CN109842259A - 一种六极轻量化汽车电动座椅电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六极轻量化汽车电动座椅电机，包括定子、转子、刷架。本发明采用的定子由外壳、磁瓦构成，外壳内壁处设有六个磁瓦，磁瓦为永磁磁体，六个磁瓦的磁极排列为：1N，2S，3N，4S，5N，6S；转子由转子铁芯、电枢绕组、转子轴、换向器构成，转子铁芯为九槽结构，电磁线圈旋向相同，围绕磁导铁芯叠绕后与换向器连接；本装置采用六个磁瓦和九槽转子铁芯的六极结构，与现有技术的四极结构电机相比，在同样满足输出扭矩T的情况下，六极结构对磁通量φ的要求降低，电机的整体结构可以通过减少磁通量φ，相应减小磁瓦、转子和外壳的体积和重量，实现对电机轻量化要求的技术方案，使汽车电动座椅电机，达到了减小体积和减轻重量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车电动座椅电机，具体是指用于驱动汽车座椅进行位置姿态调节的一种六极轻量化汽车电动座椅电机。
背景技术
本文涉及的汽车电动座椅电机为永磁有刷直流电机，简称电机；为了节能、减少油耗，汽车的轻量化已成为世界汽车发展的潮流，在汽车电动座椅技术领域里，为了降低汽车电动座椅的整体重量，对于电机的轻量化要求也在提高。按磁极分类，现有技术的电机为四极结构简称四极电机，其体积和重量偏大、偏重，因此，现有技术存在体积大和重量重的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由定子、转子、刷架构成的装置，其中，定子由外壳、磁瓦构成，所述外壳为中空、下面有底、上面开放、圆柱形杯状的锌合金质构件，外壳的底部中心设有用于转子轴的下输出端的输出通孔称为下输出孔，外壳内腔中下部的内壁处均布固定设有六个环扇形柱状的磁瓦，所述磁瓦为永磁磁体，以横截面、内圆和顺时针方向表述六个磁瓦的磁极排列为：1N，2S，3N，4S，5N，6S；六个磁瓦围成的腔室称为转子腔；转子由转子铁芯、电枢绕组、转子轴、换向器构成，所述转子铁芯为由若干硅钢片经叠层构成的圆柱形构件，转子铁芯的中心固定设有转子轴，换向器与转子铁芯同轴且位于转子铁芯的上面，转子铁芯为九槽结构，电磁线圈旋向相同，围绕磁导铁芯叠绕后与换向器连接；刷架为用于固定连接所述外壳上端沿口的塑料质封盖构件，刷架设有容装碳刷的腔室称为碳刷腔，刷架还设有用于转子轴的上输出端的连接通孔称为上输出孔；所述碳刷为矩形块状的石墨质电极；转子可旋转位于磁瓦围成的所述转子腔内，转子与磁瓦之间设有空气隙，刷架位于所述外壳的上端经螺钉与外壳固定连接，转子轴的上下两端均设有轴承分别与刷架的上端和外壳的下端可转动连接；
工作时，直流电流经碳刷、换向器提供给电枢绕组，电枢绕组经直流电流激励形成的电磁场，在换向器配合下，电磁场带动转子追寻定子的磁瓦构成的永磁磁场旋转做功；本装置采用六个磁瓦构成的六极定子和九槽结构的转子铁芯配合的结构称为六极结构，与现有技术的四极结构电机相比，在同样满足输出扭矩T的情况下，六极结构的本装置对磁通量φ的要求降低，使得电机整体结构设计上，可以通过减少磁通量φ，可以相应减小磁瓦、电枢即转子和外壳的体积和重量，实现对电机轻量化要求的技术方案，提供一种六极轻量化汽车电动座椅电机，旨在使汽车电动座椅电机，达到减小体积和减轻重量的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种六极轻量化汽车电动座椅电机，包括定子、转子、刷架，其中：所述的定子由外壳、磁瓦构成，所述外壳为中空、下面有底、上面开放、圆柱形杯状的锌合金质构件，外壳的底部中心设有用于转子轴的下输出端的输出通孔称为下输出孔，外壳内腔中下部的内壁处均布固定设有六个环扇形柱状的磁瓦；所述磁瓦为永磁磁体，以横截面、内圆和顺时针方向表述六个磁瓦的磁极排列为：1N，2S，3N，4S，5N，6S；六个磁瓦围成的腔室称为转子腔；
所述的转子由转子铁芯、电枢绕组、转子轴、换向器构成，所述转子铁芯为由若干硅钢片经叠层构成的圆柱形构件，转子铁芯的中心固定设有转子轴，换向器与转子铁芯同轴且位于转子铁芯的上面，转子铁芯为九槽结构，电磁线圈旋向相同，围绕磁导铁芯叠绕后与换向器连接；
所述的刷架为用于固定连接所述外壳上端沿口的塑料质封盖构件，刷架设有容装碳刷的腔室称为碳刷腔，刷架还设有用于转子轴的上输出端的连接通孔称为上输出孔；所述碳刷为矩形块状的石墨质电极；
转子可旋转位于磁瓦围成的所述转子腔内，转子与磁瓦之间设有空气隙，刷架位于所述外壳的上端经螺钉与外壳固定连接，转子轴的上下两端均设有轴承分别与刷架的上端和外壳的下端可转动连接；碳刷滑动位于所述碳刷腔内，碳刷与换向器弹性接触连接。
工作原理及有益效果
工作时，直流电流经碳刷、换向器提供给电枢绕组，电枢绕组经直流电流激励形成的电磁场，在换向器的配合下，电磁场带动转子沿定子的磁瓦构成的永磁磁场旋转做功；本装置采用六个磁瓦构成的六极定子和九槽结构的转子铁芯配合的结构称为六极结构，本装置结构简单，工作可靠，与现有技术的四极结构电机相比，在同样满足输出扭矩T的情况下，六极结构的本装置对磁通量φ的要求降低，可以相应减小磁瓦的体积和重量，即减少磁通量φ；相应减小电枢的直径，即减轻转子的体积和重量；所述的外壳的形体和重量亦可相应减小减轻；
实验证明，本装置的六极结构的电机，在确保驱动汽车电动座椅工作性能的基础上，与现有技术的四极结构电机相比，重量可以降低15％；
本装置的理论依据为：其中，T为输出扭矩，p为电机的极对数，a为电枢绕组的并联支路对数；式中，本装置六极电机的p为3，a为1；现有技术四极电机的p为2，a为2。
上述，本发明采用由定子、转子、刷架构成的装置，其中，定子由外壳、磁瓦构成，所述外壳为中空、下面有底、上面开放、圆柱形杯状的锌合金质构件，外壳内腔中下部的内壁处均布固定设有六个环扇形柱状的磁瓦，所述磁瓦为永磁磁体，以横截面、内圆和顺时针方向表述六个磁瓦的磁极排列为：1N，2S，3N，4S，5N，6S；六个磁瓦围成的腔室称为转子腔；转子由转子铁芯、电枢绕组、转子轴、换向器构成，所述转子铁芯为由若干硅钢片经叠层构成的圆柱形构件，转子铁芯为九槽结构，电磁线圈旋向相同，围绕磁导铁芯叠绕后与换向器连接；刷架为用于固定连接所述外壳上端沿口的塑料质封盖构件，刷架设有容装碳刷的腔室称为碳刷腔；工作时，直流电流经碳刷、换向器提供给电枢绕组，电枢绕组经直流电流激励形成的电磁场，在换向器配合下，电磁场带动转子追寻定子的磁瓦构成的永磁磁场旋转做功；本装置采用六个磁瓦构成的六极定子和九槽结构的转子铁芯配合的结构称为六极结构，与现有技术的四极结构电机相比，在同样满足输出扭矩T的情况下，六极结构的本装置对磁通量φ的要求降低，使得电机整体结构设计上，可以通过减少磁通量φ，可以相应减小磁瓦、电枢即转子和外壳的体积和重量，实现对电机轻量化要求的技术方案，克服了现有技术存在体积大和重量重的问题与不足，所提供的一种六极轻量化汽车电动座椅电机，使汽车电动座椅电机，达到了减小体积和减轻重量的目的。
附图说明
图1是本发明的一种六极轻量化汽车电动座椅电机的主视剖视结构示意图；
图2是图1中去除刷架3后的俯视投影示意图；
图3是图1的仰视投影示意图；
图4是本发明的一种六极轻量化汽车电动座椅电机的轴测示意图。
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。
图中：定子1、外壳11、下输出孔111、磁瓦12、转子2、转子铁芯21、电枢绕组22、转子轴23、换向器24、刷架3、碳刷31、上输出孔32、螺钉01、轴承02。
具体实施方式
参阅图1～图4，本发明的一种六极轻量化汽车电动座椅电机，包括定子1、转子2、刷架3，其中：所述的定子1由外壳11、磁瓦12构成，所述外壳11为中空、下面有底、上面开放、圆柱形杯状的锌合金质构件，外壳11的底部中心设有用于转子轴23的下输出端的输出通孔称为下输出孔111，外壳11内腔中下部的内壁处均布固定设有六个环扇形柱状的磁瓦12；所述磁瓦12为永磁磁体，以横截面、内圆和顺时针方向表述六个磁瓦12的磁极排列为：1N，2S，3N，4S，5N，6S；六个磁瓦12围成的腔室称为转子腔；
所述的转子2由转子铁芯21、电枢绕组22、转子轴23、换向器24构成，所述转子铁芯21为由若干硅钢片经叠层构成的圆柱形构件，转子铁芯21的中心固定设有转子轴23，换向器24与转子铁芯21同轴且位于转子铁芯21的上面，转子铁芯21为九槽结构，电磁线圈旋向相同，围绕磁导铁芯叠绕后与换向器24连接；
所述的刷架3为用于固定连接所述外壳11上端沿口的塑料质封盖构件，刷架3设有容装碳刷31的腔室称为碳刷腔，刷架3还设有用于转子轴23的上输出端的连接通孔称为上输出孔32；所述碳刷31为矩形块状的石墨质电极；
转子2可旋转位于磁瓦12围成的所述转子腔内，转子2与磁瓦12之间设有空气隙，刷架3位于所述外壳11的上端经螺钉01与外壳11固定连接，转子轴23的上下两端均设有轴承02分别与刷架3的上端和外壳11的下端可转动连接；碳刷31滑动位于所述碳刷腔内，碳刷31与换向器24弹性接触连接。
工作原理及有益效果
工作时，直流电流经碳刷31、换向器24提供给电枢绕组22，电枢绕组22经直流电流激励形成的电磁场，在换向器24的配合下，电磁场带动转子2沿定子1的磁瓦12构成的永磁磁场旋转做功；本装置采用六个磁瓦12构成的六极定子和九槽结构的转子铁芯21配合的结构称为六极结构，本装置结构简单，工作可靠，与现有技术的四极结构电机相比，在同样满足输出扭矩T的情况下，六极结构的本装置对磁通量φ的要求降低，可以相应减小磁瓦的体积和重量，即减少磁通量φ；相应减小电枢的直径，即减轻转子2的体积和重量；所述的外壳11的形体和重量亦可相应减小减轻；
实验证明，本装置的六极结构的电机，在确保驱动汽车电动座椅工作性能的基础上，与现有技术的四极结构电机相比，重量可以降低15％；
本装置的理论依据为：其中，T为输出扭矩，p为电机的极对数，a为电枢绕组的并联支路对数；式中，本装置六极电机的p为3，a为1；现有技术四极电机的p为2，a为2。
Claims (1)
1.一种六极轻量化汽车电动座椅电机，包括定子(1)、转子(2)、刷架(3)，其特征在于：所述的定子(1)由外壳(11)、磁瓦(12)构成，所述外壳(11)为中空、下面有底、上面开放、圆柱形杯状的锌合金质构件，外壳(11)的底部中心设有用于转子轴(23)的下输出端的输出通孔称为下输出孔(111)，外壳(11)内腔中下部的内壁处均布固定设有六个环扇形柱状的磁瓦(12)；所述磁瓦(12)为永磁磁体，以横截面、内圆和顺时针方向表述六个磁瓦(12)的磁极排列为：1N，2S，3N，4S，5N，6S；六个磁瓦(12)围成的腔室称为转子腔；
所述的转子(2)由转子铁芯(21)、电枢绕组(22)、转子轴(23)、换向器(24)构成，所述转子铁芯(21)为由若干硅钢片经叠层构成的圆柱形构件，转子铁芯(21)的中心固定设有转子轴(23)，换向器(24)与转子铁芯(21)同轴且位于转子铁芯(21)的上面，转子铁芯(21)为九槽结构，电磁线圈旋向相同，围绕磁导铁芯叠绕后与换向器(24)连接；
所述的刷架(3)为用于固定连接所述外壳(11)上端沿口的塑料质封盖构件，刷架(3)设有容装碳刷(31)的腔室称为碳刷腔，刷架(3)还设有用于转子轴(23)的上输出端的连接通孔称为上输出孔(32)；所述碳刷(31)为矩形块状的石墨质电极；
转子(2)可旋转位于磁瓦(12)围成的所述转子腔内，转子(2)与磁瓦(12)之间设有空气隙，刷架(3)位于所述外壳(11)的上端经螺钉(01)与外壳(11)固定连接，转子轴(23)的上下两端均设有轴承(02)分别与刷架(3)的上端和外壳(11)的下端可转动连接；碳刷(31)滑动位于所述碳刷腔内，碳刷(31)与换向器(24)弹性接触连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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