[实用新型]一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机

说明书

本实用新型公开了一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机，包括：定子、转子和换向装置；转子可转动的设置在定子围成的空间内，换向装置设置在转子和定子之间；固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的定子为p对永磁体磁极，转子为星形联接的m相电枢绕组；固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的气隙磁场和电动势为梯形波，电枢电流为方波；换向装置包括电子部分和机械部分；换向装置的机械部分包含电刷和换向器，按照它们不同的组成方式，可以有p组换向片和p组电刷两种结构。本实用新型克服现有机电混合无弧换向多相直流方波电机的不足，特别是旋转电刷造成的动平衡和维护不便等问题。

技术领域

本实用新型涉及电机设计与制造技术领域，尤其是涉及固定电刷式机电混合无弧换向直流电机。

背景技术

目前，现有技术采用机械换向的有刷直流电机和采用电子换向的无刷直流电机均具有广泛的应用。机械换向几乎不可避免的存在火花，且极有可能产生电弧；电子换向器虽然无火花，但增加了系统成本，且控制复杂。因此，中国实用新型专利CN106685148A和中国实用新型专利CN206294034U“一种机电混合无弧换向的多相直流方波电机”提出了一种机电混合换向的无弧直流电机，该电机采用机械、电子混合换向，不需要额外的控制器和电力电子变换器，并解决了传统机械换向装置中电弧和火花问题。但该混合换向直流电机电刷和转子一同旋转，电刷磨损后存在动平衡问题，并且不便于电刷的维护和更换。另外，该混合换向直流电机的换向器由电源换向片和续流换向片组成，尺寸不同的两种换向片增加了制造成本。

现有技术亟需一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机，以克服上述缺陷，避免火花或电弧的产生，动平衡和维护不便等问题。

实用新型内容

为了克服现有直流机电存在的不足，本实用新型提出了一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机，固定电刷式混合直流电机不存在动平衡问题，并且电刷的维护和更换方便。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

第一种方案为一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机其包括：定子、转子和换向装置；所述转子可转动的设置在所述定子围成的空间内，换向装置设置在所述转子和所述定子之间；所述固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的所述定子为p对永磁体磁极，所述转子为星形联接的m相电枢绕组；所述固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的气隙磁场和电动势为梯形波，电枢电流为方波；所述换向装置包括电子部分和机械部分；所述换向装置的机械部分包含电刷和换向器；

所述电刷包含电源正极电刷、正向续流电刷、电源负极电刷和反向续流电刷，所述电源正极电刷、正向续流电刷、电源负极电刷和反向续流电刷根据磁极位置固定在定子侧，所述电源正极电刷放在N极中心线位置；所述正向续流电刷位置滞后N极中心线60°电角度，60°/p机械角度；所述电源负极电刷放在S极中心线位置；所述反向续流电刷位置滞后S极中心线60°电角度，60°/p机械角度；

所述换向器固定在转子侧，随所述转子一同旋转；所述换向器包含p个换向片组，每个所述换向片组由m相换向片构成，彼此之间通过云母片绝缘，按圆周排布；每相所述电枢绕组连接到属于该相的p个换向片；每极每相换向片加上其前后绝缘云母片为360°/m电角度，360°/(pm)机械角度；同一极下，每相换向片互差360°/m电角度，360°/(pm)机械角度；不同极下，属于同一相的换向片互差360°电角度，360°/p机械角度。

第二种方案为一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机其包括：定子、转子和换向装置；所述转子可转动的设置在所述定子围成的空间内，换向装置设置在所述转子和所述定子之间；所述固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的所述定子为p对永磁体磁极，所述转子为星形联接的m相电枢绕组；所述固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的气隙磁场和电动势为梯形波，电枢电流为方波；所述换向装置包括电子部分和机械部分；所述换向装置的机械部分包含p个电刷组和换向器；