專利名稱：一種永磁直流電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及直流電動機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有倒角拱形體永磁瓦及若干不等片換向器片的永磁直流電動機。
背景技術(shù)：
電動機在各行業(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)。隨著社會的進步，人們對污染環(huán)境的噪聲提出了越來越高的要求與限制，如何降低電動機振動及噪聲，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)的電動機，為提高駕乘者舒適度，對電動機的噪聲更有較高的要求。從理想的理論角度考慮，電動機運行時應(yīng)該沒有聲響，因而電動機運行中發(fā)出的任何聲音都可歸為電動機的噪聲。 一般根據(jù)電動機噪聲產(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機械噪聲；③空氣動力噪聲。對于直流電動機而言，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)雜的實際情況的影響而產(chǎn)生的電動機噪聲，仍然需要通過進一步技術(shù)改進加以抑制。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于，提供一種永磁直流電動機，該種電動機能夠有效降低噪聲。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)的
一種永磁直流電動機，包括機殼(3)、永^磁瓦(1)、電刷和換向器、轉(zhuǎn)子組件(2)，所述永磁瓦(1)固定在機殼的內(nèi)腔，所述換向器包含換向片(2a),其特征在于，所述永磁瓦(1)外形為倒角拱形體，所述的倒角拱形體的四角中有一處或多處設(shè)有與拱形體相截的倒角面(lb ),倒角拱形體的拱形外弧面與內(nèi)弧面圓弧不為同一圓心，內(nèi)弧面半徑(r)大于外弧面半徑(R)，永^磁瓦中部的拱頂部位較厚，至兩側(cè)底部逐漸減薄。
所述的倒角面(lb)與端面(lc)間的倒角面角6為30° ~60° 。所述的永磁直流電動機，其特征在于，所述換向器包括2 ~ 5種不同寬度的換向器片(2 a),沿圓周交錯相間且不對稱排列。
所述的永磁直流電動機，其特征在于，所述各種換向器片(2 a)片距圓心角的范圍為20° -45° 。
所述的永磁直流電動機，其特征在于，轉(zhuǎn)子軸(2b)的兩端安裝在滾動軸
承(4 )內(nèi)，滾動軸承(4 )安裝在機殼(1 )軸承室中，滾動軸承(4 )的外側(cè)
裝有波形墊圈(5),滾動軸承(4)內(nèi)側(cè)裝有開口擋圏(6)。
電動機在運轉(zhuǎn)時，定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙有一個氣隙磁場，直流電動機的電磁
噪聲，主要是氣隙磁通場的諧波磁場引起電動機各部分之間相互作用發(fā)生變形和
振動引起的，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。通常采用的永磁瓦拱形外弧
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，成為電動機電磁力矩波動的組
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
制可以從多個方面及多種技術(shù)措施著手。本實用新型采用倒角拱形體永^f茲瓦，其
角端設(shè)有與拱形體相截的倒角面，拱形外弧面與內(nèi)弧面圓弧不為同一圓心，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，使電動機磁場分布更接近于正弦波，從而有效地抑制了電磁噪聲。
有刷直流電動機旋轉(zhuǎn)中，電刷與換向器滑動接觸，不但產(chǎn)生摩擦和摩擦噪聲，
同時，在所有的換向片之間都有一個絕緣溝槽，由于電刷撞擊換向片的進入邊，
電刷與換向片周期性的撞擊使電刷在刷握里產(chǎn)生徑向跳動和晃動，引起電刷和刷
盒周期性的振動，產(chǎn)生電刷噪聲，這種噪聲常包括與換向片數(shù)成倍數(shù)的多個單頻
成分，有刷直流電動機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(")可為
<formula>formula see original document page 4</formula>式中C —正整數(shù)(1 , 2 ， 3 , 4 );
K 一換向片數(shù)；n —轉(zhuǎn)速(r/min )。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，噪聲幅度將增大。電磁噪聲還和定子、轉(zhuǎn)子本身的振動特性(如固有頻率、阻尼、機械阻抗及聲學(xué)特性等)有關(guān)。例如，當(dāng)激振力和固有頻率共振時，即使電磁力很小也會產(chǎn)生很大的噪聲。本實用新型采用不等片(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)的振動和噪聲，并在實踐中證明了這一效果。
本實用新型的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)先實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例是僅作為例子給出的。


圖l是本實用新型異型永磁瓦的示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實用新型不等片距換向器示意圖；圖4是本實用新型軸承室構(gòu)造示意上述圖中，1-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-機殼；4-滾動軸承；5-波形墊圈；6-開口擋圏；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；oc 、 p、Y -不同寬度的換向器片的片距圓心角；6 -倒角面角。
具體實施方式

附圖1、 2表示了本實施例兩極永磁直流電動機的倒角拱形體永磁瓦1。本實施例采用了與通常永磁直流電動機不一樣的兩塊永磁瓦1,利用半圓頭鉚釘將永磁瓦1鉚接在電動機機殼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)腔為圓形的電動機機殼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，本實施例永磁瓦1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作為電動機的磁勢源產(chǎn)生磁通量，材料釆用黏接釹鐵硼。本實施例采用的永磁瓦1能有效減少電磁噪聲。圖3是本實施例換向器的結(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，交錯相間排列在換向器圓周上。本實施例的換向器片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cc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。為更好地錯開電刷與換向器片2a相同的周期性撞擊，本實施例將3種不等片換向器片2a在換向器圓周上的排列交錯相間，且成換向器軸中心不對稱排列。本實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^t、撞擊所產(chǎn)生的周期性振動特性，改善了本實施例永磁直流電動機組裝成鼓風(fēng)機的空調(diào)系統(tǒng)的振動特性，減少系統(tǒng)的振動和噪聲，并在實踐中也證明了這一效果。
再如圖4所示，本實施例轉(zhuǎn)子組件2的轉(zhuǎn)子軸2b的支承是兩只滾動軸承4,其固定在機殼1軸承室中。在機殼1軸承室滾動軸承4的外側(cè)裝有波形墊圏5,給滾動軸承4外圏一個適合的預(yù)壓力，以便減小滾動軸承4的游隙，降低由此產(chǎn)生的軸承震動噪聲。滾動軸承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。
上述實施例僅作為說明之例，并不是對本實用新型所作的限定。本實用新型還可以采用其他方式進行實施，例如，可根據(jù)電動機的實際情況，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，均屬于本實用新型要求的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種永磁直流電動機，包括機殼(3)、永磁瓦(1)、電刷和換向器、轉(zhuǎn)子組件(2)，所述永磁瓦(1)固定在機殼的內(nèi)腔，所述換向器包含換向片(2a)，其特征在于，所述永磁瓦(1)外形為倒角拱形體，所述的倒角拱形體的四角中有一處或多處設(shè)有與拱形體相截的倒角面(1b)，倒角拱形體的拱形外弧面與內(nèi)弧面圓弧不為同一圓心，內(nèi)弧面半徑(r)大于外弧面半徑(R)，永磁瓦中部的拱頂部位較厚，至兩側(cè)底部逐漸減薄。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流電動機，其特征在于，所述的倒角面(lb )與端面(lc)間的倒角面角6為30° -60° 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁直流電動機，其特征在于，所述換向器包括2-5種不同寬度的換向器片(2 a)，沿圓周交錯相間且不對稱排列。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁直流電動機，其特征在于，所述各種換向器片(2 a)片距圓心角的范圍為20° ~45° 。
5、根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的永磁直流電動機，其特征在于，轉(zhuǎn)子軸(2b )的兩端安裝在滾動軸承(4 )內(nèi)，滾動軸承(4 )安裝在機殼(1 )軸承室中，滾動軸承(4)的外側(cè)裝有波形墊圈(5)，滾動軸承(4)內(nèi)側(cè)裝有開口擋圏(6)。
專利摘要本實用新型涉及直流電動機技術(shù)領(lǐng)域，是一種具有異形永磁瓦及若干不等片換向器片的永磁直流電動機，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，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)的振動和噪聲。
文檔編號H02K5/173GK201426078SQ20092017222
公開日2010年3月17日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者郭元軍 申請人:蕪湖和泰汽車電機有限公司