CN112332603A - 可快速停机的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机，具体涉及一种可快速停机的电机。一种可快速停机的电机，包括机壳、端盖、转子、磁环和金属环，所述金属环由永磁材料制成，所述磁环和金属环相互临近并能相互发生磁力作用，所述磁环与金属环相邻的端面或圆周面上形成有若干磁极，所述若干磁极在磁环圆周方向上呈N极和S极交错布置，所述磁环和金属环的两个环形件中的一个环形件同轴固定于转子上，两个环形件中的另一个环形件与机壳或端盖固定。本发明具有不存在摩擦所产生的粉尘，可有效避免电机卡死或使用寿命缩短的情况发生；本发明具有可实现快速停机的优点，且使用时存在恒定的磁阻尼扭矩。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机，具体涉及一种可快速停机的电机。
背景技术
申请号为201910494172.1的中国专利公开了一种可快速停机的电机，通过压缩弹簧等机械结构对转子轴提供阻尼，以在电机断电后降低转子的转速，以实现转子的快速停止转动，以实现电机的快速停机。上述方案存在以下缺陷：压缩弹簧等机械零部件转动时会产生噪音，且压缩弹簧等零部件会磨损，会产生碎屑粉尘，存在电机零部件卡住、使用寿命缩短的风险；同时，随着压缩弹簧等零部件的磨损，随着使用时间的增加，阻尼力矩会逐渐下降，难以在电机断电后实现快速停机。
发明内容
本发明的目的是提供一种能避免电机内零部件卡住，且低噪音的可快速停机的电机。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可快速停机的电机，包括机壳、端盖、转子、磁环和金属环，所述金属环由永磁材料制成，所述磁环和金属环相互临近并能相互发生磁力作用，所述磁环与金属环相邻的端面或圆周面上形成有若干磁极，所述若干磁极在磁环圆周方向上呈N极和S极交错布置，所述磁环和金属环的两个环形件中的一个环形件同轴固定于转子上，两个环形件中的另一个环形件与机壳或端盖固定。
在电机使用时，磁环会将由永磁材料制成的金属环磁化，以使金属环临近磁环的端面或圆周面上形成有与磁环相吸的磁极，随着磁环的转动，金属环与磁环在这一过程中可持续存在一个恒定扭矩的磁阻尼扭矩，以提高转子转动所要力的大小，以降低转子的转速，以实现电机断电后的快速停机。
本发明的电机采用磁阻尼结构，在电机运转过程中不存在机械摩擦，因此不会产生噪音，可实现低噪音甚至静音的效果；由于没有机械摩擦，不存在摩擦所产生的粉尘，可有效避免电机卡死或使用寿命缩短的风险。同时，磁环在转动过程中不断磁化金属环，永磁材料制成的金属环被磁化以具有与磁环相同的极对数，但金属环上的磁极并不是固定不变的，是随磁环转动而发生变化的，因此具有恒定扭矩的磁阻尼扭矩，可使电机在断电后在外力(如重力、机构弹簧力等)作用下仍然保持静止，避免电机转子出现负载下滑或倒溜现象。
作为优选，所述磁环和金属环相互套设，所述磁环的圆周面上形成有所述磁极。磁环位于金属环周向外侧或周向内侧，能使电机轴向尺寸可以做的更小，以使电机能做的更小。
作为优选，所述磁环和金属环沿转子轴向间隔设置，所述磁环的端面上形成有所述磁极。磁环位于金属环轴向一侧，能使电机尺寸做的更小。
作为优选，所述磁环的轴线与金属环的轴线基本重合。上述设置以使本发明结构更稳定，使用时更为稳定，不会发生震动和噪音，使用寿命更长。
作为优选，所述金属环轴线偏离磁环轴线。上述设置以提高本发明使用时的磁阻力，以使快速停机的效果更为明显。
作为优选，所述端盖内侧形成固定槽，所述磁环和金属环的两个环形件中的一个环形件固定于所述固定槽内。固定于端盖固定槽内的环形件，尺寸能做的更小，并使该环形件的定位固定更为方便。环形件固定于端盖上的固定槽内，能避免占用过多电机内部空间，不影响其他电机部件的设置。
作为优选，所述端盖内侧形成有用于固定轴承的轴承室，所述轴承室开口处设有台阶状的所述固定槽，所述转子的转子轴通过所述轴承与端盖可转动固定。在轴承室开口处设置固定槽，以便于环形件的固定定位，环形件可以紧配在固定槽内，也可以通过胶水固定于固定槽内。固定于固定槽内的环形件的内径应大于轴承的外径，且不会对转子的铁芯上的部件进行干涉。
作为优选，所述磁环和金属环的两个环形件中的一个环形件固定于转子的转子轴上。固定在转子轴上的环形件的内径能做的更小，且转动时稳定性更高。
作为优选，所述转子轴外固定有连接环，环形件固定于连接环端面或圆周面上。环形件通过连接环与转子轴固定，可使环形件的耗材更少，成本更低，并使环形件的固定更为稳定。其中，连接环可采用铝、铜、铁制成，可做成各种形状，环形件可以固定在连接环周向圆周面上，也可以固定于连接环轴向端面上。
作为优选，所述连接环由导磁材料制成。连接环由导磁材料制成，以加强磁环与金属环间的磁力矩，以提高快速停机的效果。
本发明具有不存在摩擦所产生的粉尘，可有效避免电机卡死或使用寿命缩短的情况发生；本发明具有可实现快速停机的优点，且使用时存在恒定的磁阻尼扭矩，可使电机在断电后在外力(如重力、机构弹簧力等)作用下仍然保持静止，具有能避免电机转子出现负载下滑或倒溜现象的优点。
附图说明
图1为本发明实施例1的一种结构示意图；
图2为本发明实施例2的一种结构示意图；
图3为本发明实施例3的一种结构示意图；
图4为本发明的使用时的阻尼特性图。
具体实施方式
下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
由图1所示，本发明的一种可快速停机的电机，包括机壳1、端盖2、磁环4和金属环5，机壳1内可转动固定有转子，转子包括转子轴3，金属环5由永磁材料制成，磁环4与金属环5相互临近并能相互发生磁力作用，磁环4与金属环5相邻的圆周面上形成有若干磁极，若干磁极在磁环4圆周方向上呈N极和S极交错布置。磁环4和金属环5的两个环形件中的一个环形件同轴固定于转子3上，两个环形件中的另一个环形件与端盖2固定。
其中，转子的转子轴3上同轴固定有磁环4，机壳1内固定有与端盖2固定的金属环5。磁环4与金属环5相互套设，其中，金属环5轴线与磁环4轴线基本重合，金属环5套设于磁环4周向外侧。其中，金属环5由永磁合金制成，磁环4由钕铁硼材料制成。
端盖2内侧形成有用于固定轴承21的轴承室22，轴承室22开口处设有台阶状的固定槽，转子的转子轴3通过轴承21与端盖2可转动固定，金属环5固定于所述固定槽内。
转子的转子轴3通过连接环31固定有所述磁环4，转子轴3外固定有由导磁材料制成的连接环31，磁环4固定于连接环31圆周面上。
由图4所示，磁环4在转动过程中不断磁化金属环5，永磁合金制成的金属环5被磁化为与永磁体磁环4相同极对数，随着磁环4的转动，随着使用时间的增加，阻尼力矩保持稳定，金属环5在这个过程中可持续存在一个恒定扭矩的磁阻尼扭矩。
实施例2
由图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：磁环4与金属环5沿转子的轴向间隔设置，磁环4端面上形成有所述磁极，磁环4端面与金属环5端面沿转子轴轴向投影具有呈环形的重合面。
实施例3
由图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：金属环5周向各处宽度相同，金属环5轴线偏离磁环4轴线。其中，连接环31呈台阶状结构，转子轴3具有用于对连接环31进行限位的台阶凸起30，连接环31紧配在转子轴上，磁环4紧配在连接环31上。其中，连接环31由导磁材料(可选择铁)制成。
本发明具有以下优点：①本发明的结构为磁阻尼结构，在电机运转过程中不存在机械摩擦，因此不会产生机械噪声，可实现完全低噪音甚至完全静音的效果，提升电机使用体验；②不存在因摩擦所产生的粉尘，可有效避免电机卡死或使用寿命缩短的风险；③输出阻尼力矩稳定，可满足长时间稳定工作，适用于要求电机在断电后在外力(如重力、机构弹簧力等)作用下仍然保持静止，要求电机转子不出现负载下滑或倒溜现象的场合。
Claims (10)
1.一种可快速停机的电机，其特征在于包括机壳、端盖、转子、磁环和金属环，所述金属环由永磁材料制成，所述磁环和金属环相互临近并能相互发生磁力作用，所述磁环与金属环相邻的端面或圆周面上形成有若干磁极，所述若干磁极在磁环圆周方向上呈N极和S极交错布置，所述磁环和金属环的两个环形件中的一个环形件同轴固定于转子上，两个环形件中的另一个环形件与机壳或端盖固定。
2.根据权利要求1所述的可快速停机的电机，其特征在于所述磁环和金属环相互套设，所述磁环的圆周面上形成有所述磁极。
3.根据权利要求1所述的可快速停机的电机，其特征在于所述磁环和金属环沿转子轴向间隔设置，所述磁环的端面上形成有所述磁极。
4.根据权利要求1所述的可快速停机的电机，其特征在于所述磁环的轴线与金属环的轴线基本重合。
5.根据权利要求1所述的可快速停机的电机，其特征在于所述磁环的轴线偏离金属环的轴线。
6.根据权利要求1所述的可快速停机的电机，其特征在于所述端盖内侧形成固定槽，所述磁环和金属环的两个环形件中的一个环形件固定于所述固定槽内。
7.根据权利要求6所述的可快速停机的电机，其特征在于所述端盖内侧形成有用于固定轴承的轴承室，所述轴承室开口处设有台阶状的所述固定槽，所述转子的转子轴通过所述轴承与端盖可转动固定。
8.根据权利要求1所述的可快速停机的电机，其特征在于所述磁环和金属环的两个环形件中的一个环形件固定于转子的转子轴上。
9.根据权利要求8所述的可快速停机的电机，其特征在于所述转子轴外固定有连接环，环形件固定于连接环端面或圆周面上。
10.根据权利要求9所述的可快速停机的电机，其特征在于所述连接环由导磁材料制成。
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