专利名称：无换向器、轴向导磁脉流电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种性能改进的脉流电机，特别是一种采用轴向导磁法且使用滑环受流的脉流电机。适用于各种动力源。
现有的脉流电机主要由机座、主磁极、换向器、电枢铁芯及电枢绕组组成。其主磁级在机座内壁沿园周均匀分布，当电机通电后，方向不变的直流电流依靠碳刷和换向器变为电枢绕组所需方向的电流，在主磁极磁场的作用下，电枢绕组上产生一定方向的力，电机旋转起来，但是，这种结构的脉流电机对所供给的脉流电源及电机的制造工艺有较严格的要求，若电源脉动程度过大，就会造成电机换向困难，拉弧严重，甚至会引起电机换向器环火；电机制造工艺不良，会引起接地、匝间短路、绝缘烧损、环火等故障。虽然大功率的脉流电机采取了设置换向极和补偿绕组等改善措施，但电机换向仍很困难，且使得电机结构复杂，生产成本高。另外，这种结构的脉流电机由于电枢绕组的有效边长度较短，使电机耗铜量大，电机单位重量的功率降低，浪费铜、铁等金属。
本实用新型的任务是提供一种结构、性能改进的脉流电机，它能正常地工作于脉动程度较大的脉流电源下，结构简单，生产成本低，工作效率高，且比相同重量的普通脉流电机功率大。
本实用新型的任务是以如下方式完成的脉流电机的电枢铁芯为硅钢浇铸而成的圆柱体，圆柱体的中间部位及两端固定有三个铜质圆环，中间的圆环较宽，为滑环，滑环与电枢铁芯相绝缘，两端的圆环为接地环，与电枢铁芯相导通。在滑环两边的电枢铁芯表面上，沿圆周均匀分布着若干纵向电枢槽以嵌放电枢绕组，电枢绕组为直条形导体，外表包扎绝缘层后嵌入电枢槽内且以槽楔封住，电枢绕组一端焊接于铜滑环上，另一端焊接于一根接地环上，即接负极。对应于电枢，机座外壳由硅钢浇铸而成圆筒形，两端盖以端盖。在机座内壁的中间处固定一刷架圈，刷架圈与机座相绝缘，其上装备的碳刷装置与电枢上的滑环保持良好电接触。在机座内壁上，刷架圈两侧装置有两组主磁极，一组由几个N级组成，沿圆周均匀分布于内壁上，另一组则由几个S级组成，同样沿圆周均匀分布，两组主磁极对称于刷架圈，且每个主磁极均与普通脉流电机主磁极结构、外形相同。这样，在刷架圈一侧的主磁极组为N极，另一侧为S极，当两组主磁极绕组通电后，N极所产生的磁通进入电枢，沿电枢轴向到达S极，再经机座构成回路。主磁极与电枢可以接成串励，也可接成它励等形式。碳刷为电枢绕组的电源正极，机座为其负极，电枢通电后，电流经碳刷、滑环分别流向两边的电枢绕组，经电枢绕组到接地环，即接负极。滑环两边的电枢绕组中流过方向相反的电流，分别在N、S两组主磁极场作用下，产生同一方向的转矩，电动机得以工作。
由以上说明可知，本新型脉流电机去掉了普通脉流电机所必需的换向器，代之以铜质圆滑环受流，电机工作时不需换向，脉流电源的脉动程度即使很大，也不会造成电机工作困难，杜绝了普通脉流电机工作时常发生的拉弧、环火的现象；普通脉流电机的电枢绕组为波绕组或迭绕组，放在电枢槽内的部分为绕组的有效边，槽外部分为端接部分，其有效边长只有电枢铁芯长度的三分之一，而本脉流电机的电枢绕组为一根根直线形导体，导体长度即为绕组有效边长，其有效边长为电枢铁芯长度的三分之二以上，因此，本脉流电机比同体积的普通脉流电机功率大一倍，使电机单位重量的功率增大，节约铜、铁等金属。从结构上来看，本电机省去了普通脉流电机的换向器、换向级、补偿绕组等部件，且绕组为直条形导体，嵌入电枢槽内较容易，使电机结构简单，生产成本低。
以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述
图1是本实用新型的纵向剖面图图2是本实用新型的原理电路图图3是图1脉流电机沿A－A线的剖视图参照图1，本电机的机座(1)、主极铁芯(3)及电枢铁芯(7)均由硅钢浇铸而成整体式，其中电枢铁芯(7)上沿轴向开有一条阻流缝隙(10)以降低涡流损耗。在电枢铁芯(7)的两端及中间部位分别固定着两个接地环(9)和一个滑环(6)，接地环(9)与铁芯(7)相导通，滑环(6)与铁芯(7)相绝缘，这三个圆环将电枢铁芯(7)分为相等的两段，每段铁芯表面上沿圆周均匀分布着若干纵向电枢槽以嵌放电枢绕组(8)，电枢绕组(8)为直条形导体，外表包扎绝缘层后嵌入电枢槽内且以槽楔封住。电枢绕组(8)一端焊接于滑环(6)上，另一端焊接于接地环(9)上。机座(1)内壁中间处固定一刷架圈(4)，刷架圈(4)与机座(1)相绝缘，其上装备的碳刷(5)与滑环(6)表面保持良好电接触。两组主磁极(2)装置于刷架圈(4)两侧，一组由几个N极组成，另一组由几个S极组成，均沿圆周均匀分布于机座(1)内壁上，且两组主磁极(2)对称于刷架圈(4)。主极绕组与电枢可接成串励，也可接成它励等形式，当两组主磁极(2)通电后，N极所产生的磁通从极掌进入电枢铁芯(7)后，沿电枢铁芯(7)轴向到达S极极掌，再经机座(1)构成回路。刷架圈(4)为电枢绕组(8)的电源正极，机座(1)为其负极，电枢通电后，电流经碳刷(5)、滑环(6)分别流向两边的电枢绕组(8)，经电枢绕组(8)到接地环(9)而接机座(1)负极。参照图2，滑环(6)两边的电枢绕组(8)中流过方向相反的电流，分别在N、S两组主磁极(2)磁场的作用下，产生同一方向的转矩，电机得以工作。
权利要求1.一个由机座(1)，主磁极(2)，刷架圈(4)，电枢铁芯(7)及电枢绕组(8)组成的脉流电机，其特征是一个滑环(6)及两个接地环(9)分别固定于电枢铁芯(7)的中间部位及两端，电枢绕组(8)一端焊接于滑环(6)上，另一端焊接于接地环(9)上，刷架圈(4)固定于机座(1)内壁的中央，其上的碳刷(5)与滑环(6)表面保持电接触，主磁极(2)分为两组对称布置于刷架圈(4)两边。
2.按权利要求书1规定的脉流电机，其特征是滑环(6)与电枢铁芯(7)相绝缘，接地环(9)与电枢铁芯(7)连接导通。
3.按权利要求1规定的脉流电机，其特征是电枢绕组(8)为直条形绕组。
4.按权利要求1规定的脉流电机，其特征是对称的两组主磁极(2)极性相反，一组由几个N主磁极组成，另一组由几个S主磁极组成。
专利摘要本实用新型公开了一种无换向器，主磁路采用轴向导磁的脉流电机，适用于各种动力源。本电机以一个圆滑环代替普通脉流电机的换向器，滑环固定于电枢铁芯中央将电枢分为左右对称的两部分且与电枢绕组一端相焊接，电枢绕组另一端接地，即负极。刷架圈固定于机座内壁的中央，其上的炭刷与滑环保持接触，对称于刷架圈的两组主磁极极性相反，沿圆周均匀布置于机座内壁，两组主磁极产生的磁场经电枢铁芯沿轴向构成通路。
文档编号H02K16/00GK2210489SQ9324811
公开日1995年10月18日 申请日期1993年12月29日 优先权日1993年12月29日
发明者左益学 申请人:左益学