專利名稱：一種永磁復勵式直流電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及到一種新型的交直流通用電動機。
背景技術：
傳統的交直流通用電動機在其原理上是一種串勵式直流電動機。串勵式直 流電動機具有比一般直流電動機機械特性軟、調速特性好的特點，同時它還具
有起動轉矩高、機械特性軟的特點；更為重要的是它能工作在交直流兩種電源 下的唯一的一種電動機。因此在沒有直流電源又需要具有直流電動機良好的調 速性能的場合往往只能選擇串勵式直流電動機；但串勵式直流電動機也有其自 身難以克服的缺點，它有空載轉速高、空載電流大、機械磨損大、壽命低等缺 占。
隨著電力電子技術的發展，如今交流電轉變成直流電已不是一件困難的事 了，但大功率的可調直流電源仍然成本較高，這個困難限制了其它普通直流電 動機的應用，故串勵式電動機在當今社會仍有廣泛的應用市場。
近年來隨著硅鋼、銅材等材料的上漲為了降低制造成本，部份廠家一直在 尋求減少材料消耗的新辦法來生產此類電動機。較為常用的一種方法是減小線 圈的匝數和減少鐵芯疊厚等辦法試圖減小原材料的用量，這樣做的結果至使電 動機的空載轉速升高、磨擦加劇、壽命進一步下降。
發明內容
本發明提供一種新型結構的直流電動機可以很好地幫助克服上述缺陷。 為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種新型的永磁復勵式直流電動機，該電動機是由機殼、換向器、電動機 軸、整流器及碳刷架、碳刷、永磁材料、轉子、定子等組成，轉子和換向器固
定在電動機輸出軸上，電動機輸出軸固定在軸承上，碳刷固定在碳刷架上，碳 刷的側邊與換向器的換向片接觸，碳刷架及軸承分別固定在機殼內，永磁材料 固定在定子鐵芯的磁軛部份里面，機殼由通過前后殼蓋連接組成。
交直流電流進入電動機內首先經過整流器進行整流引導，轉變成直流電流 提供給電動機使用，從而使電動機能夠工作在交流與直流兩種狀態。
本發明的內容是在直流電動機的勵磁磁軛部份增加永磁材料，利用永磁材 料在定子鐵芯中產生一個固定的基本磁通，這個磁通與串勵式勵磁線圈產生的 磁通相互疊加組成電動機的勵磁磁通，為電動機的工作提供一個勵磁條件；在 電動機空載或輕載時，通過串勵繞組的電流較小產生的串勵磁通量較小，此時 由于固定在定子磁軛部份的永磁材料產生的磁通是一個恒定的磁通，它不會隨 電動機的工作電流大小的變化而變化并在電動機磁路中占主導地位為電動機提 供勵磁磁通，此時電動機的勵磁磁通量因永磁材料的存在而不會太小從而有效 地控制了電動機的弱磁效應，使電動機的空載轉速不會升的很高。當電動機負 載運行時，電動機的電流增大，通過串勵式勵磁線圈產生一個串勵式勵磁磁通 增強，使得這個磁通占據主導地位；它與永磁材料產生的固定磁通方向相同相 互疊加，加強了電動機氣隙磁通的強度，極大的加強了電動機的負載能力。當 電動機負載能力達到一定程度時，電動機磁路中的勵磁磁通主要由串勵勵磁線 圈產生，電動機此時呈顯串勵式電動機較軟的機械特性，滿足電動機調速性能 的要求，使整個電力拖動系統變的簡單易用。
由于有永磁材料的存在，電動機在空載或輕載時，其勵磁磁通不會太小， 因此可以適度的減小定子繞組的線圈匝數，實現節省材料的目的。
附圖l是本發明的結構剖視圖。
附圖2是本發明的徑向剖面圖。
電動機由機殼l、電動機輸出軸2、轉子3、定子鐵芯及定子繞組4、整流 器與碳刷架5、碳刷6、換向器7、磁鋼8組成。4是定子鐵芯及定子繞組、8 是鑲嵌在定子鐵芯磁軛部份的永磁材料，由它來產生一個勵磁磁通，該磁通作 為電動機的他勵式勵磁磁通，4上面的定子繞組構成串勵線圈該線圈與轉子線圈 串聯，當電動機工作時流過線圈的電動機工作電流產生一個串勵式勵磁磁通， 該磁通與永磁材料產生的他勵磁通疊加，共同組成復勵式勵磁磁通為電動機提 供工作勵磁。
具體實施例方式
交流電源首先通過整流器整流成直流電供電動機作為能量來源。直流電經 過定子鐵芯及定子繞組4中的定子勵磁線圈、碳刷6、換向器7、轉子電樞3構 成回路;；鑲嵌在定子鐵芯磁軛部份的永磁材料8產生的磁通與定子線圈產生的 磁通相互疊加共同組成復勵磁通；轉子與定子磁通共同作用產生電磁轉矩，實 現電動機的電能與機械能的轉化，機械轉矩在電動機輸出軸2上輸出，從而完 成電動機的能量轉化過程；在電動機處于空載或輕載時，永磁材料產生的磁通 占主導地位，電動機呈現出他勵式電動機特性；當電動機處于重載時，流過定 子線圈中的電流較大產生的勵磁磁通占主導地位，電動機呈現出串勵式電動機 的特性。
權利要求
1.一種永磁復勵式直流電動機，該電動機是由機殼、換向器、電動機輸出軸、碳刷架及整流器、碳刷、永磁材料、轉子等組成，其基本特征是在定子鐵芯的磁軛部份鑲嵌入永磁材料同時保留定子上的勵磁線圈，在電動機工作時永磁材料產生的磁通與定子線圈產生的磁通共同作用為電動機提供勵磁。通過選擇調整永磁材料的磁場強度與定子線圈產生的磁場強度的比例，使得當電動機運行于空載或輕載時，電動機對外呈現出永磁他勵式直流電動機的機械特性，電動機轉速較為穩定且空載轉速不會太高；當電動機運行于額定或較重負載時，電動機對外呈現出串勵式直流電動機較軟的機械特性。
2、 根據權利要求1所述的新型工作于中小功率場合的利用永磁材料與 串聯勵磁繞組共同作用為電動機提供勵磁的一類永磁復勵式直流電動機； 該類電動機的機械特性在輕載或空載時又呈現出他勵式直流電動機的機械 特性，空載轉速受到限制不會升得很高；工作在重載場合時呈現直流串勵 式電動機較軟的機械特性便于應用中調整電動機的轉速。
全文摘要
本發明涉及一種永磁復勵式直流電動機，該電動機的特點是在定子鐵芯4的勵磁勵軛部份鑲嵌入永磁材料制成的磁鋼8，磁鋼固定定子鐵芯的磁軛里面與定子鐵芯一起固定在機殼上為電機提供他勵式勵磁磁通。該電動機在空載或輕載時對外呈現出永磁他勵式直流電動機的機械特性、且空載時轉速受到他勵式勵磁磁場強度的限制轉速控制在一個合理的范圍內；在電機處于額定或重載負載狀態時對外呈現出串勵式電動機較軟的機械特性；電動機具有過載能力強、機械特性軟、調速性能好的特點。
文檔編號H02K23/08GK101373920SQ20081012154
公開日2009年2月25日 申請日期2008年10月10日 優先權日2008年10月10日
發明者宋泓震, 洪 趙 申請人:浙江三力機電制造有限公司;麗水市大力機電制造有限公司;麗水職業技術學院