[实用新型]一种可双向运行的固定电刷式机电混合无弧换向直流电机

说明书

本实用新型提供了一种可双向运行的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。本实用新型克服现有固定电刷式机电混合无弧换向直流电机不能双向运行，以及动平衡、电刷的维护和更换便利性等问题。

技术领域

本实用新型涉及电机设计与制造技术领域，特别是涉及可双向运行的固定电刷式机电混合无弧换向直流电机。

背景技术

目前，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。在此基础上，中国实用新型专利和中国实用新型专利“一种可双向运行的机电混合无弧换向直流电机”提出了一种可双向运行的机电混合换向无弧直流电机。该电机通过增加转换开关保证供电的直流电源电压极性反转时续流电路供电极性仍保持不变，仅电源换向片极性发生反转，从而实现了混合换向直流电机的正、反向运行。但上述机电混合无弧换向直流电机的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。因此，中国实用新型专利和中国实用新型专利“一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机”提出了一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机，该电机的电刷固定在定子侧，换向器随着转子一同旋转。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。但该电机的电刷为不对称分布，其续流电刷到电源正极电刷和电源负极电刷的距离不相等，因此只能按设计的方向正向运行，无法实现双向运行。

因此，急需一种可双向运行的固定电刷式机电混合无弧换向直流电机以克服或至少减固定电刷式机电混合无弧换向直流电机不能双向运行，以及动平衡、电刷的维护和更换便利性的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型目的在于提供一种可双向运行的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。另外，该电机电刷对称分布，其续流电刷到电源正极电刷和电源负极电刷的距离相等，因此能实现双向运行。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案。

一种技术方案为，一种可双向运行的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；

所述电刷具有6个，其分别为电源正极电刷Ⅰ、电源正极电刷Ⅱ、正向续流电刷、电源负极电刷Ⅰ、电源负极电刷Ⅱ和反向续流换电刷；所述电源正极电刷Ⅰ、电源正极电刷Ⅱ、正向续流电刷、电源负极电刷Ⅰ、电源负极电刷Ⅱ和反向续流换电刷根据磁极位置固定在定子侧；所述电源正极电刷Ⅰ和所述电源正极电刷Ⅱ分别设置在N极中心线两侧30°电角度，30°/p机械角度位置；所述正向续流电刷位置滞后N极中心线90°电角度，90°/p机械角度；所述电源负极电刷Ⅰ和电源负极电刷Ⅱ分别设置在S极中心线两侧30°电角度，30°/p机械角度位置；所述反向续流电刷位置滞后N极中心线90°电角度，90°/p机械角度；