專利名稱：永磁直流電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
永磁直5危電動(dòng)枳J
抆術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有倒角換形 體永磁瓦及若千不等片換向器片的永磁直流電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)在各行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域以及家庭、公共場所等廣泛而大量地應(yīng) 用，與人們的工作和生活密切相關(guān)。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對污染環(huán)境 的噪聲提出了越來越高的要求與限制，如何降低電動(dòng)機(jī)振動(dòng)及噪聲，減 少噪聲對人們工作和生活環(huán)境造成的影響及其對人們健康產(chǎn)生的危害， 已經(jīng)成為亟需解決的問題。特別是用于汽車空調(diào)的電動(dòng)機(jī)，為提高駕乘 者舒適度，對電動(dòng)機(jī)的噪聲更有較高的要求。從理想的理論角度考慮， 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)應(yīng)該沒有聲響，因而電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中發(fā)出的任何聲音都可歸 為電動(dòng)機(jī)的噪聲。 一般根據(jù)電動(dòng)機(jī)噪聲產(chǎn)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(jī)械噪聲；③空氣動(dòng)力噪聲。對于直流 電動(dòng)機(jī)而言，雖然對降低和控制其各種噪聲采取了種種現(xiàn)有技術(shù)措施。 但是，由于復(fù)雜的實(shí)際情況的影響而產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)噪聲，仍然需要通過 進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)加以抑制。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種永磁直流電動(dòng)機(jī)，該種電動(dòng)機(jī)能
夠有效降低噪聲。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)的 一種7JC磁直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)殼、永磁瓦、電刷和換向器，所述永
磁瓦固定在機(jī)殼的內(nèi)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(shè)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(nèi)弧 面半徑不為同一圓心，且內(nèi)弧面半徑大于外弧面半徑。
所述永^磁直流電動(dòng)機(jī)，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(cuò)相間排列。
電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙有一個(gè)氣隙磁場，直流電動(dòng) 機(jī)的電磁噪聲，主要是氣隙磁通場的諧波磁場引起電動(dòng)機(jī)各部分之間相 互作用發(fā)生變形和振動(dòng)引起的，由于齒槽的存在，由其影響而產(chǎn)生齒諧 波，它們的頻率往往是與磁槽數(shù)成倍數(shù)關(guān)系，諧波^磁通產(chǎn)生了頻率較高 的噪聲。通常采用的7:jc磁瓦拱形外弧面與內(nèi)弧面圓弧為同一圓心，整體 厚度基本相同，所產(chǎn)生的近似梯形波磁場，其磁勢的諧波分量，將使轉(zhuǎn) 子產(chǎn)生相應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩，成為電動(dòng)機(jī)電磁力矩波動(dòng)的組成部分。由于齒 槽的影響而產(chǎn)生了齒諧波所引起的振動(dòng)與噪聲，現(xiàn)有技術(shù)是采用斜槽的 方法，將其削弱，而電磁噪聲的產(chǎn)生有著各種復(fù)雜的原因，電磁噪聲的 抑制可以從多個(gè)方面及多種技術(shù)措施著手。本實(shí)用新型采用倒角拱形體 永^磁瓦，其角端設(shè)有與拱形體相截的倒角面，拱形外弧面與內(nèi)弧面圃弧 不為同一圓心，內(nèi)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(cè)底部逐漸減薄，且有倒角構(gòu)造，致使永磁瓦兩側(cè)底部較中部 拱頂?shù)拇磐ㄏ鄬χ饾u減弱，有效地減小了諧波磁場，使電動(dòng)枳J茲場分布 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(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)中，電刷與換向器滑動(dòng)接觸，不但產(chǎn)生摩擦和 摩擦噪聲，同時(shí)，在所有的換向片之間都有一個(gè)絕緣溝槽，由于電刷撞 擊換向片的進(jìn)入邊，電刷與換向片周期性的撞擊使電刷在刷握里產(chǎn)生徑 向跳動(dòng)和晃動(dòng)，引起電刷和刷盒周期性的振動(dòng)，產(chǎn)生電刷噪聲，這種噪 聲常包括與換向片數(shù)成倍數(shù)的多個(gè)單頻成分，有刷直流電動(dòng)機(jī)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(chǎn)
生的頻率(力、)為
式中C —正整數(shù)(1 , 2 ， 3 ， 4 ); —換向片數(shù)； n —轉(zhuǎn)速(r/mi 2 ) 上述頻率一般在10千赫以內(nèi)，而換向器變形、表面光潔度不好時(shí)， 噪聲幅度將增大。電磁噪聲還和定子、轉(zhuǎn)子本身的振動(dòng)特性(如固有頻 率、阻尼、機(jī)械阻抗及聲學(xué)特性等)有關(guān)。例如，當(dāng)激振力和固有頻率 共振時(shí)，即使電磁力很小也會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。本實(shí)用新型采用不等片 (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(dòng)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(tǒng)的振動(dòng)和噪 聲，并在實(shí)踐中證明了這一效果。
本實(shí)用新型的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)先實(shí)施例的非限制 性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例是僅作為例子給出的。


圖l是本實(shí)用新型異型永磁瓦的示意圖； 圖2是圖1的俯視圖； 圖3是本實(shí)用新型不等片距換向器示意圖； 圖4是本實(shí)用新型軸承室構(gòu)造示意上述圖中，l-異型永/磁瓦；la-側(cè)邊；lb-倒角邊；3-端邊；2-轉(zhuǎn)子 組件；2a-換向器片；2b-轉(zhuǎn)子軸；3-殼體；4-滾動(dòng)軸承；5-波形墊圏；6-開口擋圈；h-外弧面半徑與內(nèi)弧面半徑垂直距離；R-外弧面半徑；r-內(nèi)
弧面半徑；ot、 P、 Y-片距圓心角；6-倒角面角。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
附圖1、 2表示了本實(shí)施例兩極永磁直流電動(dòng)機(jī)的倒角拱形體永磁 瓦1。本實(shí)施例采用了與通常永磁直流電動(dòng)機(jī)不一樣的兩塊永磁瓦1， 利用半圓頭鉚釘將永磁瓦1鉚接在電動(dòng)機(jī)殼體3 (參見圖4 )上，并緊 緊地把握住永磁瓦1，使兩塊永磁瓦1拱形外弧面對稱地緊緊貼合在內(nèi) 腔為圓形的電動(dòng)機(jī)殼體3的內(nèi)壁上。如圖1所示，永磁瓦1的特征是外 形為倒角拱形體，如圖2所示，永磁瓦1的四角端處有與拱形體相截的 倒角面lb，倒角面lb位于端面lc與底邊la之間，倒角面lb與端面 lc間的夾角(倒角面角)6為45° 。并且，本實(shí)施例永磁瓦l的拱形 外弧面半徑R與內(nèi)弧面半徑r不為同 一 圓心，它們圓心的垂直距離為h， 且內(nèi)弧面半徑大于外弧面半徑。永磁瓦1作為電動(dòng)機(jī)的磁勢源產(chǎn)生磁通 量，材料采用黏接釹鐵硼。本實(shí)施例采用的永磁瓦l能有效減少電磁噪 聲。
圖3是本實(shí)施例換向器的結(jié)構(gòu)示意圖，它由3種不等片換向器片2a 作為嵌件在熱固性塑料中模壓成型，交錯(cuò)相間排列在換向器圓周上。本 實(shí)施例的換向器片2a共采用12片，有3種不等寬度，其換向器片2a 的片距圓心角也不相等，其中的兩種各有5片，片距圓心角ct和P分別 為26°和30。，另一種為2片，片距圓心角y為40。，而換向器的換 向器片2a間的溝槽寬度是相等的。為更好地錯(cuò)開電刷與換向器片2a相 同的周期性撞擊，本實(shí)施例將3種不等片換向器片2a在換向器圓周上的排列交錯(cuò)相間，且成換向器軸中心不對稱排列。本實(shí)施例改變慣例所 采用等片(等距)換向器片的換向器與電刷摩擦、撞擊所產(chǎn)生的周期性 振動(dòng)特性，改善了本實(shí)施例永磁直流電動(dòng)機(jī)組裝成鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)的 振動(dòng)特性，減少系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲，并在實(shí)踐中也證明了這一效果。
再如圖4所示，本實(shí)施例轉(zhuǎn)子組件2的轉(zhuǎn)子軸2b的支承是兩只滾 動(dòng)軸承4，其固定在殼體l軸承室中。在殼體1軸承室滾動(dòng)軸承4的外 側(cè)裝有波形墊圏5，給滾動(dòng)軸承4外圈一個(gè)適合的預(yù)壓力，以便減小滾 動(dòng)軸承4的游隙，降低由此產(chǎn)生的軸承震動(dòng)噪聲。滾動(dòng)軸承4內(nèi)側(cè)的開 口擋圈6的作用，是消除轉(zhuǎn)子組件2的軸向竄動(dòng)。
上述實(shí)施例僅作為說明之例，并不是對本實(shí)用新型所作的限定。本 實(shí)用新型還可以采用其他方式進(jìn)行實(shí)施，例如，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際情 況，調(diào)整永磁瓦l倒角面lb與端面lc間的倒角面角e的大小，換向器 采用不等片換向器片2a可為2 5種不同寬度，片距圓心角的范圍為20 ° ~45° ，等等，在此不一一贅述。凡采用等同替換或等效變換形成的 技術(shù)方案，均屬于本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種永磁直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)殼、永磁瓦(1)、電刷和換向器，所述永磁瓦(1)固定在機(jī)殼的內(nèi)腔，所述換向器包含換向片(2)，其特征在于，所述永磁瓦(1)外形為倒角拱形體，至少有一處的角端設(shè)有與拱形體相截的倒角面(1b)，倒角面(1b)與端面間(1c)的倒角面角(θ)為30°～60°，其拱形外弧面半徑(R)與內(nèi)弧面半徑(r)不為同一圓心，且內(nèi)弧面半徑(r)大于外弧面半徑(R)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流電動(dòng)機(jī)，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(2),在換向器圓周上交 錯(cuò)相間排列。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述換 向器不等片換向器片(2)片距圓心角的范圍為20。 ~45° 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，不等片換向器片(2)在換向器圓周上為中心不對稱排列。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的永磁直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 轉(zhuǎn)子軸(2b )的支承為滾動(dòng)軸承(4 ),在殼體(1)軸承室滾動(dòng)軸承(4 ) 的外側(cè)裝有波形墊圈(5)，滾動(dòng)軸承(4)內(nèi)側(cè)裝有開口擋圈(6)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，是一種具有倒角拱形體永磁瓦及不等片換向器片的永磁直流電動(dòng)機(jī)，本實(shí)用新型采用倒角拱形體永磁瓦，角端有與拱形體相截的倒角面，拱形外弧面與內(nèi)弧面不為同一圓心，內(nèi)弧面半徑大于外弧面半徑，能有效地減小磁場諧波，使磁場分布更接近于正弦波，從而有效地抑制了電磁噪聲，并且，本實(shí)用新型采用不等片的換向器片，使電刷與各換向片有不同的撞擊周期以及振動(dòng)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(tǒng)的振動(dòng)和噪聲。
文檔編號H02K23/02GK201063509SQ20072003714
公開日2008年5月21日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者巢勇軍, 沈留慶, 郭元軍 申請人:江蘇超力電器有限公司