專利名稱：一種永磁直流電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)在各行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域以及家庭、公共場(chǎng)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(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)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(dòng)機(jī)振動(dòng)及噪聲，減少噪聲對(duì)人們工作和生活環(huán)境造成的影響及其對(duì)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(dòng)機(jī)，為提高駕乘者舒適度，對(duì)電動(dòng)機(jī)的噪聲更有較高的要求。從理想的理論角度考慮，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)應(yīng)該沒有聲響，因而電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中發(fā)出的任何聲音都可歸為電動(dòng)機(jī)的噪聲。 一般根據(jù)電動(dòng)機(jī)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(jī)械噪聲；③空氣動(dòng)力噪聲。對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)而言，雖然對(duì)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(shí)際情況的影響而產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)噪聲，仍然需要通過進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)加以抑制。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種永磁直流電動(dòng)機(jī)，該種電動(dòng)機(jī)能夠有效降低噪聲。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)的
一種永磁直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)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(jī)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(dòng)機(jī)，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(cuò)相間且不對(duì)稱排列。
所述的永磁直流電動(dòng)機(jī)，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(dòng)機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子軸(2b)的兩端安裝在滾動(dòng)軸
承(4 )內(nèi)，滾動(dòng)軸承(4 )安裝在機(jī)殼(1 )軸承室中，滾動(dòng)軸承(4 )的外側(cè)
裝有波形墊圈(5),滾動(dòng)軸承(4)內(nèi)側(cè)裝有開口擋圏(6)。
電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙有一個(gè)氣隙磁場(chǎng)，直流電動(dòng)機(jī)的電磁
噪聲，主要是氣隙磁通場(chǎng)的諧波磁場(chǎng)引起電動(dòng)機(jī)各部分之間相互作用發(fā)生變形和
振動(dòng)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(chǎng)，其
磁勢(shì)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(dòng)機(jī)電磁力矩波動(dòng)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(dòng)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(gè)方面及多種技術(shù)措施著手。本實(shí)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?duì)逐漸減弱，有效地減小
了諧波磁場(chǎng)，使電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)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(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)中，電刷與換向器滑動(dòng)接觸，不但產(chǎn)生摩擦和摩擦噪聲，
同時(shí)，在所有的換向片之間都有一個(gè)絕緣溝槽，由于電刷撞擊換向片的進(jìn)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(dòng)和晃動(dòng)，引起電刷和刷
盒周期性的振動(dòng)，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(gè)單頻
成分，有刷直流電動(dòng)機(jī)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(shí)，噪聲幅度將增大。電磁噪聲還和定子、轉(zhuǎn)子本身的振動(dòng)特性(如固有頻率、阻尼、機(jī)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(shí)，即使電磁力很小也會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。本實(shí)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(dòng)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(dòng)和噪聲，并在實(shí)踐中證明了這一效果。
本實(shí)用新型的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)先實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例是僅作為例子給出的。


圖l是本實(shí)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(shí)用新型不等片距換向器示意圖；圖4是本實(shí)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(jī)殼；4-滾動(dòng)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(shí)施方式

附圖1、 2表示了本實(shí)施例兩極永磁直流電動(dòng)機(jī)的倒角拱形體永磁瓦1。本實(shí)施例采用了與通常永磁直流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)機(jī)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(duì)稱地緊緊貼合在內(nèi)腔為圓形的電動(dòng)機(jī)機(jī)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(shí)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(dòng)機(jī)的磁勢(shì)源產(chǎn)生磁通量，材料釆用黏接釹鐵硼。本實(shí)施例采用的永磁瓦1能有效減少電磁噪聲。圖3是本實(shí)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(cuò)相間排列在換向器圓周上。本實(shí)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(cuò)開電刷與換向器片2a相同的周期性撞擊，本實(shí)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(cuò)相間，且成換向器軸中心不對(duì)稱排列。本實(shí)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(dòng)特性，改善了本實(shí)施例永磁直流電動(dòng)機(jī)組裝成鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)的振動(dòng)特性，減少系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲，并在實(shí)踐中也證明了這一效果。
再如圖4所示，本實(shí)施例轉(zhuǎn)子組件2的轉(zhuǎn)子軸2b的支承是兩只滾動(dòng)軸承4,其固定在機(jī)殼1軸承室中。在機(jī)殼1軸承室滾動(dòng)軸承4的外側(cè)裝有波形墊圏5,給滾動(dòng)軸承4外圏一個(gè)適合的預(yù)壓力，以便減小滾動(dòng)軸承4的游隙，降低由此產(chǎn)生的軸承震動(dòng)噪聲。滾動(dòng)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(dòng)。
上述實(shí)施例僅作為說明之例，并不是對(duì)本實(shí)用新型所作的限定。本實(shí)用新型還可以采用其他方式進(jìn)行實(shí)施，例如，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)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(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種永磁直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)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(jī)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(dòng)機(jī)，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(dòng)機(jī)，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(cuò)相間且不對(duì)稱排列。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁直流電動(dòng)機(jī)，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(dòng)機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子軸(2b )的兩端安裝在滾動(dòng)軸承(4 )內(nèi)，滾動(dòng)軸承(4 )安裝在機(jī)殼(1 )軸承室中，滾動(dòng)軸承(4)的外側(cè)裝有波形墊圈(5)，滾動(dòng)軸承(4)內(nèi)側(cè)裝有開口擋圏(6)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及直流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)，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(chǎng)諧波，使磁場(chǎng)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(dòng)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(dòng)和噪聲。
文檔編號(hào)H02K5/173GK201426078SQ20092017222
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)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(qǐng)人:蕪湖和泰汽車電機(jī)有限公司