[发明专利]多磁极直流电动机

说明书

本发明涉及直流电动机，尤其涉及多电枢电动机，该电动机具有插入平行极片之间的线圈或磁铁，以形成用以对电枢进行励磁的多个磁极。

传统的直流电动机一般包含一轴颈支承其电枢的壳体，及该壳体包含的分段励磁线圈或定子绕组，该壳体基本上包围着电枢，从而提供了一个对电枢励磁的磁路。

在这类结构中，每组定子或励磁线圈仅控制一个电枢，其结果是所建立的各种电路利用率低，于是不能充分利用由直流电通过插入可磁化极片间的线圈所建立的磁路。

按照本发明，设置在极片磁力线之间并由其控制操作的电枢的数量几乎不受限制，该磁力线由一个单独的直流电源驱动的一个或多个线圈产生。

最相关的专利分别是1980年9月9日授于我的美国专利No.4，221，984”多转子直流磁电动机的定子”以及1982年2月16日授于我的美国专利No.4，316，099和No.4，316，109”直流电动机的永磁定子”和“多转子直流磁电动机的定子”。

我的专利No.4，221，984虽揭示了本发明的某些电动机特征，但没有揭示如本发明所揭示的下列特征和优点，即在极片两端的相同极性的磁通沿电枢纵向延伸以获得与输入电流强度的有效利用有关的各电枢所需转矩和速度。

上面提及的其它两个专利（No.4，316，099和No.4，316，109）揭示了本发明的基本特征之一，即，各极片弧度大小与各电枢嵌线法（Winding    Span）有关，且每个专利揭示了特殊用途的同轴电枢旋转电动机。

通过将电枢设于平行相对极板和极片之间，用在极板之间延伸的永久磁铁或缠在极板之间延伸的铁心上的线圈进行磁化和用一直流电源供电构成直流电动机。

垂直且连接于各极板的细长构件在各电枢的径向相对的位置上形成相反磁极的极片对。

相同极性的磁通加到在每个电枢中纵向延伸的极片的两端，以便获得与输入电流强度的有效利用有关的各电枢所需的转矩和速度。

导线和基本上是常规的电气控制将直流电源连接于线圈和电枢。

图1是电动机壳体顶盖被打开时两电枢直流电动机一实施例的俯视图;

图2是图1的左视图;

图3是图1的前视图;

图4是沿图1沿线4-4的垂直剖视图;

图5是分解后的电动机磁极板和极片的立体图;

图6是图5组件一侧上其自身的N极和S极磁极板的立体图;

图7是一接线图;

图8与图5相类似，用来表明扩张极板面积和放置附加电枢一种方法;

图9与图1相类似，用来表明一单个电枢直流电动机;

图10是沿图9线10-10的垂直剖视图;

图11是直流电动机的另一实施例的俯视图;

图12是图11的正视图;

图13是图11自身磁极框架的立体图;

图14是图13的分解立体图;

图15是接线图。

请详细参看图1-6，标号10表示了具有本发明的多个对置磁极板和片（块）的双电枢直流电动机部件的一实施例。

电动机10包括一对平板状空间隔开的可磁化的极板12和14，它们两端中间用一预定长度的矩形铁心16（图4）互连。

一对导线18和19（图7）从两侧围绕线圈铁心16卷绕形成线圈（图4），从该线圈的一端看（图4），该线圈基本上是矩形，为此下面进行更详细的说明。

很显然，单根或多根（最好为偶数）相同或不同规格的导线可同时缠绕在线圈铁心的侧面使极板和极片（块）对于电枢速度控制的所选择的磁通密度或极性达到磁饱和状态。这一特征基本上消除了在控制电路中必须接电阻的要求。

当用直流电压励磁时，按这里的解释，线圈20分别产生板12和14的北极N和南极S的磁极。如图6最清楚地表示出，北极N极板12通常为分别具有顶和底边22和24，和分别具有端表面26和28的直角结构。

在板12的各端部中形成一对直径相等的开口，且板12的对角线相对的角部分被除掉，各留下圆弧30和32，它们限定了开口稍大于180°的剩余部分。

除掉板12的对角线相对角部分的目的在于在极板的每端将磁通分开和减少其中和支撑在各圆弧中的电枢中产生的热。