[實用新型]帶有換向器的串勵電機

無效

• 申請號: 201020642487.0
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN201869038U
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 饒賓期;應艷杰;張潔;楊璐;邵平
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H02K13/00
• 分類號: H02K13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及電機領域，具體講是一種帶有換向器的串勵電機。

背景技術：

電機產品基于轉子有無勵磁電源可分為兩類：一類是轉子無勵磁電源的感應電機，感應電機通過定子的勵磁繞組產生的旋轉感應磁場，切割轉子的封閉回路線圈，驅動轉子旋轉；另一類是轉子有勵磁電源的電機，如串勵電機，轉子的勵磁電源需要通過換向器來實現轉子在旋轉時切換轉子線圈中的電流方向，實現轉子的連續的轉動。

串勵電機屬于轉子有勵磁電源的電機，由于其控制電路簡單，調速范圍大，通過控制電壓就可以實現無極調速等獨特的優點，普遍應用于在電動工具和家用電器中，如滾筒洗衣機、吸塵器等。隨著家用電器的普及，這種電機的前景越來越大。

串勵電機一般都帶有換向器，其定子繞組和轉子繞組串聯。如圖1、圖2所示，所述的串勵電機包括定子、轉子、前端蓋(30)和后端蓋(60)組成，定子由定子鐵芯(51)和纏繞于定子鐵芯(51)上的定子繞組(52)、(53)組成，其作用是產生勵磁磁通，導磁及支撐前后端蓋；轉子由轉子鐵芯、轉子繞組(40)、轉軸(41)及換向器(10)組成，其作用是保證并產生連續的電磁力矩，通過轉軸帶動負載做功，將電能轉化為機械能；前后端蓋(30)、(60)起支撐轉子，將定、轉子連結固定成一體的作用。一般前、后端蓋內有滾動或滑動軸承(20)；換向器(10)一般由整流子(11)和一對換向電刷裝置(70)、(80)組成，換向電刷裝置中一般設有電刷片(71)和彈簧(72)，彈簧(72)可以保持電刷片(72)即使在有磨損的狀況下也能夠與整流子(11)緊密接觸。

串勵電機可接交直流電源，以直流電為例，外接直流電經上部定子繞組(53)，產生一定方向的磁場，然后通過一個電刷片進入整流子(11)，通過整流子(11)上的銅頭，將轉子繞組(40)分成兩路并聯支路，經由另外一個電刷片進入下部定子繞組(52)，上下定子兩股繞組產生相同方向的電磁場，在定子繞組產生的電磁場的作用下，對通入電流的轉子繞組產生力，并驅動轉子旋轉，轉子上的整流子(11)的銅頭在一對換向電刷裝置(70)、(80)的切換作用下，始終保持轉子繞組中的兩路并聯的的電流對稱、連續，保持轉子產生的磁通方向不變，從而使得轉子產生連續轉動。

由于現有的串勵電機采用的是碳刷式的電刷片，這種換向電刷裝置存在兩方面的缺陷：一方面，在轉子高速旋轉時，電刷片在整流子上進行滑動摩擦，產生一種高頻噪音，這種高頻噪音電機使用在家用電器上，無法適應人們對生活品質的日益提高的需求；另一方面，在轉子高速旋轉時，電刷片在整流子上進行滑動摩擦，電刷片和整流子容易產生快速磨損，電刷片和整流子的壽命短。

實用新型內容：

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種在換向時噪音小、零件磨損小的帶有換向器的串勵電機，即采用滾動摩擦來代替滑動摩擦來解決上述現有技術的缺陷。

本實用新型的技術解決方案是，提供以下結構的帶有換向器的串勵電機，包括前端蓋、后端蓋、定子和轉子，所述的前后端蓋內分別安裝有軸承；所述的定子包括定子鐵芯和至少一對纏繞于定子鐵芯的定子繞組，定子通過緊固件將前后端蓋緊固連接；轉子包括轉子鐵芯、轉子繞組、轉軸和換向器，所述的換向器包括設置于轉子上的整流子和設置于前端蓋中的換向裝置；所述的轉子繞組由多股線圈環形串聯，并在每個串聯接口點分別引出一個抽頭，并與整流子上對應的每個銅頭連接。

所述的換向裝置包括換向外圈、滾動導子、保持架和至少一對接觸導片，所述的換向外圈安裝于前端蓋內，所述的滾動導子環形均勻分布在換向外圈和整流子之間，所述的滾動導子位于能對滾動導子限位的保持架內；所述的接觸導片嵌裝在換向外圈的內環面上，每個接觸導片上各引出一根導線，所述的導線分別與串勵電機的定子繞組串聯。

采用以上結構后與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：采用本實用新型，在換向器換向時，整流子在轉子的帶動下，隨著轉子高速轉動，整流子與滾動導子之間滾動摩擦，電流可從定子繞組的一端經過一接觸導片，通過處于該接觸導片弧括范圍內的滾動導子進入轉子繞組，在經過轉子繞組后經由另一接觸導片弧括范圍內的滾動導子，到達另一接觸導片，最后進入定子繞組的另一端，從而實現電機換向，改變了現有技術電刷片與整流子之間的滑動摩擦為本實用新型的整流子與滾動導子之間的滾動摩擦，減小了整流子的損耗，延長了電機的使用壽命，而且滾動摩擦產生的噪音非常小，提高了電機的性能。

作為改進，所述的串勵電機還包括防塵限位蓋，所述的防塵限位蓋固定在換向外圈的外側面上，這樣，既能對保持架限位，防止保持架產生軸向位移，也能起到防塵的作用。