[發明專利]一種有刷直流電機

在審

• 申請號: 202210205983.7
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114629277A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 劉志丹;田立;龍勃;易立新
• 申請（專利權）人: 廣東肇慶愛龍威機電有限公司
• 主分類號: H02K3/48
• 分類號: H02K3/48;H02K3/12;H02K5/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 萬軍偉;吳鵬

本發明涉及一種有刷直流電機，包括：殼體，所述殼體的一端或者兩端開口，在所述殼體的內部形成容納空間；定子，所述定子設置于所述容納空間中；轉子，所述轉子具有轉子轂、從所述轉子轂沿徑向向外延伸的轉子齒，相鄰的轉子齒之間形成齒槽，所述轉子轂能夠與輸出部件連接，從而輸出動力；繞組，位于所述齒槽之中；所述轉子齒的數量與所述有刷直流電機的磁極之比為非整數，且位于不同的齒槽之中的繞組數量不完全相同。本發明將電機設計為非整倍數極槽搭配的方案，并將電機的每槽繞線圈數設計為有規律的、不完全相同的繞線圈數，使得電機運行電流波形更加明顯，便于電子控制器識別轉子位置。

技術領域

本發明屬于電機技術領域，具體涉及一種有刷直流電機。

背景技術

在電機的運行過程中，為了便于控制器電路準確地換相和換向，一般采用閉環控制來對電機進行控制，因此需要在電機中設置例如霍爾傳感器等位置傳感器來確定電機的轉子位置，由此對電機的運行狀態進行監測。

但是，安裝傳感器會增加線路的復雜程度，并且受限于電機的結構或者安裝場合，位置傳感器可能難以安裝，并且霍爾傳感器容易受溫度和磁場等外界環境的影響，故障率較高。由此，無位置傳感器的電機應運而生。與設置位置傳感器的方案相比，無位置傳感器的電機最明顯的優點就是降低了成本、減小了體積，并相應地提高了可靠性。

為了使電機能滿足無位置傳感器位置控制(Sensorless Positioning/Controls，為描述方便，下文簡稱SLP)的要求，現有技術中的電機產品大多采用電機極槽搭配為整倍數關系的傳統方案，即采用整距繞組的方案，例如4極12槽，2極8槽，使用此種設計方案的電機由于轉子整距繞組換向產生周期性的火花和轉子結構產生周期性的對稱磁拉力，電機容易產生振動和噪音以及電磁干擾。而當電機尤其是應用于汽車上時，例如將電機應用于車輛的座椅調節時，上述缺點會顯著地增加車內的噪音，給使用者帶來不適，影響客戶體驗，并且由于電磁干擾而影響汽車整車的電磁兼容性要求。

現有技術中已知有非整距繞組的電機。這種電機的振動和噪音相對而言會減小，電磁兼容性也有一定程度的提高，但是電機的運行電流波形不能滿足無位置傳感器位置控制的要求。

發明內容

為了在一定程度上解決上述技術問題，本發明提出了以下技術方案。

一種有刷直流電機，包括：

殼體，所述殼體的一端或者兩端開口，在所述殼體的內部形成容納空間；

定子，所述定子設置于所述容納空間中；

轉子，所述轉子具有轉子轂、從所述轉子轂沿徑向向外延伸的轉子齒，相鄰的轉子齒之間形成齒槽，所述轉子轂能夠與輸出部件連接，從而輸出動力；

繞組，位于所述齒槽之中；

所述轉子齒的數量與所述有刷直流電機的磁極之比為非整數，且

位于不同的齒槽之中的繞組數量不完全相同。

根據本發明的一個改進，各個轉子齒的齒寬并不完全相同。

根據本發明的一個改進，各個齒槽的形狀不完全相同。

根據本發明的一個改進，基于所述齒槽中所容納的繞組數量，對各個齒槽的槽形進行調整，以使得裝有繞組的轉子的重心位置符合動平衡要求，降低電機運行過程中的振動和噪聲。

根據本發明的一個改進，對于所述槽形進行調整包括改變限定該齒槽的兩個相鄰的轉子齒的之間轉子轂的徑向尺寸，或者改變該齒槽對應的轉子齒的頂部的形狀。

根據本發明的一個改進，基于所述齒槽中所容納的繞組數量，對各個轉子齒的齒寬進行調整，以使得裝有繞組的轉子的重心位置符合動平衡要求，降低電機運行過程中的振動和噪聲。