[0006] 本发明所要解决的技术问题提供一种基于驻极体薄膜的静电电动机,以解决传统电机不利于小型化、微型化,对驱动电压的要求较高、对环境因素敏感、稳定性难以保证、无法带动外部负载工作等问题。
[0007] 为了解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:
[0008] 本发明涉及的一种基于驻极体薄膜的静电电动机,其包括定子、转子和旋转轴;所述的定子的上方设有用于连接直流高压负极的第一电刷和用于连接直流高压正极的第二电刷,定子的上表面黏贴有第一驻极体薄膜和第二驻极体薄膜,第一驻极体薄膜和第二驻极体薄膜朝上一面的正负极相反,且第一驻极体薄膜和第二驻极体薄膜之间留有间隙,第一电刷和第二电刷均不与第一驻极体薄膜及第二驻极体薄膜接触;所述的转子的中轴位置设有换向器,换向器包括两个换向器铜片以及设置在两个换向器铜片之间的绝缘部分,转子的上表面设有与两个换向器铜片一一对应的长方形金属条,转子下表面设有两个半圆形电极,两个半圆形电极之间存在间隙,两个半圆形电极分别与两个换向器铜片一一对应,且相互对应的半圆形电极与换向器铜片之间通过长方形金属条连接,半圆形电极与第一驻极体薄膜及第二驻极体薄膜之间存在空气间隙;所述的第一电刷和第二电刷均与换向器接触;所述的旋转轴穿过转子的中心并与转子连接。
[0009] 优选地,所述的第一驻极体薄膜和第二驻极体薄膜的面积相同,分别对称的贴在定子上表面的左半部分和右半部分。
[0010] 优选地,所述的长方形金属条的一端与换向器铜片连接,另一端与该换向器铜片对应的半圆形电极连接。
[0011] 优选地,所述的定子的左右两侧均设有立柱,立柱上设有凸体,所述的第一电刷和第二电刷分别绑扎在两个凸体上。
[0012] 优选地,所述的第一电刷和第二电刷在靠近换向器的部分均通过弯折的方式形成尖端,第一电刷和第二电刷的尖端与换向器接触,在与换向器接触良好的情况下尽可能的减少两者之间在转动过程中产生的摩擦力。
[0013] 优选地,所述的立柱的顶部设有顶部横梁,顶部横梁上设有上转轴支撑体,所述的定子内设有下转轴支撑体,所述的旋转轴上端穿过上转轴支撑体,下端延伸至下转轴支撑体内。旋转轴上端穿过上转轴支撑体可带动外部负载工作。
[0014] 优选地,所述的上转轴支撑体设有圆柱形孔洞,下转轴支撑体的上表面设有对应的圆锥形凹槽,所述的旋转轴的上下两端设有尖针,下端尖针插入圆锥形凹槽内,保证旋转轴及转子转动的稳定性。
[0015] 优选地,所述的长方形金属条沿转子上表面的直径布置。
[0016] 优选地,两个换向器铜片与绝缘部分组成一个圆环形状的柱体。
[0017] 所述的定子和转子采用白色普通树脂制作,下转轴支撑体和旋转轴采用不锈钢金属材料制作。
[0018] 采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
[0019] 1.本发明采用驻极体静电感应驱动原理,定子上表面贴有驻极体薄膜,转子的中轴位置设有换向器,转子的上表面设有长方形金属条,转子下表面设有两个半圆形电极,两个半圆形电极之间存在间隙,半圆形电极与驻极体薄膜及之间存在空气间隙,两个半圆形电极通过长方形金属条与对应的换向器铜片连通,该结构减小了电机尺寸,避免了电机在工作过程中产生发热现象,降低了电机功耗,便于电机的微型化,小型化。
[0020] 2.本发明定子上表面黏贴有第一驻极体薄膜和第二驻极体薄膜,转子上设有两个换向器铜片、与两个换向器铜片一一对应的两个半圆形电极,对应的换向器铜片与半圆形电极之间通过长方形金属条连接,两个电刷分别与换向器接触,使用直流高压供电即可保证电机正常工作,电动机无需对定子两端施加随转子转动位置变化而交替变化的电压,解决了现有静电电动机需要复杂调控电压的问题。
[0021] 3.本发明采用驻极体薄膜与转子下表面金属电极之间的静电场变化产生驱动力,使用旋转轴引出电机产生的动力,带动外部负载工作,解决了传统静电电动机无法带动外部负载工作的问题。
[0022] 4.本发明使用的驻极体材料能够较长时间对外产生静电场,稳定性好,电机工作时转速平稳,解决了介电弛豫式静电电动机对工作环境敏感,性能不稳定的问题。
[0023] 5.本发明所需的工作电流小,可通过控制供电电压大小的方式调节转速大小,操作简单。
[0024] 6.本发明可通过控制驻极体薄膜与供电电刷之间的位置关系改变转子的转动方向。