CN102185450A - 一种永磁直流减速电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种永磁直流减速电机，包括转子、设置在转子的外周的定子、连接在转子的输出端的减速器、换向器，转子包括电机主轴及安装在电机主轴上的转子铁心，转子铁心的外周壁上设置有若干条沿其长度方向分布的槽，转子铁心的外周设有绕组，定子上设置有若干个永磁体，电机主轴具有第一端和第二端，换向器设置在第二端，换向器上设置有电刷机构，定子的两端分别具有与其相固定设置的端盖。本发明的永磁直流减速电机的主轴的传动、减速、制动和手动微调的一体化设计，使其能够更好地与设备匹配；本发明的永磁直流减速电机中的电刷机构采用自压紧式设计，保证换向和电机长时间无故障运行；结构紧凑、体积小，振动和噪音低，适合行业内推广使用。

Description

一种永磁直流减速电机
技术领域
本发明涉及一种永磁电机，特别是，一种永磁直流减速电机。
背景技术
现有技术中的永磁直流电机，由于磁通路径长，导致铁心的损耗很大，并且多数结构复杂、体积大、噪音大、性能低，在要求较高的场合不适合应用，而现有的永磁电机中的电刷多数是不可调的，就导致接触压降变化大，极易造成安全事故。
发明内容
本发明的是提供一种体积小、高效节能的永磁直流减速电机。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种永磁直流减速电机，其包括转子、设置在所述的转子的外周的定子、连接在所述的转子的输出端的减速器、换向器，所述的转子包括电机主轴及安装在所述的电机主轴上的转子铁心，所述的转子铁心的外周壁上设置有若干条沿其长度方向分布的槽，所述的转子铁心的外周设有绕组，所述的定子上设置有若干个永磁体，所述的电机主轴具有第一端和第二端，所述的换向器设置在所述的第二端，所述的换向器上设置有电刷机构，所述的定子的两端分别具有与其相固定设置的端盖。
优选地，所述的电机主轴的第二端设置有制动机构，所述的制动机构包括摩擦制动片和与所述的电机主轴相适配的制动线圈。
优选地，所述的永磁体为钕铁硼永磁体。
优选地，所述的定子包括桶状的外壳、设置在所述的外壳的内腔的两个呈环状的均磁栅，若干个所述的永磁体分为两组、且每组分别沿周向对应固定在所述的外壳的内壁与所述的均磁栅之间，进一步地，所述的均磁栅上具有与对应的所述的永磁体的数目相同个的栅格，相邻的两个所述的栅格之间设置有连筋，所述的永磁体对应设置在一个所述的栅格处，更进一步地，每个所述的均磁栅具有10个栅格，相对应地，所述的永磁体共有20个。
优选地，所述的电机主轴的第一端具有一段呈蜗杆状，该端连接至所述的减速器。
优选地，所述的电刷机构包括用于向所述的电机主轴安装用的安装板、设置在所述的安装板上的一对刷架、对应设置在一对刷架上的一对电刷，对应的所述的电刷与对应的刷架之间设置有能够自动调节压紧力的曲簧。
优选地，所述的转子铁心上的绕组采用无封口绕组技术。
优选地，所述的转子铁心为Fe-Si微晶合金钢片铁心。
本发明的有益效果是：本发明中的永磁直流减速电机中采用高性能分布式永磁体产生的磁场在均磁栅的作用下，形成一个高强度、正弦分布的气隙磁密，且磁通路径短，使得转子铁心的损耗小；本发明的永磁直流减速电机的主轴的传动、减速、制动和手动微调的一体化设计，使其能够更好地与设备匹配；本发明的永磁直流减速电机中的电刷机构采用自压紧式设计，保证换向和电机的长时间无故障运行；本发明的永磁直流减速电机结构紧凑、体积小，振动和噪音低，功率质量比和转矩体积系数高。
附图说明
附图1为本发明的永磁直流减速电机的结构示意图（拆分）；
附图2为本发明的永磁直流减速电机中的定子的结构示意图（拆分）；
附图3为本发明的永磁直流减速电机中的转子铁心的结构示意图（拆分）；
附图4为附图3中的转子铁心的轴向端面示意图；
附图5为本发明的永磁直流减速电机中的电机主轴的结构示意图；
附图6为附图5中的电机主轴的轴向剖视图；
附图7为本发明的永磁直流减速电机中的电刷机构的结构示意图。
附图中：1、转子；2、定子；3、减速器；4、换向器；5、电机主轴；6、转子铁心；7、槽；8、绕组；9、永磁体；10、第一端；11、第二端；12、电刷机构；13、端盖；14、制动机构；15、摩擦制动片；16、制动线圈；17、外壳；18、均磁栅；19、栅格；20、安装板；21、刷架；22、电刷；23、曲簧。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明的技术方案作以下详细描述：
如附图1所示，本发明的永磁直流减速电机包括转子1、设置在转子1的外周的定子2、连接在转子1的输出端的减速器3、换向器4，转子1包括电机主轴5及安装在电机主轴5上的转子铁心6，如附图3及附图4所示，转子铁心6的外周壁上设置有若干条沿其长度方向分布的槽7，转子铁心6的外周设有绕组8，定子2上设置有若干个永磁体9，电机主轴5具有第一端10和第二端11，换向器4设置在第二端11，换向器4上设置有电刷机构12，定子2的两端分别具有与其相固定设置的端盖13，电机主轴5的第一端10的端盖13通过螺钉安装在减速器3上，定子2和电机主轴5的第二端11的端盖13通过螺钉安装在第一端10上的端盖13上，电机主轴5的第二端11设置有制动机构14，制动机构14包括摩擦制动片15和与电机主轴5相适配的制动线圈16，电机主轴5通过靠近第一端10的一轴承安装在对应的端盖13上，如附图5及附图6所示，电机主轴5的第一端10具有一段呈蜗杆状，该端连接至减速器3。
如附图2所示，定子2包括定子2包括桶状的外壳17、设置在外壳17的内腔的两个呈环状的均磁栅18，若干个永磁体9分为两组、且每组分别沿周向对应固定在外壳17的内壁与均磁栅18之间，均磁栅18上具有与对应的永磁体9的数目相同个的栅格19，相邻的两个栅格19之间设置有连筋，永磁体9对应设置在一个栅格19处，每个均磁栅18具有10个栅格19，相对应地，永磁体9共有20个，这些永磁体9均通过绝磁胶粘在外壳17的内壁上，这些永磁体9为均为钕铁硼永磁体9，通过均磁栅18形成正弦波的气隙磁密分布，大大减少了电机运转时因磁密分布异常所导致的震动和噪声。
如附图7所示，电刷机构12包括用于向电机主轴5安装用的安装板20、设置在安装板20上的一对刷架21、对应设置在一对刷架21上的一对电刷22，对应的电刷22与对应的刷架21之间设置有能够自动调节压紧力的曲簧23，从两个电刷22引出的导向接至24V直流电源，该直流电源可以采用蓄电池，其中，电刷22采用耐磨、导电性好、过渡压降小的合金电刷22，与换向器4配合实现绕组8中电流的换向，利用曲簧23的自压紧特性，根据电刷22的磨损情况自动调节压紧力，以维持足够小的接触压降，降低了换向时出现电弧的机率。
上述的转子铁心6采用高导磁性能的Fe-Si微晶合金制作的铁心，表面开设如附图3及附图4所示的槽7，并采用无封口绕组技术进行绕组。
上述的减速器3采用高速比蜗轮减速器3，达到低速大扭矩输出的目的。
本发明的永磁直流减速电机通过高强度的磁场对转子1中的通电导体产生作用转矩，在换向器4的作用下，完成连续的转矩和功能输出，通过减速器3对机体实现低速、大转矩输出，从而驱动设备平稳运行；在停车时，一方面切断电机绕组电源，同时由制动机构14产生制动力矩，实现准确停位；本发明结构紧凑、体积小，振动和噪声低、功率质量和转矩体积系数明显高于同类产品，适合在该行业领域内推广使用。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种永磁直流减速电机，其特征在于：该电机包括转子、设置在所述的转子的外周的定子、连接在所述的转子的输出端的减速器、换向器，所述的转子包括电机主轴及安装在所述的电机主轴上的转子铁心，所述的转子铁心的外周壁上设置有若干条沿其长度方向分布的槽，所述的转子铁心的外周设有绕组，所述的定子上设置有若干个永磁体，所述的电机主轴具有第一端和第二端，所述的换向器设置在所述的第二端，所述的换向器上设置有电刷机构，所述的定子的两端分别具有与其相固定设置的端盖。
2.根据权利要求1所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：所述的电机主轴的第二端设置有制动机构，所述的制动机构包括摩擦制动片和与所述的电机主轴相适配的制动线圈。
3.根据权利要求1所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：所述的永磁体为钕铁硼永磁体。
4.根据权利要求1所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：所述的定子包括桶状的外壳、设置在所述的外壳的内腔的两个呈环状的均磁栅，若干个所述的永磁体分为两组、且每组分别沿周向对应固定在所述的外壳的内壁与所述的均磁栅之间。
5.根据权利要求4所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：所述的均磁栅上具有与对应的所述的永磁体的数目相同个的栅格，相邻的两个所述的栅格之间设置有连筋，所述的永磁体对应设置在一个所述的栅格处。
6.根据权利要求5所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：每个所述的均磁栅具有10个栅格，相对应地，所述的永磁体共有20个。
7.根据权利要求1所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：所述的电机主轴的第一端具有一段呈蜗杆状，该端连接至所述的减速器。
8.根据权利要求1所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：所述的电刷机构包括用于向所述的电机主轴安装用的安装板、设置在所述的安装板上的一对刷架、对应设置在一对刷架上的一对电刷，对应的所述的电刷与对应的刷架之间设置有能够自动调节压紧力的曲簧。
9.根据权利要求1所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：所述的转子铁心上的绕组采用无封口绕组技术。
10.根据权利要求1所述的一种永磁直流减速电机，其特征在于：所述的转子铁心为Fe-Si微晶合金钢片铁心。
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