[發明專利]永磁直流電動機

有效

• 申請號: 200710022014.3
• 申請日: 2007-04-26
• 公開（公告）號: CN101051782A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 巢勇軍;郭元軍;沈留慶
• 申請（專利權）人: 江蘇超力電器有限公司
• 主分類號: H02K23/04
• 分類號: H02K23/04;H02K1/17;H01R39/04;H02K5/173
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及直流電動機技術領域，特別涉及一種具有倒角拱形體永磁瓦及若干不等片換向器片的永磁直流電動機。

背景技術

電動機在各行業生產領域以及家庭、公共場所等廣泛而大量地應用，與人們的工作和生活密切相關。隨著社會的進步，人們對污染環境的噪聲提出了越來越高的要求與限制，如何降低電動機振動及噪聲，減少噪聲對人們工作和生活環境造成的影響及其對人們健康產生的危害，已經成為亟需解決的問題。特別是用于汽車空調的電動機，為提高駕乘者舒適度，對電動機的噪聲更有較高的要求。從理想的理論角度考慮，電動機運行時應該沒有聲響，因而電動機運行中發出的任何聲音都可歸為電動機的噪聲。一般根據電動機噪聲產生的不同方式，大體可把其噪聲分為三大類：①電磁噪聲；②機械噪聲；③空氣動力噪聲。對于直流電動機而言，雖然對降低和控制其各種噪聲采取了種種現有技術措施。但是，由于復雜的實際情況的影響而產生的電動機噪聲，仍然需要通過進一步技術改進加以抑制。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種永磁直流電動機，該種電動機能夠有效降低噪聲。

本發明的目的是通過以下技術解決方案來實現的：

一種永磁直流電動機，包括機殼、永磁瓦、電刷和換向器，所述永磁瓦固定在機殼的內腔，所述換向器包含換向片，其特征在于，所述永磁瓦外形為倒角拱形體，至少有一處的角端設有與拱形體相截的倒角面，倒角面與端面間的倒角面角為30°～60°，其拱形外弧面半徑內弧面半徑不為同一圓心，且內弧面半徑大于外弧面半徑。

所述永磁直流電動機，其特征在于，所述換向器包括2～5種不同寬度的不等片換向器片，在換向器圓周上交錯相間排列。

電動機在運轉時，定子和轉子之間氣隙有一個氣隙磁場，直流電動機的電磁噪聲，主要是氣隙磁通場的諧波磁場引起電動機各部分之間相互作用發生變形和振動引起的，由于齒槽的存在，由其影響而產生齒諧波，它們的頻率往往是與磁槽數成倍數關系，諧波磁通產生了頻率較高的噪聲。通常采用的永磁瓦拱形外弧面與內弧面圓弧為同一圓心，整體厚度基本相同，所產生的近似梯形波磁場，其磁勢的諧波分量，將使轉子產生相應的諧波轉矩，成為電動機電磁力矩波動的組成部分。由于齒槽的影響而產生了齒諧波所引起的振動與噪聲，現有技術是采用斜槽的方法，將其削弱，而電磁噪聲的產生有著各種復雜的原因，電磁噪聲的抑制可以從多個方面及多種技術措施著手。本發明采用倒角拱形體永磁瓦，其角端設有與拱形體相截的倒角面，拱形外弧面與內弧面圓弧不為同一圓心，內弧面半徑大于外弧面半徑，永磁瓦中部的拱頂部位較厚，至兩側底部逐漸減薄，且有倒角構造，致使永磁瓦兩側底部較中部拱頂的磁通相對逐漸減弱，有效地減小了諧波磁場，使電動機磁場分布更接近于正弦波，從而有效地抑制了電磁噪聲。

有刷直流電動機旋轉中，電刷與換向器滑動接觸，不但產生摩擦和摩擦噪聲，同時，在所有的換向片之間都有一個絕緣溝槽，由于電刷撞擊換向片的進入邊，電刷與換向片周期性的撞擊使電刷在刷握里產生徑向跳動和晃動，引起電刷和刷盒周期性的振動，產生電刷噪聲，這種噪聲常包括與換向片數成倍數的多個單頻成分，有刷直流電動機通常慣例采用等距換向器片的換向器，電刷與各換向片有相同的撞擊周期，其產生的頻率(f_K)為：

fK=CKn60]]>

式中：C-正整數(1，2，3，4)；

K-換向片數；

n-轉速(r/min)。

上述頻率一般在10千赫以內，而換向器變形、表面光潔度不好時，噪聲幅度將增大。電磁噪聲還和定子、轉子本身的振動特性(如固有頻率、阻尼、機械阻抗及聲學特性等)有關。例如，當激振力和固有頻率共振時，即使電磁力很小也會產生很大的噪聲。本發明采用不等片(等距)的換向器片，使電刷與各換向片有不同的撞擊周期以及振動頻率，改變了采用等距的換向器片的共振特性，從而減少系統的振動和噪聲，并在實踐中證明了這一效果。

本發明的目的、優點和特點，將通過下面優先實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例是僅作為例子給出的。

附圖說明

圖1是本發明異型永磁瓦的示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；