直流转换电机制造技术

本发明专利技术公开了一种直流转换旋转电机（１００），包括：定子（３）、转子（２）和转换装置（１１ａ、１１ｂ、１８ａ、１８ｂ），与所述定子（３）或者转子（２）其中之一相连并且具有一对输入的激励绕组（５），该激励绕组（５）适于磁化多个磁极（４ａ－４ｌ），转换装置（１１ａ、１１ｂ、１８ａ、１８ｂ）用于与直流电压源相连从而将其输出转换到激励绕组（５）的第一输入和第二输入，该直流电压源（１９）提供低电压输出（－Ｖ）、中间电压输出（０Ｖ）和高电压输出（＋Ｖ），其中在使用过程中该中间电压输出一直与所述激励绕组的第一输入连接并且第二输入通过转换装置以循环方式在连接于所述高电压输出（＋Ｖ）和连接于所述低电压输出（－Ｖ）之间转换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直流转换电机
本专利技术涉及旋转电机。本专利技术尤其公开了设置和操作电动机或者发电机的新方法。
技术介绍
电动机已经广泛应用了一百多年。通常，根据对元件提供动力的电流类型而将电动机分类为AC(交流)或者DC(直流)类型。在各种类型中存在许多子类并且尝试了许多结构以获得具体工作特性。诸如二极管和半导体闸流管或者SCR(半导体可控整流器)的高电流固态设备的出现使得AC和DC电动机的传统设计发生了巨大变化，在各个应用方面均获得了重大改进。在DC电动机领域，与精确定位传感设备耦接的设备已经能够在不采用换向器的情况下设计电动机，从而明显降低了该电动机的维护需要。在US 4,678,974和WO 86/06564中Wikinson(US 3,025,443)和FaustoGuastadini公开了几个设计的实施例。但是，根据设计的传统模式，这些设备依赖于磁场维护。前面对于本专利技术
技术介绍
的讨论目的仅在于便于理解本专利技术，应该意识到，这些讨论并不承认或者接受所提到的任何材料为本申请在澳大利亚优先权日前的公知常识。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及包括定子、转子和转换装置的直流转换旋转电机，所述定子和转子其中之一包括具有第一和第二输入的激励绕组，当对所述激发绕组施加能量时该多个激励绕组适于使与其相连接的多个极产生磁化，转换装置用于与直流电压源相连接从而将其输出转换到激励绕组的第一和第二输入，该直流电压源提供低电压输出、高电压输出和电势位于高电压输出和低电压输出之间的中间电压输出，其中在使用过程中该中间电压输出一直与所述激励绕组的-->第一输入连接并且通过所述转换装置，所述第二输入以循环工作方式在连接于所述高电压输出和连接于所述低电压输出之间转换。根据本专利技术的优选特征，循环工作的周期还包括所述第二输入没有与所述低电压或者高电压输出连接时的时间段。根据本专利技术的优选特征，没计所述激励绕组使其通过相反的磁性对向与所述激励绕组相连接的相邻极施加能量。根据本专利技术的优选特征，所述低电压输出和所述中间电压输出之间的电压差基本上与所述中间电压输出和高电压输出的电压差相等。根据本专利技术的优选特征，不包括所述激励绕组的其他所述定子和转子包括多个偶数极。根据本专利技术的优选特征，当所述转子的极与所述定子的极以相对关系设置时将所述第二输入转换到高电压输出或者低电压输出。根据本专利技术的优选特征，基本在所选择的时刻将所述第二输入转换到断开状态以最小化瞬态电流。根据本专利技术的优选特征，所述第二输入以所述循环周期的实际比例与所述直流电压源断开连接。根据本专利技术的优选特征，所述转换装置的转换与所述转子的旋转同步。根据本专利技术的优选特征，所述转换装置包括适于根据所述转子的旋转位置而使转换装置转换的感应装置。根据优选实施方式，所述感应装置包括光电传感器。根据优选实施方式，调速轮与所述感应装置相连接以对所述转子的旋转位置提供参考。相应地根据再一方面，本专利技术涉及包括定子、转子和转换装置的直流转换旋转电机，将所述定子设计为包括多个磁极的定子极组并且将所述转子设计为包括多个磁极的转子极组，设计所述定子组和转子组中的一组用于提供磁场并将所述定子组和转子组的另一组配置为与所述另一组的各极相连接的激励线圈，适于通过直流电压源激励所述线圈从而产生与各极相关联的磁场，设计所述线圈以使得相邻极的所述磁场极性相反，通过所述转换装置控制所述直流电压源的连接，从而在使用过程中，通过转子相对于定子的旋转，一组的磁场相对于另一组的极移动，所述直流电压源具有低电压输出、高电压输出和中间电-->压输出，所述中间电压输出适用于一直与所述线圈的第一输入连接并且通过所述转换装置，所述第二输入在连接于低电压输出和连接于高电压输出之间转换。根据再一方面，本专利技术涉及包括定子、转子和转换装置的直流转换旋转电机，所述定子和转子其中之一包括具有第一和第二输入的激励绕组，当向所述激励绕组施加能量时，所述激励绕组使与该激励绕组相连接的第一多个偶数极产生磁化并设计对与相对磁极相连接的极的相邻极施加能量，所述定子和转子的另一个包括第二多个偶数极，转换装置用于与直流电压源相连接从而在循环操作中将其输出转换到激励绕组的第一和第二输入，当所述转子的极和所述定子的极以相对关系设置时设计所述转换装置从而使所述激励绕组转换。根据优选实施方式，所述电机为电动机。根据优选实施方式，所述激励线圈与所述定子相连接。根据优选实施方式，所述转子包括永久磁铁。根据优选实施方式，所述电机为发电机。参照以下对于具体实施方式的说明可以更充分理解本专利技术。附图说明下面结合附图对本专利技术进行说明，其中：图1为根据第一实施方式的直流转换电动机的定子、转子和转换装置的等比例后视图；图2为图1所示的直流转换电动机的定子、转子和转换装置的等比例正视图；图3为位于位置A的图1直流转换电动机转子的等比例视图；图4为位于位置A的图3所示转子的正视图；图5为图1所示的直流转换电动机的调速轮位于第一位置(位置A)的正视图；图6为图1所示的直流转换电动机的调速轮位于第二位置(位置B)的正视图；图7为图1所示的直流转换电动机的调速轮位于第三位置(位置C)的正视图；-->图8为图1所示的直流转换电动机的调速轮位于第四位置(位置D)的正视图；图9为图1所示的直流转换电动机的定子组件的透视图；图10为图1所示的直流转换电动机的定子组件的正视图；图11所示为该实施方式的电路的图示结构；以及图12所示为通过转换装置与直流电压源连接的定子绕组的第二输入的时序图。具体实施方式本专利技术的实施方式包括通过转换装置控制的电动机形式的旋转电机。参照图1到图12描述该实施方式。如图所示，本实施方式的电动机100包括定子组件3、刷组件8、支撑转子组件2的轴1、滑动环6a和6b、调速轮9和转换设备18a和18b。定子组件3包括一组定子极4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4j、4k、4l和定子线圈5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i、5j、5k、5l。定子线圈5a、5c、5e、5g、5i、5k具有设计为提供顺时针方向激励电流的绕组，而定子线圈5b、5d、5f、5h、5j、5l具有设计为提供逆时针方向激励电流的绕组，使得相邻极具有相反的磁性。定子线圈在电路中彼此或者“并联”或者“串联”连接以提供定子激励绕组5，从而需要两条引线输入以对所有定子线圈施加能量。转子组件2包括第一组“固定”磁极16a、16b、16c、16d、16e、16f和第二组具有相反极性的“固定”磁极17a、17b、17c、17d、17e、17f，通过适合的转子绕组4向两组磁极施加能量以提供磁场。调速轮9具有与转子的极对数量相匹配的多个调速标签(timing tag)10a、10b、10c、10d、10e和10f。该调速轮固定到轴上以与轴一起旋转。刷组件8包括适用于对滑动环产生影响并从适合的转子电源21向转子线圈传输激励电流的一对电刷。在该实施方式中，转子电源21提供直流电源并且应该理解在操作中，尽管可以根据磁化电流的强度而改变磁化强度，但是该磁化强度具有恒定极性。通过电动机机壳(未示出)或者可选地通过定子组件支撑刷组件8和光电传感器11a和11b。-->转换装置包括安装与调速轮9协同工作并可连接到电子转换设备18a和18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括定子、转子和转换装置的直流转换旋转电机，所述定子和转子其中之一包括具有第一输入和第二输入的激励绕组，当对所述激励绕组施加能量时，该激励绕组适于使与其相连接的多个偶数极产生磁化，转换装置用于与直流电压源连接以将其输出转换到激励绕组的第一输入和第二输入，该直流电压源提供低电压输出、高电压输出和其电势位于所述高电压输出和低电压输出之间的中间电压输出，其中在使用过程中该中间电压输出一直与所述激励绕组的第一输入连接并且通过所述转换装置，第二输入以循环工作的方式在连接到所述高电压输出和连接到所述低电压输出之间转换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AU 2003-12-5 20039067171、一种包括定子、转子和转换装置的直流转换旋转电机，所述定子和转子其中之一包括具有第一输入和第二输入的激励绕组，当对所述激励绕组施加能量时，该激励绕组适于使与其相连接的多个偶数极产生磁化，转换装置用于与直流电压源连接以将其输出转换到激励绕组的第一输入和第二输入，该直流电压源提供低电压输出、高电压输出和其电势位于所述高电压输出和低电压输出之间的中间电压输出，其中在使用过程中该中间电压输出一直与所述激励绕组的第一输入连接并且通过所述转换装置，第二输入以循环工作的方式在连接到所述高电压输出和连接到所述低电压输出之间转换。2、根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述循环工作的周期还包括所述第二输入没有与所述低电压输出或者高电压输出相连接的时间段。3、根据权利要求1或者2所述的电机，其特征在于，设计所述激励绕组以使其对与所述激励绕组相连接的极相邻并且具有相反磁性的极施加能量。4、根据上述权利要求其中任意之一所述的电机，其特征在于，所述低电压输出与所述中间电压输出之间的电压差基本上和所述中间电压输出与高电压输出之间的电压差相等。5、根据上述权利要求其中任意之一所述的电机，其特征在于，不包括所述激励绕组的其他所述定子和转子包括多个偶数极。6、根据上述权利要求其中任意之一所述的电机，其特征在于，所述转换装置的转换与所述转子的旋转同步。7、根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述转换装置包括适于使该转换装置根据所述转子的旋转位置而转换的感应装置。8、根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述感应装置包括光电传感器。9、根据权利要求7或8所述的电机，其特征在于，所述调速轮与所述感应装置相连接以对所述转子的旋转位置提供参考。10、根据权利要求6到9其中任意之一所述的电机，其特征在于，当所述转子的极与所述定子的极以相对关系设置时将所述第二输入转换到高电压输出或者低电压输出。11、根据权利要求6到10其中任意之一所述的电机，其特征在于，基本在所选择的预定时刻将所述第二输入转换到断开状态以最小化瞬态电流。12、根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述第二输入以与所述循环周期的实际比例与所述直流电压源断开连接。13、一种包括定子、转子和转换装置的直流转换旋转电机，所述定子设计有包括多个磁极的定子极组并且所述转子设计有包括多个磁极的转子极组，设计所述定子组和转子组中的一组以提供磁场并将所述定子组和转子组中的另一组配置有与所述另一组的各极相连接的激励线圈，所述线圈适于通过直流电压源利用第一输入和第二输入而被激励从而产生与各极相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯厄恩肖丹尼斯，
申请(专利权)人：先驱工程有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]