二电刷3安装在第二电刷架体7中，可以沿电机径向方向自由滑动，从而与第一整流片41接触或分离；所述第一整流片41与第二整流片42中间有绝缘体；所述第一导电片51与第二导电片52中间有绝缘体；所述第一导电片51通过电缆接入转子绕组8的全部，所述第二导电片52通过电缆转子绕组8的部分；所述第一整流片41与第一导电片51之间导通，与第二导电片52之间绝缘；所述第二整流片42与第二导电片52之间导通，与第一导电片51之间绝缘。
[0014]当第一电刷2与第二整流片42相接触，第二电刷3与第一整流片41相分离时，此时电机处于第一种工作状态；电流流经第一电刷2、第二整流片42、第二导电片52后到达转子绕组8，此刻转子绕组8部分接入，电机输出第一种功率。当第二电刷3与第一整流片41相接触，第一电刷2与第二整流片42相分离时，此时电机处于第二种工作状态；电流流经第二电刷3、第一整流片41、第一导电片51后到达转子绕组8，此刻电机转子绕组8全部接入，电机输出第二种功率。通过控制电刷的状态就可以使电机在高输出功率和低输出功率之间相互转化，这样就实现了电机的双功率。
[0015]对于电刷以及整流子接触器4，由于长期摩擦的原因，其容易磨损，需要更换。对于现有市售电机，更换整流子时需要拆卸电机，但电机的拆卸过程复杂，电机容易损坏，使得电机无法继续使用。对于本电机，更换整流子接触器4时只需拆开电机前端盖1，就可以在不破坏电机主体结构的情况下，通过把整流子接触器4与整流子转接器5分离，从而进行对整流子接触器4的更换，同时电刷也便于更换。
[0016]本实用新型的工作原理和工作流程是:当电机处于需要大功率工作时，如电机应用于汽车爬坡时，第一电刷2与第二整流片42相分离，同时第二电刷3与第一整流片41相接触。此时，第二电刷3、第一整流片41、第一导电片51之间是导通的，电流从外部进入电机后，流经第二电刷3、第一整流片41、第一导电片51后到达转子绕组。此时转子绕组全部接入，具有较多的绕组，因此在电磁场的作用下，同样电压下全部转子绕组产生较大的电磁扭矩和较大的感应电动势，随着电机转速升高，感应电动势迅速增大至输入电压，此时电机具有较硬机械特性并且能够输出较大扭矩。
[0017]当电机处于需要较小功率工作时，如电机应用于汽车正常行驶时，第二电刷3与第一整流片41相分离，同时第一电刷2与第二整流片42相接触。此时，第一电刷2、第二整流片42、第二导电片52之间是导通的，电流从外部进入电机后，流经第一电刷2、第二整流片42、第二导电片52到达转子绕组。此时转子绕组部分接入，具有较少的绕组，因此在电磁场的作用下，同样电压下全部转子绕组产生较小的电磁扭矩和较小的感应电动势，此时电机输出较小扭矩。
[0018]当电机控制系统将第二电刷3与第一整流片41相分离，第一电刷2与第二整流片42相接触时，电机绕组由全部接入状态进入部分接入状态，双功率电机由大转矩状态向小转矩状态转换，感应电动势随之减小。当电机处于超速点速度时，感应电动势减小到低于输入电压，电机可以继续提速从而完成超速点以上的调速；感应电动势随转速变化的速率减小，机械特性相对变软，电机的额定输出功率减小且输出扭矩减小，同时机械特性变软，便于电机提速。
[0019]当电机控制系统将第一电刷2与第二整流片42相分离，第二电刷3与第一整流片41相接触时，电机绕组由部分接入状态进入全部接入状态，双功率电机由小转矩状态向大转矩状态转换，感应电动势随之增大。当感应电动势增大到高于输入电压时，电机减速，从而产生制动作用。
[0020]本实用新型未述及之处适用于现有技术。
【主权项】
1.一种永磁直流双功率电机，其特征在于所述电机包括电机前端盖、第一电刷、第二电刷、整流子接触器、整流子转接器、第一电刷架体、第二电刷架体、转子绕组、电机机壳、电机主轴和电机后端盖；所述整流子接触器具有第一整流片和第二整流片；所述整流子转接器具有第一导电片和第二导电片； 所述电机前端盖和电机后端盖连接在电机机壳上；所述整流子接触器与整流子转接器安装在电机主轴上；所述整流子接触器通过整流子转接器和电缆与转子绕组连接；所述整流子转接器通过电缆与转子绕组连接；所述转子绕组安装在电机主轴上；所述电机主轴的两端分别安装在电机机壳和电机后端盖上；所述电机前端盖固定有第一电刷架体和第二电刷架体；所述第一电刷以沿电机轴向方向自由滑动的方式安装在第一电刷架体中，从而与第二整流片接触或分离；所述第二电刷以沿电机径向方向自由滑动的方式安装在第二电刷架体中，从而与第一整流片接触或分离；所述第一整流片与第二整流片中间有绝缘体；所述第一导电片与第二导电片中间有绝缘体；所述第一整流片与第一导电片之间导通，与第二导电片之间绝缘；所述第二整流片与第二导电片之间导通，与第一导电片之间绝缘。2.根据权利要求1所述的永磁直流双功率电机，其特征在于所述电机的长径比为.1.3-1.6:1。
【专利摘要】本实用新型公开了一种永磁直流双功率电机，包括电机前端盖、第一电刷、第二电刷、整流子接触器、整流子转接器、第一电刷架体、第二电刷架体、转子绕组、电机机壳、电机主轴和电机后端盖；所述整流子接触器具有第一整流片和第二整流片；所述整流子转接器具有第一导电片和第二导电片；双功率的应用延长了电机的使用寿命；整流子接触器和电刷可以安装在电机机壳外部，用电机前端盖密封，这样当整流子接触器和电刷磨损时不用拆卸电机机壳就可以进行更换，电机的维修更加方便，减少成本。
【IPC分类】H02K23/36
【公开号】CN204993006
【申请号】CN201520555659
【发明人】关玉明, 王锡瑞, 韩权一, 冀承林, 燕唐
【申请人】河北工业大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月28日