[发明专利]双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机

说明书

本发明涉及双侧交错导流非封闭电枢绕组直流电动机。

传统直流电机通常由叠绕组(lap winding)或波绕组(wavewinding)所构成，无论何种绕组皆须回归换向片的起点而呈封闭状并回归单侧设置的换向器。

本发明的目的是提供双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机，主要为揭示一种可无限延展排列构成双侧交错导流的直流电枢绕组，不仅可适用于回转型直流电机，特别是适用于线型直流电机，以及不仅适用于电动机亦适用于发电机。

本发明的双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机的构成主要包括：

电枢绕组为呈两侧独立连接换向片的条状或圈状导体，在运动中沿切割磁场的方向连续排列，每组电枢绕组两侧分别具有换向片；

垂直于导体方向至少设有一组磁极或至少一对以上磁极垂直迎向电枢绕组；

磁路包括由磁极及与磁极相对设置以共同构成封闭磁路的第二导磁体(或相对极性的磁极)所构成，两者之间供设置电枢绕组；

磁场与电刷组共同设置于同一体(运动体或固定体)；

电枢和磁极的匹配与电枢的输出接线有关，包括并联法与串联法。

以下配合附图详细说明本发明的特征及优点：

图1为此项双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机的并联式线型电动机实施例。

图2为此项双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机的串联式线型电动机实施例。

图3A为由多组齿状铁芯构成第二导磁体应用于图1结构的X-X剖示图。

图3B为由多组齿状铁芯构成第二导磁体应用于图1结构的Y-Y剖示图。

图4A为由平面铁芯构成第二导磁体应用于图1结构的X-X剖示图。

图4B为由平面铁芯构成第二导磁体应用于图1结构的Y-Y剖示图。

图5A为由相异性磁极构成第二导磁体应用于图1结构的X-X剖示图。

图5B为由相异性磁极构成第二导磁体应用于图1结构的Y-Y剖示图。

图6为此项双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机的并联接线回转式电动机应用例的正视图。

图7为图6的右视图。

图8为图6的左视图。

图9为此项双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机的单独圈绕的绕组分布示意图。

图10为此项双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机的交错圈绕的绕组分布示意图。

A1，A2，A3，A4……An-1，An-电枢绕组

B101，B102，B103，B104，B105，B106，B107——电刷

B201，B202，B203，B204，B205，B206，B207——电刷

CL1，CL2，CL3，CL4……CLn-2，CLn-1，CLn——换向片

CR1，CR2，CR3，CR4……CRn-2，CRn-1，CRn——换向片

M100——磁路铁芯

P100，P101——磁极

601，602——磁极

603，604——电刷

605，606——辅助电刷

607，608——换向片

609——圆筒状转子

610——电枢绕组

如图1所示为双侧交错导流非封闭型电枢绕组直流电动机的并联式线型电动机实施例，图中主要包括：

垂直于导体方向至少设有一组磁极或至少一对以上磁极垂直迎向电枢绕组；

磁路包括由磁极及与磁极相对设置以共同构成封闭磁路的第二导磁体(或相对极性的磁极)所构成，两者之间供设置电枢绕组

磁场与电刷组共同设置于同一体(运动体或固定体)，与电枢绕组作相对运动，磁场可来自于电流激磁或永磁式磁场；

电枢绕组A1～An为顺序排列，其两端分别连接换向片CR1～CRn及CL1～CLn，电枢绕组的数目不受所耦合设有电刷及磁极的互动体长度的限制而可无限增加；

至少两组电刷组成90°电机角度差，分别耦合于电枢绕组两侧的换向片上，电刷组的最窄宽度为能与另一侧电刷组同时导通至少一组的电枢绕组；电刷组最大宽度为略窄于180°电机角度，以能与另一侧电刷组(或两组)同时导通180°所涵盖的电枢绕组，使其所涵盖电枢绕组在正常情形下分别呈不同电流流向，以与其所分别耦合磁场的磁力线产生反电势(BMF)或电动机的作用。