CN100386001C - 给光源供电的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种给光源供电的装置和方法。该装置包括一个电机，一个稳压电路和一个光源。该电机包括一个励磁组件和一个电枢组件。该励磁组件在一个励磁绕组上具有一个中间抽头而形成一个可变的励磁绕组电源。该稳压电路与该中间抽头连接且还包括一个具有一个输出的电压调节器，该输出与光源连接用于稳压。
Description
技术领域
本发明涉及一种从电机的励磁绕组的中间抽头给一个光源供电的装置和方法
背景技术
由于多种原因，用于电机励磁绕组的中间抽头是人们所需要的。例如，这样一种抽头可以用于改变电机的速度。此外，一个中间抽头可以用于提供一个输出电压，该输出电压可以用于启动灯或其它指示器，给电子电路提供电源或类似情况。美国专利No.4,926,079描述了一个带有一个中间抽头的电机励磁绕组。
图1-4中举例说明了一种现有的带有中间抽头的电机励磁绕组。图1示出了一个励磁绕组组件的平面图。图2示出了励磁绕组组件的侧面投影图。图3示出了励磁绕组组件的前投影图。图4是一个截面图，沿图1中的线4-4截取，示出了一个用于与绕组中间点接触的摩擦端子装置。
继续参考图1-4，现有励磁绕组组件总体由10表示，极靴结构用12表示。端子引线13和14与组件10的第一励磁绕组接触，端子引线15和16与组件10的第二励磁绕组接触。有一个附加端子引线18用于与第一励磁绕组上的中间点接触，即与中间抽头接触。如图所示，不同的端子引线与末端连接并在多个端子板24，26的不同的槽部20，22处与励磁绕组的一个中间抽头连接。组件10还包括一个叠片组28。磁导线圈的一部分30通过一个末端32与绕组的其它部分连接，其中磁导线圈具有用于结合粗的中间接点。与中间接点的接触是通过一个插入一个槽部的摩擦端子装置56实现的。在图4中示出端子装置56插入槽部20并沿导线与中间接点接触以为励磁绕组提供所需要的中间抽头。端子装置56为了既能与磁导线的部分30相连又能与端子引线58相连而通常为H形。单边钩60防止装置56从槽部20中移动。这种现有的带有中间抽头的电机励磁绕组组件和另外的可替换的组件在美国专利No.4,926,079中进一步详细描述。
上述励磁绕组上的中间抽头抽出的引绕可以用于提供一个输出电压，该输出电压用于给灯或光源供电。当用抽头作为一个发光体的电源时，光强将随着励磁绕组的电压的改变而改变。由于线电压的变化、电机负载状态和电机速度状态，励磁电压会连续变化。这个电压的变化将导致由该电压提供电能的光强度也随之变化。光强度将表现为闪烁的强度与电压变化一样快。
关于电枢和励磁组件的其它背景信息可以在美国专利4,673,834，4,585,964；4,481,435；4,340,829；4,322,647；4,153,869；3,979,615以及参考文献27893中了解。
由于前述的原因，需要一种改进的给光源供电的装置和方法，该装置和方法用到带有中间抽头的励磁绕组且能够避免现有组件的闪烁问题。
发明概述
因此本发明的一个目标是提供一种将电机用于给光源供电的装置和方法，其在中间抽头和光源之间利用了一个稳压电路。
为了实现上述目标，提供一个装置。该装置包括含有一个励磁组件和一个电枢组件的电机。该励磁组件包括一个励磁绕组。在励磁绕组上的一个中间抽头形成了一个可变的励磁绕组电源。该装置进一步包括一个稳定电路和一个光源。稳压电路与中间抽头连接。该稳压电路包括一个输出的电压调节器。该光源与电压调节器的输出连接。
电机可以是任何含有励磁绕组的中间抽头而形成的一个可变励磁绕组电源的电机。根据具体的应用，电机可以是串联绕组直流电机或通用的交流电机。
在优选实施例中，稳压电路进一步包括一个位于中间抽头和电压调节器之间的桥式整流器。此外，该稳压电路包括一个位于桥式整流器和电压调节器之间的滤波电容。更优选的，该光源包括一个高亮度发光二极管或一系列此种二极管。
此外，为了实现本发明，提供一个装置。该装置包括一个电机，一个稳压电路和一个光源。该电机包括一励磁组件和一电枢组件。该励磁组件包括一个励磁绕组，其中在励磁绕组上的中间抽头形成可变的励磁绕组电源。该稳压电路与中间抽头连接。该稳压电路包括一个与中间抽头连接的桥式整流器和与桥式整流器连接的电压调节器。该电压调节器具有一个输出。该光源与该电压调节器的输出连接。该光源包括一个高亮度发光二极管。
优选的，稳压电路进一步包括一个位于桥式整流器和电压调节器之间的滤波电容。电机可以是各种类型的如串联绕组直流电机或通用的交流电机。
更进一步，为实现该发明，提供一种给光源供电的方法，该方法采用一个包括一个励磁组件和一个电枢组件的电机用于激励光源。该励磁组件包括一个励磁绕组。该方法包括在该励磁绕组上形成一个中间抽头以产生一个可变的励磁绕组电源。该方法进一步包括连接一个稳压电路到中间抽头。该稳压电路包括一个具有输出的电压调节器。该方法进一步包括将光源和电压调节器连接到输出。
在一优选的实施例中。该方法进一步包括在中间抽头和电压调节器之间连接一个桥式整流器。优选的一个滤波电容连接于桥式整流器和电压调节器之间。
关于本发明实施例的优点是很多的。在一个串联电机中，如一个串联直流电机或通用交流电机，电机的负载和速度的改变将引起励磁绕组中间抽头上的电压改变。本发明的稳压技术为该光源供电提供一个固定的电压。
本发明的上述目标和其它目标，特点和优点将从结合附图对优选实施例的详细描述中明显看出。
附图说明
图1示出了一个励磁绕组件的平面图；
图2示出了该励磁绕组组件的侧面正视图；
图3示出了该励磁绕组组件的前面正视图；
图4是一个沿图1的线4-4的剖视图，示出了用于与绕组中间节点接触的一个摩擦端子装置；
图5是说明本发明中的装置的一个优选实施例的框图；
图6是本发明的优选实施例中的一个装置的平面图；
图7是本发明优选实施例中的一个装置的平面图；
图8是本发明优选实施例中一个装置的侧视图；
图9说明本发明一个优选实施例中给光源供电的方法。
优选实施例的详细说明
参考图5，本发明的一个装置由附图标记80表示。装置80包括一个含有励磁组件10和电枢组件82的电机。励磁组件10可以通过图1-4中示出的励磁组件实现。电枢组件82可以采用任何适合的形式。此外，形成电机的励磁组件和电枢组件可以采用任何适合的形式且这里示出的这些组件的都是示意性的。励磁组件10包括一个励磁绕组，其中在该励磁绕组上有一个中间抽头形成一个可变的励磁绕组电源。如图5所示，引线18与该中间抽头连接。
如图5示出的优选实施例，以一个由二极管D1，D2，D3，D4组成的全波桥式整流器方式示出的桥式整流器与该中间抽头连接。可替换的，该桥式整流电路可以是半波整流器。下面的整流器是一个电容C1和一个并联电阻R2，两者是可以任选的。当电机是通用的交流电机时，电容和电阻是优选的，但是不能用于串联直流电机中。电容C1给来自桥式整流器的电压滤波。电压调节器VR1(或齐纳二极管)在桥式整流器和电容将电压稳定在一个固定值后与电路连接。然后将该固定电压值提供给光源L1，随后该光源输出一个稳定的光强。示出的电阻R1调节通过光源L1的电流，该光源L1最好是高亮度发光二极管。可替换的，一系列发光二极管可以设置成并联或串联。稳定的高亮度光适合于许多应用。例如，一个稳定的高亮度光在诸如真空清洁器或能源工具的装置上非常有用。在真空清洁器的应用中，本发明的实施例在电机负载和空载或线电压改变的情况下能够避免真空清洁器上的光暗淡或闪烁。
图6-8示出了用于实现本发明一个优选装置结构的稳压电路和光源的电路板84和不同组件的示意性结构。图6-8中示出的引线14和18连接该可变的励磁绕组电源。
图9示出了根据本发明一个优选实施例的给光源供电的方法。在框90，在一个励磁绕组上形成一个中间抽头以产生一个可变的励磁绕组电源。用于产生一个可变的励磁绕组电源的适合电机包括诸如一个串联直流电机或通用交流电机的串联绕组电机。当然，其它带有串联绕组的电机结构也可以用于本发明的实施例。在框92，一个桥式整流器连接于该中间抽头。在框94，一个滤波电容连接于该桥式整流器。在框96，一个电压调节器连接于该滤波电容。在框98，优选是一个高亮度发光二极管或一系列高亮度发光二极管与光源连接。
虽然本发明的实施例已经被图示和描述，但并不意味着这些实施例示出和描述了本发明所有可能的形式。更确切的，说明书中用到的文字只是描述而不是限制，而且可以有不脱离本发明思想和范围的不同的变化。
Claims (7)
1.一种装置，包括：
一个含有一个励磁组件和一个电枢组件的电机，该励磁组件包括一个励磁绕组，其中在该励磁组件上具有一个中间抽头以形成一个可变的励磁绕组电源；
一个稳压电路，与该中间抽头连接，该稳压电路包括一个具有输出的电压调节器；
一个位于该中间抽头和电压调节器之间的桥式整流器；以及
一个光源，与该电压调节器的输出连接。
2.如权利要求1的装置，其中该电机是串联绕组直流电机。
3.如权利要求1的装置，其中该电机是通用交流电机。
4.如权利要求1的装置，其中稳压电路进一步包括一个位于桥式整流器和电压调节器之间的滤波电容。
5.如权利要求1的装置，其中该光源包括一个高亮度发光二极管。
6.一种用于电机的给光源供电的方法，该电机包括一个励磁组件和一个电枢组件，该励磁组件包括一励磁绕组，该方法包括：
在该励磁绕组上形成一个中间抽头以产生一个可变的励磁绕组电源；
通过提供连接到该中间抽头的一个稳压电路来稳定所述电源的输出，该稳压电路包括一个具有输出的电压调节器，
通过提供连接到该中间抽头和该电压调节器的一个桥式整流器来整流所述光源功率输出；以及
通过连接该光源到该电压调节器的输出来给该光源供电。
7.如权利要求6的方法，进一步包括步骤：通过提供连接到该桥式整流器和该电压调节器的一个滤波电容来滤波所述光源功率输出。
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