專利名稱：微型永磁振動(dòng)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型振動(dòng)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前微型振動(dòng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種，一種是由永磁定子、空心繞組外置轉(zhuǎn)子和換向器組成，稱為圓桶式電機(jī)。在電機(jī)的輸出軸上，還固定著一個(gè)偏心塊；另一種硬幣式振動(dòng)電機(jī)，采用無刷或有刷的盤式電機(jī)和偏心轉(zhuǎn)子的形式。
微型振動(dòng)電機(jī)應(yīng)用在移動(dòng)電話或其他個(gè)人隨身電子信息產(chǎn)品上，并且一般使用電池作為電源，因此要求微型電機(jī)耗電省，尺寸小，重量輕。目前兩種振動(dòng)電機(jī)的耗電量相當(dāng)，外型上一個(gè)細(xì)長，一個(gè)短粗。就結(jié)構(gòu)限制而言，這兩種振動(dòng)電機(jī)在微型化方面都幾乎發(fā)展到了極致，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到尺寸再小，重量再輕，耗電再省已經(jīng)沒有什么發(fā)展空間了，其原因不過是因?yàn)槔@組所占的空間過大和振子質(zhì)量所決定的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種雙極微型振動(dòng)電機(jī)，它具有一對帶鐵心的繞組和永磁偏心轉(zhuǎn)子。
本發(fā)明的技術(shù)方案為電機(jī)以雙極電機(jī)形式構(gòu)成，轉(zhuǎn)子采用永磁偏心體制成，且軸心不在磁極連線上；定子由直線分列于軸側(cè)徑向上的兩個(gè)繞組和鐵心組成，采用無刷兩相直流供電；轉(zhuǎn)子和定子的外徑尺寸相當(dāng)，在軸向貼近，并在由貼近所產(chǎn)生的徑向端面上的縫隙處，切割磁力線。偏心的轉(zhuǎn)子和脈動(dòng)的磁場力矩，使得電機(jī)具有更加強(qiáng)悍的振動(dòng)力度，電源輸出的方波頻率、相位和占空比，可以直接控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和達(dá)到最佳省電效果。
本發(fā)明的有益效果是，合理利用了雙極電機(jī)的特點(diǎn)，以轉(zhuǎn)子偏心求得啟動(dòng)力矩，并兼得振子效果，同時(shí)以永磁體作為轉(zhuǎn)子又使得直列式定子繞組的制作工藝得到簡化；處于軸向的磁氣隙小且穩(wěn)定，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的電機(jī)定子繞組帶有鐵心，繞組占空比大，氣隙磁通大，啟動(dòng)電壓和運(yùn)行電流都會(huì)相應(yīng)減小。雙極電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心質(zhì)量大，力矩大，結(jié)構(gòu)上無刷和尺寸小。
下面結(jié)合附圖和一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明微型振動(dòng)電機(jī)的示意圖；圖2是一種偏心桿式永磁轉(zhuǎn)子和啟轉(zhuǎn)初始位置的示意圖；圖3是所述電機(jī)的繞組驅(qū)動(dòng)電壓波形；圖4(a)是E型永磁轉(zhuǎn)子的示意圖；圖4(b)是指針型永磁轉(zhuǎn)子的示意圖；圖5是本發(fā)明所述電機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖。
圖中，1.永磁偏心轉(zhuǎn)子，2.定子主極，3.定子副極，4.定子繞組1，5.定子繞組2，6.固定軸，7.定子軸座，8.外殼軸座，9.電機(jī)外殼，10.電機(jī)上蓋，11.電機(jī)下蓋，12.繞組引出線插腳。
圖1所示是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種該構(gòu)造有鐵心的微型振動(dòng)電機(jī)的構(gòu)造圖。永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)處于定子主極(2)的軸側(cè)一邊。磁力線切割氣隙在二者之間對縫處。定子鐵芯中線與固定軸(6)軸線相交，與固定軸(6)并且在定子主極上的軸側(cè)各有一個(gè)繞組，分別是定子繞組1(4)和定子繞組2(5)，定子主極(2)在定子繞組1(4)和定子繞組2(5)的徑向端部向轉(zhuǎn)子方向有一個(gè)90度的向轉(zhuǎn)子一側(cè)的折彎。從電機(jī)側(cè)面看，定子主極(2)類似英文字母“E”。定子主極可以采用軟磁鐵氧體制成。兩個(gè)繞組(4)和(5)經(jīng)繞組引出線插腳(12)與兩相直流換向器連接。
另一種本發(fā)明所述電機(jī)的定子實(shí)施方案為在定子中部，在垂直于繞組軸線的方向上，向兩側(cè)伸出一對定子副極(3)，使得電機(jī)的定子在軸向視圖里類似“十”字型。
副極(3)可以采用與定子主極同體同材制成。
當(dāng)定子主極(2)在兩個(gè)獨(dú)立的繞組作用下對外表現(xiàn)為同極性時(shí)，副極(3)則表現(xiàn)為與主極(2)相反的極性，將有利于輔助轉(zhuǎn)子(1)定向轉(zhuǎn)過兩極之間的零磁密區(qū)。而當(dāng)兩主極(2)在兩個(gè)獨(dú)立的繞組作用下對外表現(xiàn)為不同極性時(shí)，副極(3)不表現(xiàn)出極性。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)套在固定軸(6)上，使永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)相對于固定軸(6)和定子轉(zhuǎn)動(dòng)。固定軸(6)固定在定子軸座(7)和外殼(9)上。
定子主極(2)上嵌入一個(gè)定子軸座(7)，固定軸(6)一端壓入定子軸座(7)內(nèi)，另一端襯著外殼軸座(8)固定在外殼(9)之上。定子軸座(7)和外殼軸座(8)為永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)提供軸向定位，并避免在轉(zhuǎn)子磁極的磁力作用下永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)與定子主極(2)和電機(jī)上蓋(10)發(fā)生擦撞，并保證氣隙盡可能小并且穩(wěn)定，永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)可以具有多種形式，一種永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)的實(shí)施例采用T型偏心方式。如圖2所示，T型永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)的永磁體磁極對固定軸有一個(gè)相對與轉(zhuǎn)軸的磁極偏心距。桿狀的永磁體其磁極位于桿的兩個(gè)端頭處，作為偏心距的桿狀部分的桿體一頭連接桿狀永磁體，一邊制成軸套狀，套在固定軸(6)上。
本實(shí)施例采用的是永磁偏心轉(zhuǎn)子，在靜止時(shí)所處的位置狀態(tài)有四種，分別如圖2所示。當(dāng)定子主極的兩個(gè)極都為同性時(shí)，永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)可以感受到啟轉(zhuǎn)力矩。當(dāng)永磁偏心轉(zhuǎn)子(1)旋轉(zhuǎn)起來后，即可按運(yùn)行狀態(tài)為定子的兩個(gè)繞組(4)和(5)分別提供兩相直流電壓?？刂祁l率，可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。
圖4中示例了另外兩種永磁偏心轉(zhuǎn)子的形式，其中(a)中的E型偏心轉(zhuǎn)子比(b)中的指針型偏心轉(zhuǎn)子的質(zhì)量要大。
圖5是用于本發(fā)明所述電機(jī)的繞組驅(qū)動(dòng)電壓波形。圖中驅(qū)動(dòng)電壓波形表明，所述電機(jī)具有正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)能力，并可以利用控制波形頻率和波形占空比，對所述電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制和提高電機(jī)效率。比如，為了避免副極對轉(zhuǎn)子輔轉(zhuǎn)作用被抵消，可以在電壓波形中減去圖示中的陰影部分。
本發(fā)明所述電機(jī)定子繞組(4)和(5)的驅(qū)動(dòng)電壓波形可根據(jù)一般電機(jī)原理制定，在此不做贅述。提供驅(qū)動(dòng)電壓波形所使用的兩相直流換向器電路與普通無刷直流電機(jī)的三相半波直流換向器電路原理類似，在此也不做贅述。
權(quán)利要求
1.一種微型永磁振動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)子由永磁體、軸套組成，定子由繞組和鐵心組成，轉(zhuǎn)子借助轉(zhuǎn)子軸套套在固定軸上繞軸旋轉(zhuǎn)，其特征為所述振動(dòng)電機(jī)為兩極電機(jī)，轉(zhuǎn)子偏心并且定子繞組直列于固定軸兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述一種微型永磁振動(dòng)電機(jī)，a.轉(zhuǎn)子位于定子鐵心一側(cè)，定子繞組沿徑向分布，繞組軸線垂直與轉(zhuǎn)軸，但是氣隙處的磁力線與轉(zhuǎn)軸平行或基本平行；b.由位于定子鐵心上的兩個(gè)繞組建立交替變化磁場，驅(qū)動(dòng)永磁偏心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，并產(chǎn)生振動(dòng)；c.換向器電路為定子繞組提供兩相直流驅(qū)動(dòng)電壓波形；
3.一種永磁微型振動(dòng)電機(jī)的偏心永磁轉(zhuǎn)子，其形式至少有E型、T型和指針型轉(zhuǎn)子，其特征為永磁轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸既不與轉(zhuǎn)子的質(zhì)心重合，也不在連接轉(zhuǎn)子兩個(gè)磁極的直線上。
4.一種定子副極，有利于輔助轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過兩主極之間的空間，其特征為當(dāng)定子主極在兩個(gè)獨(dú)立的繞組的作用下表現(xiàn)為磁極同性時(shí)，在副極上表現(xiàn)為與主極相反的極性，而當(dāng)兩主極在兩個(gè)獨(dú)立的繞組的作用下表現(xiàn)為磁極異性時(shí)，副極不表現(xiàn)出磁極極性。
全文摘要
一種微型永磁振動(dòng)電機(jī)的構(gòu)造。轉(zhuǎn)子由永磁體、軸套組成。定子由直列于固定軸兩側(cè)的線圈和鐵心組成。轉(zhuǎn)子借助轉(zhuǎn)子軸套套在固定軸上繞軸旋轉(zhuǎn)，固定軸既不與轉(zhuǎn)子的質(zhì)心重合，也不在轉(zhuǎn)子磁極連線上，從而構(gòu)成偏心振子和啟動(dòng)力矩。兩個(gè)線圈連接一個(gè)換向器電路，并由其饋給驅(qū)動(dòng)電壓波形，并藉此驅(qū)動(dòng)永磁偏心轉(zhuǎn)子啟轉(zhuǎn)和按頻率控制穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號H02K7/065GK1549427SQ0313086
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者馮魯民 申請人:馮魯民