[发明专利]具有消弧装置的直流电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有消弧装置的直流电动机。

背景技术

直流电动机是一种将电能转换成机械能的装置，在其转子上至少装有由一对换向片组成的换向器，相应的在直流电动机外壳内至少装有一对换向电刷，其作用在于当电动机运行时，通过换向器和换向电刷进行换向，以确保向电动机输入直流电，维持直流电动机持续运转。电动机在运行过程中，换向电刷与换向器的换向片不断地处于接触、脱离、再接触的轮换，换向片与换向电刷脱离瞬间，由于转子上绕有线圈，而线圈是个电感元件，所以这个感性负载的线圈会产生反向电动势，其瞬间电量要通过换向片释放，从而产生电弧。电弧产生的高温，会使换向片表面氧化，导致换向片和换向电刷间接触不良，严重的甚至会导致换向片和电刷无法正带工作，从而损坏直流电动机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服已有技术缺陷的具有消弧装置的直流电动机。

按照本发明所说的一种具有消弧装置的直流电动机，包括转子和外壳，其中转子上至少装有由一对第一换向片和第二换向片组成的换向器，相应地在直流电动机外壳内至少装有一对第一换向电刷和第二换向电刷，所述第一换向电刷和第二换向电刷间连接一直流电源，所述直流电动机还包括一个消弧装置；所述消弧装置包括至少一对第一消弧电刷和第二消弧电刷，以及连接第一消弧电刷和第二消弧电刷的消弧电路，所述第一消弧电刷和第二消弧电刷分别位于直流电动机外壳内，与所述第一换向电刷和第二换向电刷相邻，且按电动机的转动方向位于所述第一换向电刷和第二换向电刷之前；所述消弧电路包括单向导通电路和吸弧装置，其中单向导通电路的电流方向与直流电源的电流方向相反。

按照本发明所说的一种具有消弧装置的直流电动机，在实际运行过程中，转子每转动一周，不论电动机是顺时针方向转动，还是逆时针方向转动，都可分成四个阶段，差异只是换向电刷与换向片在接触顺序上的不同。下面对四个阶段分别说明如下。

为便于说明，设定转子以顺时针方向转动，且直流电源的正极与第一换向电刷连接，负极与第二换向电刷连接。

第一阶段是第一换向电刷和第二换向电刷分别与第一换向片和第二换向片电接触瞬间起，直至第一换向电刷和第二换向电刷即将脱离第一换向片和第二换向片。在此期间，第一换向片和第二换向片的电极性分别为正和负。第一消弧电刷和第二消弧电刷分别与第一换向片和第二换向片电接触，而它们之间脱离电接触的时间晚于第一换向电刷和第二换向电刷，在电接触期间，第一消弧电刷和第二消弧电刷的电极性分别为正和负，与第一换向电刷和第二换向电刷相同，因此，消弧电路不导通，直流电动机处于正常工作状态，与已有技术相较，没有区别。

第二阶段从第一换向电刷和第二换向电刷脱离第一换向片和第二换向片的瞬间起，到第一换向电刷和第二换向电刷即将与第二换向片和第一换向片电接触的瞬间，也就是说，在第一换向片和第二换向片换向期间，在此期间，由于转子线圈自身的反向电动势作用，第一换向片的电极性为负，第二换向片的电极性为正。与此同时，当第一换向片和第二换向片脱离第一换向电刷和第二换向电刷瞬间，第一消弧电刷和第二消弧电刷在此瞬间分别与第一换向片和第二换向片电接触，这就是说，第一消弧电刷的反向电势电极性为负，第二消弧电刷的反向电势电极性为正。此时，第一换向电刷与第一消弧电刷的电极性相反，同样第二换向电刷和第二消弧电刷的电极性也相反，消弧电路导通，消弧电路的吸弧装置将第一换向片和第二换向片连接的线圈上产生的反向电动势，也即拉弧电量消耗掉，从而避免产生电弧。

第三阶段是第一换向片和第二换向片分别与第二换向电刷和第一换向电刷电接触的瞬间，直至第一换向电刷和第二换向电刷分别与第二换向片和第一换向片行将脱离的瞬间，在此期间，第一换向片的电极性为负，而第二换向片的电极性为正。第一消弧电刷和第二消弧电刷继续与第二换向片和第一换向片电接触，此时，第一消弧电刷的电极性为正，与第一换向电刷相同，第二消弧电刷的电极性为负，与第二换向电刷相同，因此，消弧电路不能导通，直流电动机处于正常工作状态，与已有技术相较，没有区别。