CN101834492A - 电机及其电刷 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机，包括定子和转子；所述转子包括转轴、固定到转轴的换向器和转子铁芯、缠绕在所述转子铁芯上的若干电枢绕组，所述换向器包括若干换向片，所述若干电枢绕组分别电连接到相应的换向片；所述定子包括电刷用于连续滑动接触换向片。所述电刷包括主电刷、副电刷、及位于主电刷和副电刷之间用于隔开所述主电刷和副电刷的绝缘层，所述主电刷和副电刷分别连接到节点，所述主电刷与节点间的阻抗小于副电刷与节点间的阻抗。由于副电刷与节点间的阻抗大于主电刷与节点间的阻抗，当主电刷脱离换向片的瞬间，副电刷与该换向片接触，降低与该换向片连接的绕组产生的感应电势，减小电刷与换向片之间的电火花，延长电机寿命。

Description

电机及其电刷

技术领域

本发明涉及一种电机，尤其涉及一种具有换向器的电机及其电刷。

背景技术

一种电机通常包括定子和可相对定子旋转的转子，转子通常包括转轴、固定于转轴一端的换向器、固定于转轴另一端的电枢，电枢通常包括多数个绕组分别连接至换向器的换向片。电机定子包括至少一对电刷，分布于换向器的外周，用于与换向片接触。工作时，换向器随转轴旋转，电刷顺次地与不同的换向片接触，从而连续不断地向各绕组供电。

这样，电机工作时，电刷不断地与旋转中的不同的换向片接触。然而，当电刷从一换向片脱离(电刷与换向片接触转为电刷与换向片非接触)的瞬间，电刷与所述换向片之间将产生电火花，电火花的产生主要由于与所述换向片电连接的绕组产生感应电势所致。电火花的产生将影响电机的性能和使用寿命，同时还可能产生电磁干扰信号，影响电机周边电子元件的正常工作。

因此，亟需研发一种可克服上述问题的新型电机。

发明内容

本发明提供一种电机，包括定子和安装到定子内的转子；所述转子包括转轴、固定到转轴的换向器和转子铁芯、缠绕在所述转子铁芯上的若干电枢绕组，所述换向器包括若干换向片，所述若干电枢绕组分别电连接到相应的换向片；所述定子具有电刷用于连续滑动接触换向片；其中，至少一个电刷包括主电刷、绝缘层和副电刷，所述绝缘层位于所述主电刷和副电刷之间用于隔开所述主电刷和副电刷，所述主电刷和副电刷分别连接到节点，所述主电刷与节点间的阻抗小于副电刷与节点间的阻抗。

本发明的一种改进为：所述主电刷的宽度大于副电刷的宽度。

另一方面，本发明提供一种用于电机的电刷，所述电刷包括主电刷、绝缘层和副电刷，所述绝缘层位于所述主电刷和副电刷之间用于隔开所述主电刷和副电刷，所述主电刷通过导线连接到电源，所述副电刷通过一电阻或包含有电阻的组合缓冲电路电连接到所述导线。

作为一种改进的电刷，所述主电刷的宽度大于副电刷的宽度。

本发明的电机采用的电刷包括绝缘层以及被绝缘层隔开的主电刷和副电刷，主电刷通过导线连接电源，副电刷通过电阻或包含有电阻的组合缓冲电路连接到所述导线，这样，当主电刷脱离换向片的瞬间，副电刷依然与该换向片接触，从而消除或者降低了与该换向片连接的绕组产生的感应电势，进而减小或者避免了电刷与该换向片之间的电火花，延长电机寿命。

附图说明

图1所示为本发明一实施例中直流电机采用的电刷的示意图；

图2是本发明一实施例中的直流电机的换向器与电刷的展开示意图；

图3所示为本发明第二实施例中直流电机采用的电刷的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的电机包括定子和转子，定子包括外壳、铁心、绕组和端盖，转子安装到定子内，可相对于定子转动。转子包括转轴、固定到转轴的换向器和转子铁芯、缠绕在转子铁芯上的若干电枢绕组，其中，转轴由定子端盖的轴承支承，换向器包括若干换向片，所述若干电枢绕组分别电连接到相应的换向片。定子具有若干电刷用于连续滑动接触换向片。

图1是本发明一个实施例的电机采用的电刷的示意图。

请参阅图1，所述电刷包括主电刷1、绝缘层2和副电刷3，绝缘层2位于主电刷1和副电刷3之间用于隔开主电刷1和副电刷3，主电刷1通过导线连接到节点N，副电刷3通过一电阻或包含有电阻的组合缓冲电路4电连接到节点N，节点N与外接电源的正极或负极电连接。优选地，主电刷1的宽度大于副电刷3的宽度。

可选地，所述主电刷1与节点N之间也可以设置电阻或包含有电阻的组合缓冲电路，只要主电刷1与节点N间的阻抗值小于副电刷3与节点N间的阻抗即可。

图2是本发明一实施例中的电机的换向器与电刷平面展开示意图。

请参阅图2，该换向器外表面分布有若干换向片21～23，该若干换向片21-23彼此绝缘隔开。换向片的末端具有挂钩用于电连接转子绕组。

电机运行时，换向器随转子的转轴旋转，换向器的运动方向如图2中箭头所示，主电刷1和副电刷3与换向片磨擦接触。当主电刷1从某一换向片21～23脱离的瞬间，换向片21～23与绝缘层2接触，由于绝缘层2很窄，所以换向片21～23还同时与副电刷3接触，由于副电刷3与节点N间的阻抗值大于主电刷1与节点N间的阻抗值，所以通过副电刷3的电流将小于通过主电刷1的电流，换言之，副电刷3与该换向片电连接，提供了一种缓冲机制，减小了与该换向片连接的绕组产生的感应电势，从而极大地减小了火花的产生，提高了电机的性能和使用寿命。可以理解地，绝缘层2不能太宽，否则整个碳刷太宽影响马达性能，太薄则影响绝缘效果，优选地，绝缘层2的宽度大致与两相邻换向片的间距相等。

作为本发明的一种实施方式，主电刷1、绝缘层2和副电刷3可以压合成一体。作为一种替换的实施方式，主电刷1、绝缘层2和副电刷3可以通过粘合剂粘合成一体。

优选地，绝缘层2为片状或网状结构。

在本实施例中，主电刷1和副电刷3可以由相同材料制成。

图3所示为本发明另一实施例中电机采用的电刷的示意图。本实施例中，主电刷1两侧均设置有副电刷(副电刷3和副电刷5)，类似地，主电刷和副电刷之间均有绝缘层2隔开。这种电刷的优点在于，不管换向器顺时针或者逆时针转动，均能降低主电刷从换向片脱离瞬间的火花；而且，还能降低主电刷与换向片接触瞬间的火花。

在本实施例中，主电刷1、5和副电刷3可以由相同材料制成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，包括定子和转子；所述转子包括转轴、固定到转轴的换向器和转子铁芯、缠绕在所述转子铁芯上的若干电枢绕组，所述换向器包括若干换向片，所述若干电枢绕组分别电连接到相应的换向片；所述定子包括一电刷用于连续滑动接触换向片；其特征在于，所述电刷包括主电刷(1)、绝缘层(2)和副电刷(3)，所述绝缘层(2)夹于所述主电刷(1)与副电刷(3)之间用于绝缘所述主电刷(1)和副电刷(3)，所述主电刷(1)和副电刷(3)分别连接到节点(N)，所述主电刷(1)与节点(N)间的阻抗小于副电刷(3)与节点(N)间的阻抗。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述主电刷(1)的宽度大于副电刷(3)的宽度。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述主电刷(1)、绝缘层(2)和副电刷(3)压合成一体，或者通过粘合剂粘合成一体。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述绝缘层(2)为片状或网状结构。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述主电刷(1)和副电刷(3)由相同材料制成。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电机，其特征在于，所述主电刷(1)通过导线(5)连接到节点(N)，所述副电刷(3)通过一电阻或包含有电阻的组合缓冲电路(4)电连接到所述节点(N)。

7.一种用于电机的电刷，其特征在于，所述电刷包括固定为一体的主电刷(1)、绝缘层(2)和副电刷(3)，所述绝缘层(2)位于所述主电刷(1)和副电刷(3)之间用于绝缘所述主电刷(1)和副电刷(3)，所述主电刷(1)和副电刷(3)分别连接到节点(N)，所述主电刷(1)与节点(N)间的阻抗小于副电刷(3)与节点(N)间的阻抗。

8.根据权利要求7所述的用于电机的电刷，其特征在于，所述主电刷(1)通过导线(5)连接到节点，所述副电刷(3)通过一电阻或包含有电阻的组合缓冲电路(4)电连接到所述节点。

9.根据权利要求7所述的用于电机的电刷，其特征在于，所述主电刷(1)的宽度大于副电刷(3)的宽度。

10.根据权利要求7所述的用于电机的电刷，其特征在于，所述主电刷(1)、绝缘层(2)和副电刷(3)压合成一体，或者通过粘合剂粘合成一体。

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