有刷直流電機制造技術

本發明專利技術涉及一種有刷直流電機，包括定子和轉子，定子包括若干相繞組，轉子包括若干與繞組相對的永久磁鐵，所述轉子還包括一換向裝置，換向裝置包括若干相互絕緣的環形導電部、分別與導電部電連接的換向部，所述換向部沿轉子周向間隔分布，所述定子還包括第一電刷組及第二電刷組，所述第一電刷組連接至直流電源的兩極，并與換向裝置的導電部或換向部滑動接觸，所述第二電刷組包括若干第二電刷，分別與繞組相連并與換向裝置的換向部或導電部滑動接觸，第二電刷與電源之間設有用于消除繞組換向火花的火花消除電路。本發明專利技術的有刷直流電機，繞組設在定子上，磁鐵設在轉子上，磁鐵轉子結構牢固；采用火花消除電路，可消除繞組換向火花。

【技術實現步驟摘要】
有刷直流電機
本專利技術涉及一種有刷電機，尤其涉及一種有刷直流電機。
技術介紹
現有的有刷直流電機，轉子通常包括換向器和與換向器電連接的繞組，定子通常包括與轉子繞組相對的永久磁鐵和與換向器滑動接觸的電刷，繞組通過換向器和電刷連接至電源。然而，此種有刷直流電機，繞組設在轉子上，轉子繞組高速旋轉，機械特性不好；而且，繞組通常采用銅線，不適合使用強度較差的導線如鋁線。本專利技術旨在提供一種新型的繞組靜止，磁鐵旋轉的有刷直流電機。
技術實現思路
本專利技術提供一種有刷直流電機，包括定子和轉子，所述定子包括若干相繞組，所述轉子包括若干與繞組相對的磁極，所述轉子還包括一換向裝置，所述換向裝置包括若干相互絕緣的環形導電部、分別與導電部電連接的換向部，所述換向部沿轉子周向間隔分布，所述定子還包括第一電刷組及第二電刷組，所述第一電刷組包括兩個第一電刷用于分別連接至直流電源的兩極，所述第一電刷與換向裝置的導電部或換向部滑動接觸，所述第二電刷組包括若干第二電刷，分別與繞組相連并與換向裝置的換向部或導電部滑動接觸，第二電刷與電源之間設有用于消除繞組換向火花的火花消除電路。可選地，所述火花消除電路包括若干分支，分支數等于定子繞組相數，每一分支的兩端分別連接至電源的兩極，每一分支包括至少兩個串接的二極管，每一第二電刷電連接至一相應分支的所述兩串接的二極管之間的聯結點。可選地，所述換向裝置包括圓柱形的絕緣本體、環形的第一導電部和與第一導電部電連接的若干第一換向部、及環形的第二導電部和與第二導電部電連接的若干第二換向部，第一導電部和第一換向部與第二導電部和第二換向部絕緣，第一換向部與第二換向部沿轉子周向交替設置于絕緣本體的外表面，所述第一電刷與換向裝置的導電部滑動接觸，第二電刷與換向裝置的換向部滑動接觸。可選地，所述第一和第二換向部的總個數等于定子磁極數。可選地，所述換向部的寬度等于繞組導電角對應弧長減去電刷寬度和防止正負電短路所需的間隙，相鄰換向部之間的間距大于電刷寬度。可選地，所述第一換向部與第二換向部沿轉子軸向部分重疊，第一導電部和第二導電部分別位于換向部的軸向兩側。可選地，所述第一換向部與第二換向部沿轉子軸向部分重疊，第一導電部和第二導電部位于換向部的軸向同側。可選地，所述換向裝置為盤形端面形式，包括環形的第一導電部、若干第一換向部、環形的第二導電部和若干第二換向部，第一導電部和第二導電部分別形成大小圓盤，小圓盤位于大圓盤內，第一換向部和第二換向部分別從第一導電部和第二導電部的相對邊緣沿徑向相對延伸，第一換向部與第二換向部沿徑向部分重疊、沿圓周方向交錯排列。可選地，所述換向裝置包括圓柱形的絕緣本體、若干呈環形的導電部、及若干分別與導電部電連接的換向部，所述換向部沿轉子周向交替設置于絕緣本體的外表面，所述第一電刷與換向裝置的換向部滑動接觸，第二電刷與換向裝置的導電部滑動接觸。可選地，相鄰換向部之間設有電阻塊，其阻值為定子繞組電阻值的3倍以上。本專利技術所舉實施例具有以下有益效果：繞組設在定子上，磁鐵設在轉子上，磁鐵轉子結構牢固；而且，設在定子上的繞組可以采用低強度導線如鋁線，從而降低成本；采用火花消除電路，可消除繞組換向火花。為了能更進一步了解本專利技術的特征以及
技術實現思路
，請參閱以下有關本專利技術的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本專利技術加以限制。附圖說明附圖中：圖1是本專利技術一實施例的有刷直流電機的立體示意圖；圖2是圖1的有刷直流電機的橫截面示意圖；圖3所示為本專利技術一實施例的有刷直流電機的換向裝置的立體示意圖；圖4所示為本專利技術一實施例的有刷直流電機的繞組與電刷之間的電路連接圖；圖5所示為本專利技術另一實施例的有刷直流電機的換向裝置的立體示意圖；圖6所示為本專利技術再一實施例的有刷直流電機的橫截面示意圖；圖7所示為本專利技術又一實施例的有刷直流電機的換向裝置的立體示意圖。具體實施方式下面結合附圖，通過對本專利技術的具體實施方式詳細描述，將使本專利技術的技術方案及其他有益效果顯而易見。請參閱圖1至圖3，本專利技術一實施例的有刷直流電機，包括定子和轉子。所述定子包括環形鐵心12、纏繞于鐵心12的向內延伸的齒14上的繞組16。優選地，所述繞組16由鋁線繞成，當然，也可以采用銅線等其他導線。所述轉子包括轉軸52、相對轉軸52固定的若干磁極54，所述轉子可旋轉地收容于定子內，所述磁極54與繞組16相對。在本實施例中，所述磁極54由永久磁鐵形成。所述轉子還包括一固定至轉軸52的換向裝置60。所述換向裝置60包括圓柱形的絕緣本體、環形的第一導電部62、環形的第二導電部72、及分別從第一導電部62和第二導電部72沿轉子軸向相向延伸的若干第一換向部64和第二換向部74，第一換向部64與第二換向部74沿軸向部分重疊、沿圓周方向交替設置于絕緣本體的外圓柱面，第一換向部64與第二換向部74之間相互絕緣。所述換向部64、74的寬度等于繞組導通角所對應的弧長(即換向部64、74共同圍成的圓周中對應繞組導通角的部分的弧長)減去一個電刷的寬度和防止正負電短路所需的間隙。所述換向部64、74的總個數等于轉子磁極數。優選地，相鄰第一換向部64與第二換向部74之間設置有電阻塊80，所述電阻塊80與換向部之間留有絕緣間隙，所述電阻塊80的電阻值為定子繞組電阻三倍以上。所述定子還包括第一電刷組21～22及第二電刷組31～33，所述第一電刷組包括兩個電刷21～22，分別與直流電源的正負極連接，所述電刷21～22的滑動接觸端分別與換向裝置60的導電部62、72滑動接觸，用于連接換向裝置60至電源；第二電刷組31～33包括若干個第二電刷31～33，分別與一相繞組16相連，用于向繞組16供電，第二電刷31～33的個數等于繞組16相數，相鄰換向部64、74之間的間距大于第二電刷31～33的寬度，以防止電刷同時連接兩相鄰換向部造成繞組短路。本實施例中定子相數為三相，第二電刷31～33的個數等于3，第二電刷31～33相互之間的間隔電角度等于360度除以電刷個數，本實施例中為120度。通電后，電流通過電刷和換向裝置流向繞組12從而產生旋轉磁場，轉子磁極52在旋轉磁場的作用下旋轉，轉子旋轉后，第二電刷組31～33中的每個電刷與第一和第二換向部64、74交替滑動接觸，從而向繞組12提供旋轉磁場所需的不同相位的交變電流。圖4所示為本專利技術一實施例的有刷直流電機的繞組與電刷之間的電路連接示意圖。請一并參閱圖4，下面以3相繞組A相、B相、C相為例進行說明。A相、B相、C相繞組可以采用星形接法，即每相繞組的一端分別連接至一第二電刷31～33，繞組的另一端連接在一起；當然也可以采用三角形接法，即每相繞組連接于兩第二電刷31～33之間。所述電機還設有一火花消除電路，所述電路連接于第二電刷31～33與電源之間，具體地，所述火花消除電路包括3分支，每一分支包括至少兩個相互串接的二極管，每一第二電刷31～33的末端與其中一分支的相鄰兩串接的二極管之間的聯結點電連接，這樣，繞組電流換向時產生的感應電勢可通過相應的二極管流回電源，并可消除換向火花。可以理解地，本專利技術的有刷直流電機繞組相數并不限于3相，還可以是單相、2相、4相、5相等N相，極數亦可以2、4、6、8、10等2P極，N、P均為大于等于1的整數，定轉子配合亦可為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有刷直流電機，包括定子和轉子，所述定子包括若干相繞組，所述轉子包括若干與繞組相對的磁極，其特征在于，所述轉子還包括一換向裝置，所述換向裝置包括若干相互絕緣的環形導電部、分別與導電部電連接的換向部，所述換向部沿轉子周向間隔分布，所述定子還包括第一電刷組及第二電刷組，所述第一電刷組包括兩個第一電刷分別連接至直流電源的兩極，所述第一電刷與換向裝置的導電部或換向部滑動接觸，所述第二電刷組包括若干第二電刷，所述第二電刷分別與繞組相連并與換向裝置的換向部或導電部滑動接觸，第二電刷與電源之間設有用于消除繞組換向火花的火花消除電路。

【技術特征摘要】
1.一種有刷直流電機，包括定子和轉子，所述定子包括若干相繞組，所述轉子包括若干與繞組相對的磁極，其特征在于，所述轉子還包括一換向裝置，所述換向裝置包括若干相互絕緣的環形導電部、分別與導電部電連接的換向部，所述換向部沿轉子周向間隔分布，所述定子還包括第一電刷組及第二電刷組，所述第一電刷組包括兩個第一電刷分別連接至直流電源的兩極，所述第一電刷與換向裝置的導電部或換向部滑動接觸，所述第二電刷組包括若干第二電刷，所述第二電刷分別與繞組相連并與換向裝置的換向部或導電部滑動接觸，第二電刷與繞組之間的聯結點與電源之間設有用于消除繞組換向火花的火花消除電路，所述火花消除電路包括若干分支，分支數等于定子繞組相數，每一分支包括至少兩個串接的二極管，每一分支中串接后的二極管的陰極對應的一端連接至電源的陽極，串接后的二極管的陽極對應的另一端連接至電源的陰極，每一第二電刷電連接至一相應分支的所述兩串接的二極管之間的聯結點。2.根據權利要求1所述的有刷直流電機，其特征在于，所述換向裝置包括圓柱形的絕緣本體、環形的第一導電部和與第一導電部電連接的若干第一換向部、及環形的第二導電部和與第二導電部電連接的若干第二換向部，第一導電部和第一換向部與第二導電部和第二換向部絕緣，第一換向部與第二換向部沿轉子周向交替設置于絕緣本體的外表面，所述第一電刷與換向裝置的導電部滑動接觸，第二電刷與換向裝置的換向部滑動接觸。3.根據權利要求2所述的有刷直流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉寶廷，劉力生，李越，張宏健，
申請(專利權)人：德昌電機深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：