本发明属于电机工程 目前广泛使用的各种小型和微型交流电机，效率都低，且不能象直流电机那样可以随意控制或调节转速，有些交流电机虽然也能分档调速或通过可控硅控制导通角调速。但其工作效率低方法复杂。附加设备多，因此一般交流电机只有一种转速，不能根据需要改变速度和电磁转矩。直流电机比交流电机效率高，而且容易制造出各种转速的电机来，可是现在通用的直流电机，需要换向器和电刷装置才能工作，而这种装置一直是直流电机的薄弱环节，容易引起电机的机械和电器故障。
微型无刷直流电动机虽然淘汰了换向器和电刷，可以象交流电动机那样旋转，可是电动机的起动和匀速旋转需要较复杂的电子线路和多个大功率三极管等多种元件才能工作。因此这种电机既昂贵又复杂，可靠性也差，只能适用于特殊场合。
本发明的目的是提供一种结构和制造工艺简单，成本低廉的电机。这种电机克服了上述三种电机的不足，使其具有交流和直流两种电机的优点。是一种多用途、高效率、适应多种电源、并可进行无级调速的交直流通用电机。
本发明的具体解决方案包括单极定子交直流通用电机的结构和制造方法。
单极定子交直流通用电机的结构是由设有VMoS场效应管（29）的安装板（28）与多孔接线转换装置（26）和（24）的电机壳体（23）、无槽定子磁轭（19）、环形单极定子绕组组件（18）、环形永磁转子（17）以及普通的转子轴（22）、轴承（21）端盖（20）和护罩（27）组成。环形单极定子绕组组件（18）内含有绕装在环形绝缘骨架外周的二至四个双线同极性反绕或单线绕成同极性的并联磁场线圈（13）、（14），每个磁场线圈绕制成一个以上的串联同极性磁极;检测永磁转子极性和位置并控制图4中地VMoS场效应管（29a）的霍尔集成电路（11），每个磁场线圈的一端都同装在壳体上的VMoS场效应管漏极相接。另一端与多孔接线转换装置上的一个接头相联，再通过专用插盖（24）使每个磁场线圈与电源接通，由霍尔集成电路所输出的信号直接对VMoS场效应管进行控制，使其能周期、交替地向定子绕组中的磁场线圈输送建立旋转磁场所需的电流。
单极定子交直流通用电机的制造方法包括：1）无槽定子磁轭（19）是由软磁铁氧体制成图1所示的整体环形零件;2）环形单极定子绕组组件（18），是在一个环形的绝缘骨架或心轴外周绕制成，图2所示，用双线反绕或反接的三对六个同极性磁场线圈（13）。在每个磁场线圈的一端串联一个晶闸管（12），在环形线圈骨架外周的一端有三个互成120°电角度放置的霍尔集成电路（11），每个霍尔集成电路的输出端都与其中一对晶闸管（12）的控制极联接;3）环形永磁转子（17）是用永磁铁氧体制成一对或多对磁极的圆环形转子或由三个瓦片形永磁零件组装成两个磁极弧长为2∶1至1∶1之间的不对称的磁极转子。
单极定子交直流通用电机通过接线转换装置上的专用插盖（24）对磁场线圈进行四种以上的组合接线，再通过机内与机外控制信号的转换，可以使同一电机成为十二种以上不同用途的电机：1）转速可调的三相交流电动机;2）直流电动机;3）直流伺服电动机;4）直流变交流的逆变机;5）转速可调的单相交流电动机;6）单相交流伺服电动机;7）交直流数控伺服电动机;8）单相交流无触点程序控制电机;9）直流发电机;10）三相交流发电机;11）同时发出直流和交流两种电流的混合发电机;12）转速不受频率与极对数限制的高速交流电动机。
单极定子交直流通用电机的环形永磁转子（17）亦可用稀土钕铁硼制成;无槽定子磁轭（19）亦可用硅钢片带材卷绕制成外定子式磁轭和内定子式磁轭，还可用高电阻软磁材料铁铝16以及各种粉沫冶金软磁材料制成低速电机用定子磁轭。
单极定子交直流通用电机使用的VMoS场效应管（29）亦可用晶闸管;霍尔集成电路（11）亦可用磁敏元件。
单极ㄗ咏恢绷魍ㄓ玫缁淖雍投ㄗ邮俏薏鄣模蛊渲圃?技术大为简化，同时减少了制造转子和定子的各种模具，能使新电机的设计、试制周期缩短，降低成本。由于去掉了电机转子和定子的齿槽、机械换向器和电刷装置等，使电机的结构和制造技术进一步理想化，由于使用磁性很强的高矫顽力永磁转子对电机磁路进行统一激磁，电机的性能指标显著提高，这种电机的效率高达百分之九十以上，可以是一般单相交流电机的两倍。由于这种电机可根据需要进行无级调速，所以用这种电机拖动通风机和水泵，则是最理想的节能电动机，比使用附加电子调速器的异步电动机效果更好，设备投资也少。无槽的定子和转子结构，也使电机气隙磁场波形更好，进一步减少了谐波损耗。这种电机无论在设计、制造、使用和维修方面都比现有电机简单、容易、费用也低。
图1是单极定子交直流通用电机的结构图。图中：（29）VMoS场效应管，（22）电机轴，（21）轴承，（20）端盖，（27）护罩，（23）电机壳体，（19）无槽定子磁轭，（18）环形单极定子绕组组件，（17）环形永磁转子，（26）多孔接线转换装置，（24）专用插盖，（28）安装板，（30）散热片。
图2是单极定子交直流通用电机电原理图。图中（1-10）导线联接点，（11）霍尔集成电路，（12）晶闸管，（13）磁场线圈。
图3是单极定子交直流通用电机的四种电原理接线图;a、是直流电机;b、三相交流电动机;C、单相交流电机;D、逆变机。
图4是用三个VMoS场效应管，分别串联在三个单磁场线圈上的单极定子绕组接线图。
图5是一种2∶1至1∶1之间的不对称磁极转子结构图。（15）是不对称磁极;（16a）、（16b）是永磁转子磁极不对称的变化范围。
结合附图对本发明的实施例进行描述。
按图1～4所示单极定子交直流通用电机，其机壳（23）由铸铁或铸铝等材料制成，上有多个散热片（30）和两个安装板（28）、（25）。定子磁轭（19）用硅钢片带材卷绕成无槽环形零件;定子绕组组件（18）由三个高强度漆包线绕制成110°～120°的同心磁场线圈同霍尔集成电路一起通过用塑料制成的心轴，将三个磁场线圈按120°等分胶接在定子磁轭（19）的内孔中，或者将三个磁场线圈绕装在环形塑料骨架上后，再将骨架胶接在定子磁轭（19）的内孔中三只霍尔集成电路装在三个磁场线圈的交界处，与三个磁场线圈的轴线大约差60°电角度，每个霍尔集成电路都控制着沿转向超前大约60°左右电角度的一个磁场线圈上串联的VMoS场效应管的栅极;定子绕组组件（18）中的三个磁场线圈的始端与末端以及霍尔集成电路的公共电源线和三个信号输出线全部与多孔接线转换装置（26）的接线端焊接，通过插孔将三个磁场线圈的始端并联后接到直流电源正极，末端分别接在三个VMoS场效应管的漏极上。并将三个源极并联后接地，三个霍尔集成电路的输出端分别接到所对应的VMoS场效应管的栅极上。这种定子在永磁转子N-S磁极的感应下，产生与转子同步并超前的旋转磁场，不停地牵引着永磁转子转动，加速，一直到所需的工作转速。
实施例二
按图3所示，单极定子交直流通用电机，可以接到三相交流电源（图3b）、单相交流电源（图3C）和直流电源（图3a）上通用，接法是通过专用插盖（24）来完成。若作为逆变机使用时，如图3D将磁场线圈（1）、（3）、（5）并联后接直流电源正极，10接电源负极即成为直流电动机，同时（2）（4）（6）输出三相正弦交流。
堪误表
文件名称 页 行 误 正
说明书 2 6 …二至四个双线 …三至六个（组）双线