CN103545943A

CN103545943A - 一种直流微电机磁瓦结构

Info

Publication number: CN103545943A
Application number: CN201310278592.9A
Authority: CN
Inventors: 邓志刚; 袁昱
Original assignee: JOINT-MAG Co Ltd
Current assignee: JOINT-MAG Co Ltd
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: CN103545943B

Abstract

一种直流微电机磁瓦结构，包括有磁瓦本体，该磁瓦本体的内、外弧面同心，在外弧面的两端分别具有一R角，其特征在于：分别沿两个R角的内端向内相向的在外弧面上开设有一平切面，两个平切面相互对称，平切面与外弧面中间部弧形面的延长面之间具有间距。其中平切面外端至外弧形面弧形延长面之间的垂直距离L为外弧面与内弧面之间距离L1的7%-8%。外弧面中间部弧形面的弧长l1为整个外弧面弧长l的75-78%。该磁瓦结构使电机在负载转速大幅提高的情况下其电流使用的升幅较小，同时还可以降低噪音。

Description

一种直流微电机磁瓦结构

技术领域

本发明涉及一种电机磁瓦结构，特别涉及一种直流微电机磁瓦结构。

背景技术

现有直流微电机所使用的作为定子的磁瓦结构为下面两种结构：1）同心磁瓦，内圆弧Ra、外弧面Rb均以O点为圆心，即壁厚为等厚度，这样微电机转子与定子间气隙一样大，如图1中所示。2）偏心磁瓦，内圆弧Ra、外弧面Rb分别以Oa、Ob点为圆心，即壁厚为中部最厚两端略薄，如图2中所示。前一种噪音较高，负载转速低。后一种噪音较低但负载转速仍未达高端要求，且负载电流会偏大，难以满足更高的环保要求。研究表明，导致负载转速低的原因有：1、与电压成正比，2、与电枢内阻、电动势常数、气隙磁通量成反比，因此，根据该原理对电机磁瓦进行改进。

发明内容

本发明提供一种直流微电机磁瓦结构，目的是解决现有技术问题，提供一种噪音低、负载转速可大幅提高但负载电流未大幅提高的电机磁瓦结构，该磁瓦结构可以有效的大幅提高直流微电机负载运行性能。

本发明解决问题采用的技术方案是：

一种直流微电机磁瓦结构，包括有磁瓦本体，该磁瓦本体的内、外弧面同心，在外弧面的两端分别具有一R角，分别沿R角内端向内相向的在外弧面上开设有一平切面，两个平切面相互对称，平切面与外弧面中间部的弧形面的延长面之间具有间距。

平切面外端至弧形面的延长面之间的垂直距离L为外弧面与内弧面之间距离L1的7%-8%。

外弧面中间部的弧形面的弧长为整个外弧面弧长l的75-78%。

本发明的有益效果：本发明对磁瓦外弧面进行优化设计，采用在外弧面两端开平切面使其与电机外壳间具有一定范围的气隙以降低磁场影响，使电机在负载转速大幅提高的情况下其电流升幅较小，同时还可以降低噪音，且在不增加成本的情况下，使产品性能达到最好。

附图说明

图1是现有技术同心磁瓦结构示意图；

图2是现有技术偏心磁瓦结构示意图；

图3是本发明的主视图；

图4图3中A部的放大图；

图5是本发明的俯视图；

图6是图4的B向剖面图；

图7是表1中两组改进磁瓦与原磁瓦流量的比较示意图；

图8是表1中两组改进磁瓦与原磁瓦电流的比较示意图；

图9是表2中两组改进磁瓦与原磁瓦流量的比较示意图；

图10是表2中两组改进磁瓦与原磁瓦电流的比较示意图。

图中：100.磁瓦本体、1.内弧面、2.外弧面、31.R角、32.R角、41.平切面、42.平切面、5.弧形面、6.延长面。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图3至图6中所示的一种直流微电机磁瓦结构，包括有磁瓦本体100，该磁瓦本体100的内弧面1和外弧面2同心，在外弧面2的两端分别具有一R角31、32，分别沿两个R角的内端向内相向的在外弧面上开设有一平切面41、42，两个平切面41、42相互对称。所述平切面41、42分别与外弧面中间部的弧形面5的延长面6之间具有间距，其中平切面外端点至该延长面6之间的垂直距离L为外弧面2与内弧面1之间距离L1的7%-8%。外弧面中间部的弧形面5的弧长l1为整个外弧面弧长l的75-78%。

经分析，导致负载转速低的原因有：与电压成正比，与电枢内阻、电动势常数、气隙磁通量成反比，考虑到成本与工艺的因素，电压、电枢内阻、电动势常数都不变，磁瓦的材料、性能、模具也不能改变，在负载转速提高的前提下，电流升幅小于5%，故不宜增大内圆弧或内弧开气隙，因为由于内弧两端气隙变大，磁场强度会减弱较多，空载转速提高大，但负载转速仅能提高约4%，同时电流也近高了5%。而将外弧两端设计成平切面可以与机壳间具有一定范围的间隙，可以优化内弧面的磁场分布，削减内弧两端的磁场及尖峰干扰，使N、S极性转换时的干扰降到极低。

经试验证明，本实施例中弧长11及气隙深度选择使磁瓦的性能得到大大提高，若超过该范围，则转速提高有限，达不到要求，偏小则电流会大幅增高，不符合要求，且两端的强度也会降低。

将本发明创造的电机磁瓦装配在电机壳内后，理想状态下其电机壳内壁与电机磁瓦外壁即外弧面相互接触，弧形面和电机壳内壁没有间隙，即没有气隙。由于本发明创造中的磁瓦在外弧面两端分别开设了一个平切面41、42，平切面41、42与弧形面5的延长面6之间具有间距，即平切面与电机壳内壁之间具有间隙，也即磁瓦两端与电机壳之间具有气隙，该气隙可以优化内弧面的磁场分布，削减内弧两端的磁场及尖峰干扰，使N、S极性转换时的干扰降到极低。降低磁场影响，由于磁场分布非常合理，也极大的降低了电磁噪音。

通过以上技术方案的实施，试做200片经顾客小批、5000片3批批量验证，电机使用时，其负载转速提高12-18%，电流升幅约4%，噪音降低6%，完全达到预期目标。

以下通过试验数据做进一步的证明。

1.1350V充磁铜换向器，其中采用两组本发明创造中磁瓦与现有技术同心磁瓦和偏心磁瓦进行比较，检测结果见表1：

表1

通过上述结果得到的两组曲线图如图7图8所示，其中图7是表1中两组改进磁瓦与原磁瓦流量的比较示意图；图8是表1中两组改进磁瓦与原磁瓦电流的比较示意图。

2.1350V充磁碳换向器，其中采用两组本发明创造中磁瓦与现有技术同心磁瓦和偏心磁瓦进行比较，检测结果见表2：

表2

通过上述结果得到的两组曲线图如图9图10所示，其中图9是表1中两组改进磁瓦与原磁瓦流量的比较示意图；图10是表1中两组改进磁瓦与原磁瓦电流的比较示意图。

Claims

1.一种直流微电机磁瓦结构，包括有磁瓦本体，该磁瓦本体的内、外弧面同心，在外弧面的两端分别具有一R角，其特征在于：分别沿两个R角的内端向内相向的在外弧面上开设有一平切面，两个平切面相互对称，平切面与外弧面中间部弧形面的延长面之间具有间距，平切面外端至外弧形面弧形延长面之间的垂直距离L为外弧面与内弧面之间距离L1的7%-8%；外弧面中间部弧形面的弧长l1为整个外弧面弧长l的75-78%。