專利名稱：交流供電的永磁直流電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及電機領域，具體地說是一種交流供電的永磁直流電機。
背景技術：
永磁直流電機由于其結構簡單、價格低廉、調速方便以及噪音低等優點而被廣泛應用。現有的永磁直流由前端蓋、機殼、磁鋼、轉子、換向器及具有碳刷結構的后端蓋構成，其工作原理是當線圈通電時，其有效邊處在磁鋼的一極，例如N極，此時該有效邊將受到一個電磁力的作用，在該電磁力的作用下，轉子將產生旋轉；當轉子旋轉至該有效邊處在磁鋼的另一極，即S極時，由于運動的換向器與靜止的碳刷之間的相互配合作用，流經該有效邊的電流方向相反，此時由于磁場的方向也正好相反，使得作用在該有效邊上的電磁力保持相同的方向，轉子繼續旋轉；當該有效邊旋轉至下一個N極時，流經該有效邊的電流被再次換向，這樣作用在該有效邊上的電磁力和電磁轉矩的方向始終保持不變，使電機連續轉動。
從以上的分析可知，現有的永磁直流電機只適合在直流狀態下工作。但是隨著人們生活水平的不斷提高以及科學技術的不斷發展，電機的應用領域也在不斷地擴大，尤其是小型電機被廣泛應用于家用電器及汽車工業等行業。由于在很多場合只有交流供電，因而限制了直流電機的應用。

發明內容
本發明要解決的是現有的永磁直流電機無法在交流環境中應用的問題，解決上述問題采用的技術方案是交流供電的永磁直流電機，包括永磁直流電機本機，其特征在于還設有一個整流濾波的前置電路。由于該前置電路能將交流電源整流為直流電源，并經濾波電路使電樞兩端的電壓保持平穩，使得該永磁直流電機能直接應用在交流環境中。改進后的電機，即保持了永磁直流電機的結構簡單、價格低廉、調速方便、運轉平穩以及噪音低等優點，又可運用于交流供電的場合，大大拓寬了直流電機的應用領域，具有廣闊的商業用途和經濟前景。同時，還可以利用已有的直流電機產品直接進行改進，無須單獨設計新的產品系列，可節省研發經費。
所述的整流濾波電路可以采用常規的任何形式的整流濾波電路。在滿足電機性能要求的前提下，為使電路結構盡可能簡單，及以最大限度地降低產品造價和整機體積，所述的整流電路優選橋式整流電路。所述的濾波電路包括一對電感和一對接地電容，所述的一對電感串聯在整流電路的輸出端與電機繞組之間，所述的接地電容的一端連接到所述的整流電路的輸出端上。所述的整流電路的輸出端并聯一對續流二極管。為使整機結構更為緊湊，所述的整流濾波電路設置在電機的后端蓋上。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的結構示意圖。
圖2是前置電路的電氣原理圖。
圖3是交流電壓的波形圖。
圖4是經全波整流后的電壓波形圖。
圖5是經濾波后的電壓波形圖。
具體實施例方式
圖1所示實施例中，永磁直流電機的本體包括前端蓋4、機殼3、磁鋼7、轉子8、換向器2及具有碳刷結構6的后端蓋5，在所述的后端蓋5上設有一個整流濾波的前置電路板1。
參照圖2，所述的整流電路I采用橋式整流電路。所述的濾波電路包括一對電感L1、L2和一對接地電容C1、C2，所述的電感L1串聯在整流電路的輸出端與電機繞組M的一端之間，所述的電感L2串聯在整流電路的另一輸出端與電機繞組M的另一端之間；所述的一對接地電容C1、C2的一端分別連接到所述的整流電路的兩個輸出端子上，另一端接地。所述的整流電路的輸出端并聯一對續流二極管。
參照圖3，交流電輸出波形為一個正弦波，通過橋堆整流后輸出個脈動電壓，見圖4，若該直流脈動電壓直接輸入電樞，由于電壓時而波峰，時而波谷，將導致直流電機轉速波動較大，難以控制。
在整流電路和電樞之間的濾波電路II則能有效地保持輸出電壓的穩定。當電壓處于波峰時，A點電壓大于B點電壓，電容開始充電；當電壓開始下降，B點電壓大于A點，電容開始放電，使A點的電壓相對平穩。電壓上升導致電流增大，電感產生一個反電勢起阻流作用；反之，當電壓下降，電感將起到續流作用，使電樞兩端的電壓始終較為平穩，基本上是一個穩定值，如圖5所示。該電路同時還起到消除干擾的作用。當電刷通過換向片間隙時，流進電刷電流突然變化，而串聯在電路中的扼流圈(電感)可以和接地電容組成一個低通濾波器，有效抑制傳導噪聲、消除傳導干擾。
實驗證明，對于相同規格的產品，采用本發明的交流供電的永磁直流電機，其效率可達65％～80％，起動力矩為額定力矩的2.5～5倍；而直接采用交流電機，其效率一般只有35％～50％，起動力矩一般略小于額定力矩，由此可見，本發明可大大提高電機的起動和運行性能。
本發明不局限于上述實施方式，不論電機本體是何種類型的永磁直流電機，也不論其形狀或結構上作任何變化，凡是為了適應交流供電而在永磁直流電機本體上設有一個整流濾波前置電路的電機均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.交流供電的永磁直流電機，包括永磁直流電機本機，其特征在于還設有一個整流濾波電路。
2.如權利要求1所述的交流供電的永磁直流電機，其特征在于所述的整流電路為橋式整流電路。
3.如權利要求1所述的交流供電的永磁直流電機，其特征在于所述的濾波電路包括一對電感和一對接地電容，所述的一對電感串聯在整流電路的輸出端與電機繞組之間，所述的接地電容的一端連接到所述的整流電路的輸出端上。
4.如權利要求3所述的交流供電的永磁直流電機，其特征在于所述的整流電路的輸出端并聯一對續流二極管。
5.如權利要求1～4任何一項所述的交流供電的永磁直流電機，其特征在于所述的整流濾波電路設置在電機的后端蓋上。
全文摘要
本發明公開了一種交流供電的永磁直流電機，包括永磁直流電機本機，其特征在于還設有一個整流濾波的前置電路。由于該前置電路能將交流電源整流為直流電源，并經濾波電路使電樞兩端的電壓保持平穩，使得該永磁直流電機能直接應用在交流環境中。改進后的電機，既保持了永磁直流電機的結構簡單、價格低廉、調速方便、運轉平穩以及噪音低等優點，又可運用于交流供電的場合，大大拓寬了直流電機的應用領域，具有廣闊的商業用途和經濟前景。同時，還可以利用已有的直流電機產品直接進行改進，無須單獨設計新的產品系列，可節省研發經費。
文檔編號H02K11/00GK1558538SQ200410002399
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月15日 優先權日2004年1月15日
發明者許曉華, 馬巧芬, 張巧巧 申請人:許曉華