專利名稱：有刷電機及其轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種有刷電機，尤其涉及ー種有刷電機的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
有刷電機通常是利用固定于端蓋上的電刷與裝配于轉(zhuǎn)子上的換向器滑動接觸以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子繞組的供電?，F(xiàn)有技術(shù)中常使用均壓線將換向器中相差360°電角度的多個換向片電性連接，以使該均壓線所連接的多個換向片的電勢相等，從而節(jié)約電刷的數(shù)量。圖I為傳統(tǒng)的永磁電機中均壓線的連接方法示意圖。圖I中所示為ー傳統(tǒng)的6極 9槽的永磁電機。該電機的轉(zhuǎn)子繞組包括18個線圈元件80。該電機的換向器包括與對應(yīng)線圈元件80電性連接的18個換向片SI S18，均壓線el e6分別將相差360°電角度的換向片依次連接。由于該電機具有6個磁極(3個N極和3個S扱)，因此，每ー換向片必定與其他2個換向片相差360°電角度。例如，圖中換向片S1、S7和S13就是相差360°電角度的3個換向片，均壓線el將換向片S1、S7、S13依次連接，從而使換向片S1、S7、S13的電勢相等。圖2為圖I所示電機包括2個電刷71、72時的等效電路圖，此時，該電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動至電刷71和72分別與換向片SI和SlO接觸。假設(shè)通過每ー支路的線圈元件80的電流為I (如圖中箭頭所示)，則均壓線el連接于換向片SI和S7之間的部分所通過的電流為41，均壓線el該部分所通過的電流過大。容易導(dǎo)致均壓線el燒斷。圖3為圖I所示電機包括4個電刷71 74時的等效電路圖。由圖示可知，當(dāng)該電機增用了 2個電刷73、74后，均壓線el位于S7和S13之間的部分所通過的電流為21，在增加電刷數(shù)量的情況下，均壓線el位于S7和SI之間的部分所通過的電流仍然較大。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明提供一種能降低均壓線內(nèi)通過的最大電流，有效防止均壓線燒斷的有刷電機及其轉(zhuǎn)子。本發(fā)明提供一種有刷電機轉(zhuǎn)子，所述有刷電機轉(zhuǎn)子包括電樞繞組、換向器及若干均壓線，所述換向器包括若干相互絕緣的換向片，所述換向片與電樞繞組電性連接，所述均壓線將換向器中相差360°電角度的多個換向片電性連接而使得該多個換向片中的任意兩個換向片之間具有由所述均壓線形成的多條并聯(lián)支路。優(yōu)選地，所述相差360°電角度的多個換向片由ー根所述均壓線依次連接形成一閉合回路，從而形成兩條并聯(lián)支路。優(yōu)選地，所述相差360°電角度的多個換向片由ー均壓線組依次連接形成多條相同的并聯(lián)支路，所述均壓線組包括多根所述均壓線，每ー均壓線組內(nèi)的所有均壓線所連接的起始換向片相同，且連接的末尾換向片也相同。優(yōu)選地，所述均壓線組包括兩根所述均壓線。本發(fā)明還提供ー種有刷電機，所述有刷電機包括定子、轉(zhuǎn)子和電刷，所述定子設(shè)有永磁體并形成多個磁極，所述轉(zhuǎn)子包括電樞繞組、換向器及若干均壓線，所述換向器包括若干相互絕緣且與電樞繞組電性連接的換向片，所述電刷與換向片滑動接觸，其特征在于所述電刷的數(shù)量少于所述定子的磁極數(shù)，所述均壓線將換向器中相差360°電角度的換向片電性連接形成多條并聯(lián)支路。優(yōu)選地，所述相差360°電角度的多個換向片由ー根所述均壓線依次連接形成一閉合回路，從而形成兩條并聯(lián)支路。優(yōu)選地，所述相差360°電角度的多個換向片由ー均壓線組依次連接形成多條相同的并聯(lián)支路，所述均壓線組包括多根所述均壓線，每ー均壓線組內(nèi)的所有均壓線所連接的起始換向片相同，且連接的末尾換向片也相同。優(yōu)選地，所述均壓線組包括兩根所述均壓線。優(yōu)選地，所述定子的磁極數(shù)為4，所述電刷的數(shù)量為2個。 優(yōu)選地，所述定子的磁極數(shù)為6，所述電刷的數(shù)量為2個或4個。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有刷電機的均壓線將換向器中相差360°電角度的多個換向片電性連接形成多條并聯(lián)支路，對電流起到了分流的作用，因此，均壓線內(nèi)所通過的最大電流也相應(yīng)地減小，有效地防止均壓線被燒斷。為了能更進一歩了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。


圖I所不為ー傳統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)子繞組不意圖。圖2所示為圖I所示電機的轉(zhuǎn)子工作時的等效電路圖，其中所述電機包括2個電刷。圖3所示為圖I所示電機的轉(zhuǎn)子工作時的等效電路圖，其中所述電機包括4個電刷。圖4所示為本發(fā)明第一實施例的電機的轉(zhuǎn)子繞組示意圖。圖5為圖4所示電機轉(zhuǎn)子的均壓線與換向器連接關(guān)系的示意圖。圖6為圖4所示電機轉(zhuǎn)子工作時的等效電路圖，其中該電機包括2個電刷。圖7為圖4所示電機轉(zhuǎn)子工作時的等效電路圖，其中該電機包括4個電刷。圖8所示為本發(fā)明第二實施例的電機的轉(zhuǎn)子繞組示意圖。圖9為圖8所示電機轉(zhuǎn)子的均壓線與換向器連接關(guān)系的示意圖。圖10為圖8所示電機的轉(zhuǎn)子工作時的等效電路圖，其中該電機包括2個電刷。圖11為圖8所示電機的轉(zhuǎn)子工作時的等效電路圖，其中該電機包括4個電刷。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。為便于說明，本發(fā)明的具體實施方式
均以6極9槽的電機為例進行具體說明，但本發(fā)明的電機并不限定為6極9槽的結(jié)構(gòu)。請參閱圖4，本發(fā)明第一實施例的電機包括定子和可相對定子轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子。定子包括6個磁極，即3個N極和3個S極，N極和S極呈交替分布。轉(zhuǎn)子包括具有9個齒Tl T9的轉(zhuǎn)子鐵芯、纏繞于齒Tl T9上的電樞繞組以及裝設(shè)于轉(zhuǎn)軸(圖未示)上的換向器。電樞繞組包括18個線圈元件80。換向器包括18個相互絕緣的換向片SI S18，這些換向片SI S18分別與對應(yīng)的線圈元件80電性連接。所述電機轉(zhuǎn)子還包括與換向器電性連接的6個均壓線組El E6共12條均壓線E11、E12 E61、E62。每個均壓線組包括兩根均壓線，所述兩根均壓線分別將換向器中相差360°電角度的3個換向片(因為有3個N極和3個S扱)依次連接，且所述兩根均壓線的連接方式相同。具體而言，每ー均壓線組中的兩根均壓線所連接的起始換向片相同，且連接的末尾換向片也相同。請參閱圖5，為清楚地顯示均壓線與換向片的連接關(guān)系，圖5中僅示出了均壓線組El0均壓線組El包括兩根均壓線Ell和E12。Ell和E12均從換向片SI出發(fā)，連接換向片S7后，再連接換向片S13，從而于換向片S1、S7和S13之間形成兩條相同的并聯(lián)支路。換言之，均壓線Ell依次將換向片S1、S7和S13連接成一條支路，均壓線E12依次將換向片SI、S7和S13連接成相同的另一條支路。均壓線Ell和E12都起到將換向片SI、S7和S13均壓的作用。同理，均壓線組E2 E6也分別將對應(yīng)的換向片電性連接形成兩條相同的并聯(lián)支路。優(yōu)選地，在繞制電樞繞組之前完成均壓線與換向片的連接。
可以理解地，均壓線的連接也可于電樞繞組完成之后進行。此外，在連接均壓線之前，可預(yù)先將每ー均壓線組內(nèi)的均壓線擰成于一體，然后將每ー均壓線組內(nèi)的均壓線的線頭焊接在一起，并將這些均壓線的線尾也焊接在一起，從而使每ー均壓線組構(gòu)成ー個整體，如此，各均壓線組內(nèi)的均壓線可同時一次性完成與換向片的連接。請參閱圖6，該電機還包括固定于端蓋(圖未示)上的一對電刷71、72。電刷71、72分別與ー電源的正、負(fù)極連接。該對電刷71、72與換向器的換向片滑動接觸并形成電性連接，從而為電樞繞組供電。當(dāng)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動至電刷71、72分別與換向片SI和SlO接觸時(即圖6所示的等效電路所表示的時刻)，換向片SI和SlO分別接電源的正負(fù)極。由于換向片SI通過均壓線E11、E12與換向片S7和S13連接，因而換向片S7和S13同時獲得與換向片SI相等的電勢；同理，由于換向片SlO通過均壓線E41、E42與換向片S4和S16連接，因此換向片S4和S16也同時獲得與換向片SlO相等的電勢。如此，電樞繞組內(nèi)共形成6條并聯(lián)支路，每條支路中有3個串聯(lián)的線圈元件80。均壓線組El E6的作用等效于4個電刷。圖6中的電流流向如箭頭所示，假設(shè)每條支路的線圈元件80中所通過的電流為I，則換向片SI與S7之間所通過的電流總量為41。由于SI與S7之間經(jīng)由呈均壓線Ell和E12進行連接，呈并聯(lián)的均壓線Ell和E12對電流起到了分流的作用，從而使通過每條均壓線Ell或E12內(nèi)的電流減少至21。本發(fā)明的電機轉(zhuǎn)子的每根均壓線內(nèi)所通過的最大電流僅為傳統(tǒng)電機在使用相同數(shù)量電刷下其均壓線內(nèi)所通過最大電流的一半，大大降低了均壓線內(nèi)所通過的最大電流，從而有效地防止了均壓線因通過電流過大而被燒斷的危害?？梢岳斫獾?，本發(fā)明的電機轉(zhuǎn)子還可通過增加均壓線組內(nèi)的均壓線的數(shù)量，以形成更多的并聯(lián)支路進行分流，從而進一歩減小每根均壓線內(nèi)所通過的最大電流。例如，當(dāng)均壓線組內(nèi)包括3根均壓線時，每根均壓線內(nèi)所通過的最大電流僅為41/3。請參閱圖7，當(dāng)本發(fā)明第一實施例的電機增用2個電刷73 74吋，仍假設(shè)通過每一支路的電流為I，則通過換向片S7與S13之間的電流總量應(yīng)為21。由于S7與S13之間經(jīng)由呈并聯(lián)的兩根均壓線Ell和E12進行連接，因而通過每根均壓線Ell或E12內(nèi)的電流減少至I。每根均壓線內(nèi)所通過的最大電流僅為傳統(tǒng)電機在使用相同數(shù)量電刷下其均壓線內(nèi)所通過最大電流的一半。請參閱圖8，圖8所示為本發(fā)明電機的第二實施例。該實施例與第一實施例的區(qū)別在于該實施例的電機轉(zhuǎn)子僅包括6根均壓線ΕΓ E6’。每ー均壓線將換向器中相差360°電角度的3個換向片依次連接形成ー閉合回路。圖9中以均壓線ΕΓ為例示出了均壓線與換向片的連接關(guān)系。均壓線ΕΓ從換向片SI出發(fā)，依次連接換向片S7、S13后，再回到換向片SI，使換向片S1、S7和S13之間形成ー閉合回路，從而使換向片SI、S7和S13之間形成兩條并聯(lián)支路。相應(yīng)地，均壓線E2’ E6’也分別將其對應(yīng)的3個換向片連接成閉合的回路。請參閱圖10的等效電路圖。當(dāng)電機的電刷71、72分別與換向片SI、SlO連接吋，假設(shè)通過每ー支路的線圈元件80內(nèi)的電流為I，由于均壓線ΕΓ的兩部分分別將換向片S7和S13電性連接至SI，形成兩條并聯(lián)支路，因而從SI流向S7的電流，以及從SI流向S13的電流都為21。與傳統(tǒng)的使用相同數(shù)量的電刷的電機相比，本實施例的電機的均壓線內(nèi)所通過的最大電流減小了一半，有效避免了均壓線被燒斷的危害。請參閱圖11，當(dāng)本發(fā)明第二實施例的電機增用2個電刷73 74吋，仍假設(shè)通過每一支路的電流為I，則均壓線ΕΓ連接于換向片SI和S13之間的部分，以及連接于換向片S7和S13之間的部分內(nèi)所通過的電流均為I。與傳統(tǒng)的采用4個電刷的電機相比，本實施例的電機的均壓線內(nèi)所通過的最大電流減小了一半。此外，本發(fā)明第二實施例中的電機轉(zhuǎn)子僅用了 6根均壓線ΕΓ E6’，這些均壓線ΕΓ E6’的總長度小于第一實施例的電機轉(zhuǎn)子所使用的均壓線組El E6的總長度，具體約為第一實施例的均壓線組El E6總長的3/4，因此，本實施例的電機轉(zhuǎn)子在有效防止均壓線被燒斷的前提下還節(jié)約了均壓線的材料，從而節(jié)約電機的制造成本?？梢岳斫獾?，本發(fā)明的電機的磁極數(shù)量和電刷數(shù)量并不限定為具體實施例中所給出的數(shù)量，例如，電機的磁極數(shù)還可以為4，此時，電刷數(shù)為2 ;再例如，電機的磁極數(shù)也可以為8，電刷數(shù)為2或4或6……。只要電刷的數(shù)量小于定子磁極的數(shù)量，而需要使用均壓線代替電刷時，便可采用本發(fā)明的電機轉(zhuǎn)子以降低均壓線內(nèi)所通過的最大電流，防止均壓線被燒斷。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有刷電機轉(zhuǎn)子，包括電樞繞組、換向器及若干均壓線，所述換向器包括若干相互絕緣的換向片，所述換向片與電樞繞組電性連接，其特征在干所述均壓線將換向器中相差360°電角度的多個換向片電性連接而使得該多個換向片中的任意兩個換向片之間具有由所述均壓線形成的多條并聯(lián)支路。
2.如權(quán)利要求I所述的有刷電機轉(zhuǎn)子，其中，所述相差360°電角度的多個換向片由ー根所述均壓線依次連接形成ー閉合回路。
3.如權(quán)利要求I所述的有刷電機轉(zhuǎn)子，其中，所述相差360°電角度的多個換向片由ー均壓線組依次連接形成多條相同的并聯(lián)支路，所述均壓線組包括多根所述均壓線，每ー均壓線組內(nèi)的所有均壓線所連接的起始換向片相同，且連接的末尾換向片也相同。
4.如權(quán)利要求3所述的有刷電機轉(zhuǎn)子，其中，所述均壓線組包括兩根所述均壓線。
5.一種有刷電機，包括定子、轉(zhuǎn)子和電刷，所述定子設(shè)有永磁體并形成多個磁扱，所述轉(zhuǎn)子包括電樞繞組、換向器及若干均壓線，所述換向器包括若干相互絕緣且與電樞繞組電性連接的換向片，所述電刷與換向片滑動接觸，其特征在于所述電刷的數(shù)量少于所述定子的磁極數(shù)，所述均壓線將換向器中相差360°電角度的換向片電性連接形成多條并聯(lián)支路。
6.如權(quán)利要求5所述的有刷電機,其中,所述相差360°電角度的多個換向片由ー根所述均壓線依次連接形成ー閉合回路，從而形成兩條并聯(lián)支路。
7.如權(quán)利要求5所述的有刷電機,其中,所述相差360°電角度的多個換向片由ー均壓線組依次連接形成多條相同的并聯(lián)支路，所述均壓線組包括多根所述均壓線，每ー均壓線組內(nèi)的所有均壓線所連接的起始換向片相同，且連接的末尾換向片也相同。
8.如權(quán)利要求7所述的有刷電機，其中，所述均壓線組包括兩根所述均壓線。
9.如權(quán)利要求5至8任意一項所述的有刷電機，其中，所述定子的磁極數(shù)為4，所述電刷的數(shù)量為2個；或所述定子的磁極數(shù)為6，所述電刷的數(shù)量為2個或4個。
10.如權(quán)利要求7所述的有刷電機，其中，所述均壓線組中的多根均壓線擰成一體，所述多根均壓線的首尾兩端預(yù)連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有刷電機轉(zhuǎn)子，所述有刷電機轉(zhuǎn)子包括電樞繞組、換向器及若干均壓線，所述換向器包括若干相互絕緣的換向片，所述換向片與電樞繞組電性連接，所述均壓線將換向器中相差360°電角度的多個換向片電性連接而使得該多個換向片中的任意兩個換向片之間具有由所述均壓線形成的多條并聯(lián)支路。由于均壓線將相差360°電角度的多個換向片電性連接形成多條并聯(lián)支路，對電流起到了分流的作用，因此，均壓線內(nèi)所通過的最大電流相應(yīng)地減小，有效地防止均壓線被燒斷。本發(fā)明還公開了使用上述轉(zhuǎn)子的有刷電機。
文檔編號H02K23/36GK102868278SQ20111019300
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者秦銳鋒, 劉飛, 梁吉玉 申請人:德昌電機(深圳)有限公司