一種無刷式液體換向器制造技術

一種無刷式液體換向器，屬于直流電機設備技術領域，用于直流電機的換向，其技術方案是：它由固定套、旋轉輪、換向盒、導電極、導電片組成，固定套和旋轉輪均為圓環體，旋轉輪套裝在固定套內，換向盒嵌在固定套的內圓周壁上，換向盒內充滿導電液，換向盒與旋轉輪相對的盒體面為開口，導電液與旋轉輪的外壁相接觸，換向盒盒體有密封裝置，導電極分別與換向盒和電源相連接，導電片安裝在旋轉輪上，導電片的外邊緣與旋轉輪的外圓周壁齊平，旋轉輪與直流電機轉子共軸連接，導電片與轉子線圈相連接。本發明專利技術代替了傳統的電刷換向器，避免了電刷磨損帶來的種種弊端，同時也避免了采用開關管的無刷電機的缺點，是一種新的直流電機換向器技術。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種直流電機換向器，屬于直流電機設備

技術介紹
直流電機在工業、農業、交通、建筑等各行各業都有廣泛的應用，在一些特殊的電機
中，直流電機更因其獨特的性能有著不可替代的作用。特別是當前，隨著技術的提高，電動汽車取得了實質性的進步，進入商業市場已經指日可待。電動汽車的發展對高性能的直流電機的需求更大，這就要求直流電機不斷改進，以更高的水平滿足市場的需要。一直以來，直流電動機最薄弱的環節就是電刷，電刷最容易出現的情況是磨損，磨損后只能更 換電刷，更換數次后換向器銅片磨損會導致接觸不良，還要重新用車床加工換向器，換向器加工到一定程度后就會報廢，而且效率低，電阻值大等缺陷，可以說電刷直接決定了直流電動機的性能。為了克服電刷的缺點，技術人員開發了無刷直流電機，這種電機要加上控制器，通過開關管的通斷來控制電動機的運轉。雖然這種電機取消了換向器，但加上控制器直接增加了成本，而且不能做出特別大功率的直流電機，當遇上高電壓的沖擊時，開關管有可能損壞而導致電動機不能轉動。而且這種無刷電動機只能達到并勵或他勵電動機的性能，如果要達到串勵或復勵電動機的性能還比較困難。同時，更為重要的是，大型的開關管且造價極高，大型直流電機開發成為無刷直流電機難度太大，這種無刷電機目前還不能滿足需要。本專利技術所要解決的技術問題是提供一種無刷式液體換向器，這種換向器能夠避免直流電機的電刷磨損，也避免了現有無刷電機需要開關管的缺點，可以實現以較低的成本，解決直流電動機換向器的問題。解決上述技術問題的技術方案是 一種無刷式液體換向器，它由固定套、旋轉輪、換向盒、導電極、導電片組成，固定套和旋轉輪均為圓環體，旋轉輪安裝在固定套內，旋轉輪的外圓周壁與固定套的內圓周壁為滑動接觸，換向盒嵌在固定套的內圓周壁上，換向盒內有導電液，換向盒與旋轉輪相對的盒體面為開口，導電液與旋轉輪的外壁相接觸，換向盒與旋轉輪相接觸的盒體有密封裝置，導電極的一端與換向盒連接，另一端與電源相連接，導電片安裝在旋轉輪上，旋轉輪與直流電機轉子共軸連接或安裝在轉子軸上，導電片與轉子線圈相連接。上述無刷式液體換向器，所述換向盒為2-10個，分別嵌在固定套上，換向盒分別與導電極相連接，導電片為4-60個，沿著旋轉輪圓周均布。上述無刷式液體換向器，所述換向盒為圓環狀或圓環狀的一部分，套裝在固定套內壁上，導電極為I個，與換向盒相連接，導電片為圓環，安裝在旋轉輪的外圓周上，導電片的外圓周面與換向盒的開口處的導電液相接觸，換向盒與導電片相接觸的盒體有密封裝置。上述無刷式液體換向器，所述密封裝置是聚醚醚酮的自潤滑特性密封，或是密封唇口密封，密封唇口密封包括密封唇口、防塵唇口、彈簧，彈簧壓緊在密封唇口上，摩擦部位使用自潤滑材料。本專利技術的有益之處在于 I.本專利技術采用液體換向器代替傳統的電刷換向，避免了電刷磨損帶來的種種弊端，同時液體換向器也避免了采用開關管的無刷電機的缺點，是一種新的直流電機換向器技術，這種液體換向器的不斷進步和完善將開辟直流電機技術新的篇章。2.壽命長。本專利技術因為使用液體換向技術，液體與運動部件之間只有相對的接觸，電流部分不存在摩擦。摩擦主要的發生部位就是固定套和旋轉輪運轉之間的摩擦。只需要加工合適，摩擦就會很大程度的減小，因而可以有很長的壽命。3.體積小、重量輕。根據有關文獻記載，普通的換向器與電刷之間用電子顯微鏡觀察發現，電刷與換向器接觸面是由無數個點相接觸，一般接觸面只有電刷總面積的千分之幾左右。接觸面積的大小，由電機的轉速、換向器材質的硬度、加工精度、偏擺度、電刷的材質、電刷上的壓力大小等因素來決定。而本專利技術采用的是液體與固體的直接接觸，接觸面積可以說達到100%。使得換向器的體積縮小很多。4.造價低、加工容易。本專利技術具有很小的體積，節約大量的材料。而且加工容易，節省大量的勞動力，因而可以做到很低的造價。附圖說明圖I是本專利技術的結構示意 圖2是圖I的A-A剖視 圖3是本專利技術的另一種結構示意 圖4是本專利技術的一種密封裝置示意 圖5是本專利技術的立體結構示意圖。圖中標號如下導電極I、換向盒2、固定套3、旋轉輪4、導電片5、密封裝置6、密封唇口 7、防塵唇口 8、彈簧9。具體實施例方式本專利技術的無刷式液體換向器由固定套3、旋轉輪4、換向盒2、導電極I、導電片5組成。圖中顯示，固定套3和旋轉輪4均為圓環體，旋轉輪4套裝在固定套3內，旋轉輪4的外圓周壁與固定套3的內圓周壁為滑動接觸，旋轉輪4可以在固定套3內轉動，旋轉輪4與直流電機轉子共軸連接或安裝在轉子軸上，可以與直流電機轉子一起轉動。圖中顯示，換向盒2嵌在固定套3的內圓周壁上，換向盒2內充滿導電液，換向盒 2與旋轉輪4相對的盒體面為開口，導電液與旋轉輪4外壁相接觸，換向盒2與旋轉輪4相接觸的盒體有密封裝置6，在旋轉輪4轉動時，導電液不會流出。圖中顯示，導電極I穿過固定套3與換向盒2連接，導電極I的另一端與電源相連接，電流通過導電極I接到導電液。同時，導電片5安裝在旋轉輪4上，導電片5的外邊緣為圓弧形，與旋轉輪4的外圓周壁齊平，導電片5與轉子線圈相連接。當旋轉輪4轉動時，導電片5轉到換向盒2位置時與導電液相接觸，導電極I的電流弓I到轉子線圈。圖中顯示，本專利技術的換向盒2和導電片5有兩種結構。一種是圖1、2顯示的多個換向盒2和多個導電片5結構，這種結構的換向盒2為2-10個，分別嵌在固定套3上，換向盒2分別與導電極5相連接，導電片為4-60個，沿著旋轉輪4圓周均布。導電片5通常情況下有幾十個，如果大型的有上百個，都應該在本專利技術的保護范圍之內。 另一種結構是換向盒2為圓環狀或圓環狀的一部分，套裝在固定套3內壁上，導電極I為I個，與換向盒2相連接，導電片5為圓環，安裝在旋轉輪4的外圓周上，導電片5的外圓周面與換向盒2的開口處的導電液相接觸，換向盒2與導電片5相接觸的盒體有密封裝置6。圖中顯示，本專利技術的密封裝置是實現液體換向的關鍵，要使密封良好，導電液不會泄露，同時要保證換向盒2和旋轉輪4相對轉動輕快，摩擦阻力小。密封裝置6可以采用聚 醚醚酮的自潤滑特性密封，或是密封唇口密封，密封唇口密封包括密封唇口 7、防塵唇口 8、彈簧9，彈簧9壓緊在密封唇口 7上，摩擦部位使用自潤滑材料。本專利技術的工作原理為 第一種結構時，電流從導電極I流入，通過換向盒2的導電液流入導電片5，導電片5與轉子線圈相連接，電流通過轉子線圈后從對應的導電片5流出，通過另一個換向盒2的導電液，經另一個導電極I流出。當旋轉輪4旋轉時，導電片5依次與導電液接觸，從而使得直流電動機能夠持續運轉。第二種結構時，導電極只有I個，旋轉輪4上的導電片5為一個整體。當旋轉輪4轉動時，導電片5始終與導電極I 一直連接，其主要作用應用于繞線式電動機，直流電動機，發電機。本專利技術的導電極I、換向盒2、導電片5可以根據實際需要做成不同的數量，并不限于技術方案的數目，都應該得到保護。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種無刷式液體換向器，其特征在于它由固定套(3)、旋轉輪(4)、換向盒(2)、導電極(I)、導電片(5)組成，固定套(3)和旋轉輪(4)均為圓環體，旋轉輪(4)安裝在固定套(3)內，旋轉輪(4)的外圓周壁與固定套(3)的內圓周壁為滑動接觸，換向盒(2)嵌在固定套(3)的內圓周壁上，換向盒(2)內有導電液，換向盒(2)與旋轉輪(4)相對的盒體面為開ロ，導電液與旋轉輪(4)外壁相接觸，換向盒(2)與旋轉輪(4)相接觸的盒體有密封裝置(6)，導電極(I)一端與換向盒(2)連接，另一端與電源相連接，導電片(5)安裝在旋轉輪(4)上，旋轉輪(4)與直流電機轉子共軸連接或安裝在轉子軸上，導電片(5)與轉子線圈相連接。2.根據權利要求I所述的無刷式液體換向器，其特征在于所述換向盒(2)為2-10...

【專利技術屬性】
技術研發人員：苗軍虎，
申請(專利權)人：河北首力防爆電機有限公司，
類型：發明
國別省市：