[其他]旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁極磁芯

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85104341
• 申請(qǐng)日: 1985-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85104341A
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小松文人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 小松文人
• 主分類號(hào): H02K1/06
• 分類號(hào): H02K1/06
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 李先春

本發(fā)明是關(guān)于直流及交流馬達(dá)，或步進(jìn)馬達(dá)等的一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁極磁芯，尤其是關(guān)于具有改進(jìn)形狀的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁極磁芯。

旋轉(zhuǎn)電機(jī)，尤指那些具有2n個(gè)磁化在環(huán)狀界磁磁鐵上的周面相鄰磁極極性相異的磁極（n為2以上的自然數(shù)），并有對(duì)軸心做同心纏繞之線圈，由線圈之扁平端面兩側(cè)沿著磁路以磁極用磁芯加以包覆。而將各個(gè)磁極用磁芯以與線圈的上述界磁磁鐵之磁化面相對(duì)的周面交互的配置組合，使得與線圈周面相鄰之磁極極性相異等形成2n個(gè)磁極之電樞，以及將上述線圈之電流方向與回轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的加以切換等所構(gòu)成之多極直流馬達(dá)，已經(jīng)為人們予以實(shí)用化。可是在這種多極直流馬達(dá)中，即使把磁極磁芯的磁極部的形狀作成長(zhǎng)方形，界磁磁鐵的磁極中心與起動(dòng)時(shí)（自然停止位置）的電樞側(cè)磁極部的磁極中心也會(huì)大致相同，產(chǎn)生起動(dòng)死點(diǎn)。亦即，在直流馬達(dá)中，整流子極變換點(diǎn)外存在起動(dòng)死點(diǎn)，故無(wú)法實(shí)用。

為此，在傳統(tǒng)的馬達(dá)等的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，以相等角度間隔配置的若干個(gè)主磁極，在兩主磁極間分別設(shè)一個(gè)L形輔助器，或者在磁極磁芯面裝設(shè)使磁極磁性形成非對(duì)稱狀的壓制板（trame），使界磁磁鐵的磁極中心與起動(dòng)時(shí)電樞側(cè)的磁極部的磁極中心產(chǎn)生一差角，以迥避上述的起動(dòng)死點(diǎn)。

可是，這種已述方法均須對(duì)磁極（主磁極）另行附加零件，才能迥避起動(dòng)死點(diǎn)，這樣就使構(gòu)造更復(fù)雜，機(jī)體也大型化，導(dǎo)致成本增加的缺點(diǎn)。

另外，依傳統(tǒng)方法所制得的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有在某一定大小負(fù)載轉(zhuǎn)矩之下可達(dá)到最大效率的特性，可是在某些回轉(zhuǎn)角處起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性會(huì)極小于最大效率負(fù)載。因此，起動(dòng)時(shí)必須減少負(fù)載，這樣就極大地降低了整個(gè)效率，凡此種種，均為其缺點(diǎn)。

本發(fā)明的發(fā)明人乃首先著眼于磁極磁芯的磁極部本身的形狀，通過(guò)改進(jìn)其形狀，從而成功地迥避了起動(dòng)死點(diǎn)。若依此技術(shù)，可將上述形成同心卷繞線圈磁路并置于緊連前述界磁磁鐵的磁芯相對(duì)面形狀向電樞之相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向延伸出來(lái)，使緊連于上述界磁磁鐵的磁芯相對(duì)面形狀對(duì)于界磁磁鐵的磁化磁極中心為磁不對(duì)稱，它使未通電時(shí)電樞因界磁磁鐵之吸引力使其位于自然停止位置上;在通電時(shí)，電樞之磁極中心會(huì)位于與電樞之相對(duì)回轉(zhuǎn)方向錯(cuò)開(kāi)的位置。采用此技術(shù)后，可易使電樞線圈做成同心的，從而增加繞線圈數(shù)，提高馬達(dá)效率，并使馬達(dá)很容易構(gòu)成扁平化的多極直流馬達(dá)。

可是這種馬達(dá)仍有下述缺陷：

（1）作為旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性的最大值，極小于最大效率時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

（2）由于電磁的吸引力轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)大，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)不均勻之變動(dòng)也大。

又如上述把電樞繞線作成同心線圈的直流馬達(dá)，一般都將電樞的電流變換點(diǎn)置于電樞的磁極中心與磁場(chǎng)的磁極中心一致點(diǎn)上，所以當(dāng)在電樞上的磁極磁芯具有一般的長(zhǎng)方形形狀，并且，馬達(dá)在與界磁磁極中心相致的電樞磁極磁芯中心處停止時(shí)，不會(huì)再起動(dòng)。在此情形下，即使將電樞的磁極磁芯形狀作成磁不對(duì)稱，也不可能發(fā)生起動(dòng)，即電樞繼續(xù)處于停止?fàn)顟B(tài)，例如，若電樞與界磁磁鐵各自磁極中心在一致的位置上使電樞成為非通電狀態(tài)，而且使界磁磁鐵與電樞之吸引轉(zhuǎn)矩比負(fù)載轉(zhuǎn)矩小時(shí)，電樞會(huì)繼續(xù)處于停止?fàn)顟B(tài)。

所以，上述構(gòu)成的直流馬達(dá)欲迥避起動(dòng)死點(diǎn)而起動(dòng)時(shí)，必須在電樞與界磁的磁極中心一致的位置并使電樞成為非通電狀態(tài)時(shí)，電磁鐵的吸引轉(zhuǎn)矩要超過(guò)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。依此，上述起動(dòng)死點(diǎn)就可以迥避，但由于電樞在非通電狀態(tài)中對(duì)界磁磁鐵的吸引轉(zhuǎn)矩之尖峰過(guò)大，導(dǎo)致發(fā)生回轉(zhuǎn)不均勻。

本發(fā)明之發(fā)明人所發(fā)現(xiàn)把回轉(zhuǎn)不均勻控制到最小限度的條件乃如下列：

（1）電樞與界磁的磁極中心處于一致的位置時(shí)，電磁鐵與非通電狀之電樞的吸引轉(zhuǎn)矩須比負(fù)載轉(zhuǎn)矩稍高。

（2）在（1）之位置上前述吸引轉(zhuǎn)矩必須接近最大轉(zhuǎn)矩。

然而，僅將電樞的磁芯與界磁磁鐵相對(duì)的面延伸出來(lái)，還是無(wú)法符合上述條件（2）。這是因?yàn)椋踔粮淖冊(cè)摯判镜难娱L(zhǎng)部分的長(zhǎng)度或?qū)挾龋炔荒芨淖儣l件（1）中的吸引轉(zhuǎn)矩之最大轉(zhuǎn)矩位置，也不能使最大轉(zhuǎn)矩位置任意可調(diào)。

另一方面，要提高上述直流馬達(dá)的效率，不僅要使界磁磁鐵的磁適量通過(guò)電樞線圈由兩扁平端面包覆的磁芯的內(nèi)部，而且要通過(guò)位于界磁磁鐵N-S極之間的面對(duì)界磁磁鐵的磁芯部分。

為此，應(yīng)盡量縮小磁芯上相鄰不同極性的磁極間隙，磁芯在電樞線圈的周面產(chǎn)生相互異極的磁極，但僅將磁芯之磁場(chǎng)相對(duì)面形狀延伸出來(lái)而把上述間隙縮小時(shí)，即會(huì)發(fā)生電磁鐵的吸引轉(zhuǎn)矩太大而需要較大的起動(dòng)電流。

本發(fā)明的目的與概述：

本發(fā)明的目的在于旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供可迥避起動(dòng)死點(diǎn)的磁極磁芯的，特別為具有同軸線圈的周面上提供多個(gè)磁極的磁極磁芯的馬達(dá)等的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。