有刷電機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種有刷電機，包括換向器和刷片，所述換向器包括若干沿周向分布的換向片，所述刷片由具有彈性的導電材料制成，包括電連接至直流電源的固定端和用于與換向器的換向片滑動接觸的自由端，所述刷片自由端設有電磁干擾抑制結構。所述電磁干擾抑制結構可以為設置于刷片自由端的弧形結構，所述弧形結構朝遠離換向器的方向彎曲。所述電機還包括一純電容濾波電路，所述電路包括若干接地電容，每一刷片與地之間設有至少兩接地電容。本實用新型專利技術的電機由于采用了電磁干擾抑制結構，不可控電磁干擾得到有效抑制，電磁干擾波形中的尖峰/毛刺明顯減少/消除；濾波電路未采用磁珠，從而可大大降低生產成本。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種有刷電機，尤其涉及如何消除有刷電機的火花。
技術介紹
有刷電機是一種內含電刷裝置的將電能轉換成機械能(電動機)或將機械能轉換成電能(發電機)的旋轉電機。有刷電機具有啟動快、制動及時、控制電路相對簡單等特點從而得到廣泛應用。有刷電機由定子和轉子兩大部分組成，定子通常設磁極(繞組式或永磁式)和電刷，轉子通常設換向器和與換向器的換向片電連接的繞組，電刷電連接至電源并與換向器的換向片滑動接觸以向繞組供電，繞組通電后，轉子上也形成磁場(磁極)，定子和轉子的·磁極之間有一個夾角，在定轉子磁場的相互吸引下，使電機轉子旋轉。現有技術的使用刷片的有刷電機中，為了產生預壓力以確保刷片的接觸端與換向器的換向片接觸，刷片通常由具有彈性的導電材料制成。然而，此種刷片在與換向器滑動接觸過程中易產生震動，在震動過程中，刷片的接觸端易與換向器的換向片產生二次接觸(二次換向)，從而產生不可控電磁干擾。本技術旨在提供一種可有效抑制不可控電磁干擾的有刷電機。
技術實現思路
本技術提供一種有刷電機，包括換向器和刷片，所述換向器包括若干沿周向分布的換向片，所述刷片由具有彈性的導電材料制成，包括電連接至直流電源的固定端和用于與換向器的換向片滑動接觸的自由端，所述刷片自由端設有電磁干擾抑制結構。優選地，所述電磁干擾抑制結構包括設置于刷片自由端的弧形結構，所述弧形結構朝遠離換向器的方向彎曲。優選地，所述弧形結構的曲率半徑與換向器半徑之比大于O. 2小于5。優選地，所述電磁干擾抑制結構包括設置于刷片自由端的高阻材料層，所述刷片自由端包括用于與換向器滑動接觸的接觸區，所述高電阻材料層分布于接觸區周緣。優選地，所述電機還包括一濾波電路，所述濾波電路包括若干接地電容，每一刷片與地之間設有至少兩接地電容。本技術的電機由于采用了電磁干擾抑制結構，不可控電磁干擾得到有效抑制，電磁干擾波形中的尖峰/毛刺明顯減少/消除；濾波電路未采用磁珠，從而可大大降低生產成本。為了能更進一步了解本技術的特征以及
技術實現思路
，請參閱以下有關本技術的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本技術加以限制。附圖說明圖I是本技術一實施例的有刷電機的簡化示意圖；圖2是本技術一實施例的有刷電機的換向裝置的沿其軸向看的平面示意圖；圖3A是本技術另一實施例的有刷電機的換向裝置的沿其軸向看的平面示意圖；圖3B是圖3A中的刷片的平面示意圖；圖4是本技術一實施例的有刷電機的濾波電路圖；圖5A與圖5B分別為本技術的電機與現有技術的電機的電磁干擾波形檢測圖。具體實施方式·以下結合附圖，通過對本技術的具體實施方式詳細描述，將使本技術的技術方案及其他有益效果顯而易見。可以理解，附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本技術加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為便于清晰描述，而并不限定比例關系。請參閱圖1，本技術的有刷電機包括定子I、轉子2及換向裝置。定子I與轉子2其中之一設磁極3，其中之另一設換向器10及與換向器的換向片電連接的繞組4，電刷電連接至電源并與換向器10的換向片12(見圖2)滑動接觸以向繞組供電，繞組4通電后，在定轉子磁場的相互作用下，電機轉子旋轉。圖2是本技術一實施例的有刷電機的換向裝置的沿其軸向看的平面示意圖。所述換向裝置，包括換向器10和用于與換向器10滑動接觸的兩刷片30。所述換向器10包括若干沿周向分布的換向片12。在本實施例中，所述換向器10為柱狀換向器，換向片12設置于外圓柱面，所述刷片30設置于換向器10的周邊兩相對側，用于與換向片12滑動接觸。所述兩刷片30分別連接至直流電源的正負端，每一刷片30的一端32為固定端且連接至直流電源，另一端34為自由端(也叫接觸端)，可繞固定端32擺動。所述刷片30由具有彈性的導電材料如鈹銅制成。工作時，所述刷片30處于彈性變形狀態下，彈性變形產生的變形力促使刷片30自由端34始終保持與換向片12滑動接觸。為了防止在換向器10轉動過程中，所述刷片30的接觸端34由于震動而與換向片12 二次電接觸從而產生不可控電磁干擾，所述刷片30上設有通過抑制刷片30與換向片12之間的二次電接觸從而抑制產生不可控電磁干擾的電磁干擾抑制結構。請參閱圖2，依本技術第一實施例，所述電磁干擾抑制結構為設置于刷片30自由端34的弧形結構36，所述弧形結構36朝遠離換向器10的方向彎曲(弧形結構36的圓心遠離換向器10)，從而可增大所述弧形結構36中除正常接觸區(離換向器中心最近的區)以外其他部分與換向器10的距離，從而避免換向過程中由于刷片30震動而與換向片12 二次電接觸。理論上，所述弧形結構36的曲率半徑越小越好，但考慮到生產等其他方面的因素，所述弧形結構36的曲率半徑與換向器10半徑之比的優選范圍為大于O. 2而小于5。請參閱圖3A和圖3B，依本技術第二實施例，所述電磁干擾抑制結構為設置于刷片30自由端34的靠近換向片12 —側的高電阻材料層38 (包括絕緣材料)，所述刷片30自由端34包括一用于與換向器10滑動接觸的接觸區35，高電阻材料層38分布于接觸區35周緣，高電阻材料層38的電阻遠大于接觸區35的電阻。高電阻材料層38的設置，可減小刷片因為震動而使得接觸區35的周緣地區與換向器10 二次接觸時的導通電流，從而起到抑制不可控電磁干擾的作用。優選地，所述有刷電機還包括一濾波電路，所述濾波電路包括若干接地電容52，在本實施例中，所述刷片30包括用于與直流電源的正極相連的正刷片30a和用于與直流電源的負極相連的負刷片30b，每一刷片與地之間設有兩相互并聯的接地電容52，用于過濾共模干擾，所述兩接地電容52中其中一電容的電容值為I IOOnF,另一電容的電容值為10 100pF。優選地，所述其中一電容的電容值為8 12nF，另一電容的電容值為65 70pF。在實際應用中，每個電容只有在共振頻率下才具有較好的過濾效果。本技術設置I個以上的接地電容，以使得在較寬的頻率下所述濾波電路具有較好的過濾效果。本實施例中的有刷電機的濾波電路采用純電容結構，相對于現有技術中采用磁珠(bead)加電容構成的濾波電路，可極大地降低成本。可以理解地，每一刷片30與地之間也可以設兩個以上的接地電容52。所述兩刷片30之間設線電容54，用于過濾差模干擾。所述線電容的電容值O. 47 20uF。優選地，所述線電容54的電容值8 12uF。圖5A與圖5B分別為本技術的電機與現有技術的電機的電磁干擾波形圖。圖5A所示的本技術的電機采用了圖2所示的帶彎曲結構36的刷片30和圖4所示的濾波電路。圖5B所示的現有技術的電機采用未帶彎曲結構的直刷片和常規濾波電路(采用磁珠加電容)。從兩圖對比可以看出，兩者都符合要求(噪音值皆在標準線以下)，本技術的電機由于采用了帶彎曲結構36的刷片30，電磁干擾波形中的尖峰/毛刺明顯減少/消除。可以理解地，所述刷片30的自由端34也可同時設置弧形結構36和高電阻材料層38。以上所述僅為本技術的較佳實施例而已，并不用以限制本技術，凡在本技術的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有刷電機，包括換向器和刷片，所述換向器包括若干沿周向分布的換向片，所述刷片由具有彈性的導電材料制成，包括電連接至直流電源的固定端和用于與換向器的換向片滑動接觸的自由端，其特征在于：所述刷片自由端設有電磁干擾抑制結構。

【技術特征摘要】
1.一種有刷電機,包括換向器和刷片，所述換向器包括若干沿周向分布的換向片，所述刷片由具有彈性的導電材料制成，包括電連接至直流電源的固定端和用于與換向器的換向片滑動接觸的自由端，其特征在于所述刷片自由端設有電磁干擾抑制結構。2.根據權利要求I所述的有刷電機，其特征在于所述電磁干擾抑制結構包括設置于刷片自由端的弧形結構，所述弧形結構朝遠離換向器的方向彎曲。3.根據權利要求2所述的有刷電機，其特征在于所述弧形結構的曲率半徑與換向器半徑之比大于O. 2小于5。4.根據權利要求I所述的有刷電機，其特征在于所述電磁干擾抑制結構包括設置于刷片自由端的高阻材料層，所述刷片自由端包括用于與換向片滑動接觸的接觸區，所述高電阻材料層分布于接觸區周緣。5.根據權利要求2所述的有刷電機，其特征在于所述電磁干擾抑制結構還包括設置于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李童杰，羅慶斌，孫國偉，陳瑩，鐘慧婷，
申請(專利權)人：德昌電機深圳有限公司，
類型：實用新型
國別省市：