辦滑环，电功 率相加的驱动电源则使得机体驱动转子产生相应功率的定向旋转扭矩力。
本装置在外起动电源功率与自体电源功率相加驱动的同时也使得本机的 机械旋转扭矩功率得到近似加倍的增大因而本装置属于节能直流电动机。当 另一个相同规格的六感应绕组无轴躯动转子作为宾电转子穿叠周定于上述节 能直流电动机的后机轴上组合成一体轴组合转子时，该节能直流电动机正常 运转过程中的旋转扭矩力则会带动发电转子同轴旋转运行并同时使发电转子 连续产先与外起动直流电源电压功率相等的磁感生发电能量，该磁感生发电 功率经发电集电滑环整流输出后并眹到外起动直流电源上代替外起动电源做 为起动电源功率并同时向外起动直流电源(可充电电池)自动充电，从而使得
上述结构的本发明经外起动直流电源起动运转后便可利用自体产生韵^4^
源功率保持起自体电驱动扭矩旋转运动过程。本发明的动量守恒运动关系为
E (mivi + m^ ) = (miV!'+ m2V2') K't 式中的K为系统的机动量或轴动量转换效率，由于系统正常运行中的自驱动 电功率来源于感生电源功率的加和，因此，本发明结构中的K-2。式中的E 为系统的起动能量和内能量转换效率等于1，式中的t为系统的自驱动运行 时间等于1。该种属于第一类永动机的外源电起动式自驱动电动能机械本发 明称之为自驱动式电动机。
发明内容
以下结合附图对本发明的结构进行详细说明
图1为本发明的节能直流电动机的结构横截面图。 图2为本发明采用的滑环换向器结构的电连接图。 图3为本发明的感应绕组集电滑环结构的电连接图。 图4为本发明的节能直流电动机的结构纵截面图。 图5为本发明的自驱动式电动机的主轴转乎结构图。 图6为本发明的自驱动式电动机的电连接齒。 具体实施方案
参照图l、图2、图3、图4、图5、图6，铁芯极靴等距交叉穿叠闺定在 同一机被上的双六极靴(或偶数个极靴)驱动转子的组合电感转子体(4)釆 用间隙摩擦接面配合具轴装配在内圆壁面等距直列贴附固定着三对六块或数 对偶数块呈磁极间隔排列的反瓦形高磁强恒磁体(1)的磁感定子体的内圆空 间中并固定在机壳(7)的前后轴套中，两个驱动转子极靴铁芯的相应线槽中 分别绕制嵌固着相互间隔的三个驱动绕组<2)和三个感应绕组(3)并做径 向等距交叉的轴向罗叠定位。外寧动直捧电源(18)南极连经四刀电源开关 (19)再分剁正向连经一整流二极管D1和02服流导向后接电源电刷(8)， 设置固定于机轴(5)上的两组六断口六换极(或与驱动绕组相同数自的断口 换极口)双滑道滑环换向器(6)分别与一驱动转子的三个驱动绕组(2)做 分流换向连接，驱动绕组(2)极靴表面中线与相对应的换向器滑环换极断口 中线相重合定位。两驱动转子结构中的感应绕组(3)并联连接同一驱动集电 滑坏(15)，驱动集电电刷(16)接桥式整流器(10)输入端，桥式整流器(10) 输出端并联连接电源电刷(8)，由此组成本发明的节能直流电动机的整机结 构。在上述节能直流电动机的双转子体后机轴(5)上再装配固定一个具六感 应绕组(13)的无轴第三转子做为发电转子(17)，六个感应绕组(13)并联 连接发电集电滑环(14)，发电集电电刷(9)接桥式整流器(20)输入端， 桥式整流器(20)输出端连经四刀电源开关(19)后并联连接到外起动直流 电源(18)两极端，由此组成本发明的整机结构。
当本发明起动时，合上四力起动电源开关(19)使外起动直流电源(18) 经整流二极管D1和D2限流导向后输出的直流电源功率与两驱动转子的驱动 绕组(2)同时构成分流换向电源回路。由于两个驱动转子的绕组极靴铁芯(4) 和相对应的两组换向器滑环(0油相互做等距交叉装置固定而使得转子的驱 动腩组极靴(4)的电流磁极面不管处于往何圆周角位置上，与对应定子恒磁 体磁极的相互作用《系总是同时表现连续的异磁极相互吸引的定向磁扭矩旋 转躯力和连续的同磁极相互排斥的顺向磁扭矩旋转驱力而形成和保持起连续 磁扭矩旋转运动过程。此时，驱动转子的感应绕组(3)随对应驱动绕组(2) 极靴表面的交变磁性极与相对定子恒磁体磁极接近同步同向的交替变换过程 产生内介质交变恒磁磁通量而感生出与外起动直流电源功率接近相等的交鸾 磁感生电揮功率并经桥式整流器(10)整流后并联于电源电刷(8)上而使得 定向施加于驱动绕组(2)上的驱动电功率和转子体的旋转扭矩力接近二倍增 大-驱动电功率相加后的整机旋转扭矩力则带动同轴发电转子(17)进入连 续交^磁感生发电供电状态，而发电转子(17)的感应绕组(13)输出的与 外起动直流电源(18)的电压功率相等的交变发电电压功率经桥式整流器(20) 整流后并联于外起动直流,源(可充电电池)(18)两极端而代替外起动直流 电源(18)进入驱动电源瞎路并同时向可充电电池充电，从而形成了本发明 的自体电驱动扭矩旋转运动过程。当断开西刀电源开关(19)后则使得外起 动直流电源(18)和发电直流电源同时断电而使本发明停机。 本发明的技术设计要求
1、转乎驱动绕组(2)的绕制规格相rtp驱动感应绕组(3)和发电感应 绕组(3)的绕制规格相同。转子驱动，(2)的额定通电电流功率二倍大
于转子感应绕组(3)的额定感生电流功率并满足转子极靴的交变磁强要求。 两组驱动感应绕组(3)并联后的额定感生直流电流等于或接近等于竿^限流 二极管的最大允许单向电流。发电转子(17)的直流发电电压和发电电源功 率与外起动直流电源(18)的电压和限流输出功率相等。
2、转子驱动绕组(2)的绕制方向应使绕组铁芯极靴面(4)在顺时针转 动到达与定子磁体极靴面相互作用的中点之前表现异磁极相互吸引的顺向磁 扭矩旋转驱动力，到达中点处时则使驱动直流电源的两极换向而表现同磁极 相互排斥的顺向磁扭矩旋转驱动力。
权利要求
1、一种外源电起动的自驱动式电动机，其结构特征为由两个三驱动绕组(2)和三感应绕组(3)相互间隔绕制的六极靴(或偶数极靴)驱动转子 (4)(11)(12)相互做极靴铁芯等距交叉定位同轴穿叠固定成双驱动组合转子并做间隙摩擦接面配合具轴装配在内径壁面同极相问等距贴附固定着三对六块或数对偶数块直列反瓦形恒磁体(1)的机体定子内径空间中并固定于机壳(7)前后轴套中，两驱动转子的六个感应绕组(3)并联于同一驱动集电滑环(15)上，驱动集电电刷(16)接桥式整流器(10)输入端，桥式整流器(10)输出端连接电源电刷(8)，外起动直流电源(19)两极连经(四刀)电源开关(18)再分别正向连经一整流二极管D1、D2限流导向后接电源电刷(8)，隔距固定于机轴上的两个六断口六换极(或偶数断口偶数换极)双滑道滑环换向器(6)分别与一驱动转子的三个驱动绕组(2)做分流换向连接，两个驱动转子的驱动绕组(2)极靴铁芯表面中线均与固定于机轴上的对应换向器滑环的换极断口中线重合定位，由此组成本发明的并联电源型节能直流电动机的整机结构。
2、按权利要求1规定的自驱动式电动机，其特征为在节能直流电动机的 转子后机轴(5)上装配固定一个相同规格的六感应绕组发电转子(17)，六 个感应绕组(13)并联于发电集电滑环(14>上，发电集电电刷(9)接桥式 整流器(2。输入端，桥式整流器(20)输出端连经四刀电源开关(19)后 并联于外起动直流电源(可充电电池)(18)两极端，由此组成本发明的并联 电源型自驱动式电动机的整机结构。
全文摘要
本发明公开了一种外源电起动的自驱动式电动机。本发明是一种由恒磁直流电动装置与恒磁交流发电装置组合成的并联电源型节能直流电动机和由该节能直流电动机同轴带动发电转子发电供电和反馈电驱动的自驱动式电动机。由于本发明只需外起动直流电源起动运转后即可保持起自体电驱动扭矩旋转运动过程，因此，本发明属于利用旋转电磁驱动装置的磁电作用关系自体产生电驱动旋转功率的自动能式电动机，可用做传带各种机械设备和配套发电机以及汽车配用的节能自驱动电发动机。
文档编号H02K53/00GK101364761SQ20081012863
公开日2009年2月11日 申请日期2008年6月17日 优先权日2008年6月17日
发明者邹伟明 申请人:邹伟明