[發明專利]一種無干擾永磁直流電動機

無效

• 申請號: 201110039494.0
• 申請日: 2011-02-15
• 公開（公告）號: CN102638148A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張華林
• 申請（專利權）人: 江蘇亞泰機電有限公司
• 主分類號: H02K23/66
• 分類號: H02K23/66
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 李海燕

技術領域

本發明涉及一種汽車或船舶上使用的永磁直流電動機，尤其涉及一種無干擾永磁直流電動機。

背景技術

現有技術中，汽車或船舶用空調器上的風機如冷凝器風機、蒸發器風機、暖風機等上所使用的是自備直流蓄電池的直流電動機，其結構多借用固定室內場合的永磁直流電動機來驅動風葉旋轉。這種固定于室內場合的永磁直流電動機不能簡單地直接移植轉而用于汽車或船舶空調器風機這一特定產品上。主要原因是：

用于固定室內場合的永磁直流電動機額外產生的電磁騷擾火花的大小，設計的指導思想是以盡量不損壞有關零件為度，且對其他原因派生的電磁波大小不作針對性處理。

在電動機啟動過程或正常運行時，在直流電動機的電刷與第一對換向片接觸轉為與下一對換向片接觸時，會因在換向片相鄰隔離槽中殘留有電刷磨損產生的石墨性粉末由于摩擦發熱而引起此電刷粉末斷續產生電火花。電火花爆發產生的電磁波的頻率高達數百萬Hz以上且頻帶較寬。這些伴生的電磁波頻率又大多在車載船載家用電器的載波之中短波頻率范圍內，干擾了電視機、收音機、手機等的外來載波進而影響電視機、手機等之屏幕形象同時影響進入人耳之聲波。

在電動機啟動過程或正常運行時，在直流電動機的電刷與第一對換向片接觸轉為與下一對換向片接觸時，因滑過換向片之間的絕緣隔離槽而會在換向片上發生的接觸直流電壓由低壓向額定電壓的突跳，于是無論在轉子繞組電路還是在電源電路上，就會在普通直流電流的基礎上瞬間疊加一個極小的電流突跳；突跳電流在轉子的導線電路上傳送的同時，并形成電磁波向換向片和轉子的周圍空間擴散。這就實際產生了空間交流電磁波。所述交流電磁波的基礎頻率在中高頻范圍且視電動機轉速不同而變化，約達1200Hz以上；并像正弦波那樣具有周期性；該基礎頻率正是人耳可接收之聲頻的一部分，可能會干擾到車載收音機、手機等的聲音傳播與人耳之接收。

故現代汽車或船舶空調器的風機用永磁直流電動機產生的電磁騷擾火花的大小，必須限制在更小范圍，不但不能損壞有關零件，而且應對由其他原因派生的電磁波大小作針對性處理，以最終達到不影響各種車載船載電視機、收音機、手機等的收視收聽效果。

發明內容

本發明為了解決以上問題提供了一種大幅抑制電磁干擾、結構簡單、成本低廉的無干擾永磁直流電動機。

本發明的技術方案是：包括電動機主體和抑制電磁干擾電路。所述的抑制電磁干擾電路設置在電動機主體內，該電路與電動機載體上的直流蓄電池、電源開關相通，所述電動機主體主要包括機殼、換向器、電刷裝置、永磁體定子、轉子鐵芯和繞組，電刷裝置包括一對或一對以上石墨電刷，所述的抑制電磁干擾電路包括電感(一)、(二)和電容器，電感(一)、(二)和電容器串聯，串聯后的電感(一)、(二)和電容器與直流蓄電池并聯，電感(一)和電感(二)通過引線分別與石墨電刷相連接。

所述抑制電磁干擾電路中還包括一個電阻，電阻與電感(一)、(二)和電容器串聯。

所述的直流蓄電池輸出電壓為12V～48V。

按照本發明的設計，永磁直流電動機運行中額外產生的中高頻電流和電磁騷擾電磁波有3種流轉消化擴散渠道。

①有線渠道。中高頻電流之一部分通過電刷之柔紉引出線會疊加到直流電源上并大量地被蓄電池的正負極吸收，再在轉子繞組之各導線上傳送；另一部分會通過帶芯電感、電阻器和電容器進行流轉。大部分中高頻電流可以通過帶芯電感而被吸收蓄積緩沖轉向；通過電阻器后降低了電感及電容器間的相當高的“節點”串聯諧振電壓，同時也就減小了中高頻諧振電流及其產生的電磁波之磁場強度。中高頻諧振電流在由正極流向負極的另一帶芯電感時又一次被吸收蓄積緩沖。由于以上幾種元件的綜合作用，從而使得可能形成電磁波的中高頻電流減少了很多。

②無線渠道。削減緩沖后的中高頻電流形成的電磁波向鐵芯轉子和換向器周圍空間擴散，相當大的部分又被極其靠近電磁波源的基本為密封狀態的起屏蔽作用的電動機金屬機殼(含端蓋)吸收，形成渦流而引起機殼(含端蓋)發熱。按空調風機的實際應用情況，可用可導熱散熱之金屬管道將此熱量導出，或由冷凝風機自行吹出。

③自由擴散。削減緩沖后的中高頻電磁波之相當小的部分，泄漏出機殼(含端蓋)外散怖到電動機以外的空間，形成了極微小的電磁場強度，疊加到車載船載之視聽電器之外來的聲波和載波的電磁波上。

調節設計帶芯電感、電阻和電容器的大小，可以使得該電動機產生的電磁波削減到不至于影響車載船載家用電器的正常使用。試驗表明，在離帶負載運行的一種真實風機0.4m(米)處使用手機打出與接聽毫無影響。