CN1667919A - 带有干扰抑制器的电动马达 - Google Patents

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Abstract

一种电动马达，包括：一个与一定子一体地安装的整流器罩(100)，所述罩(100)包括电刷(120)和一个成对地连接所述电刷(120)的干扰抑制过滤器(110)；一个包括一个与一转子轴一体地安装的支撑环(11)的整流器(10)，和多个绕所述支撑环(11)的圆周设置的金属子片，以及多个电容器(20)，每个电容器连接在两个相邻的金属整流器子片之间。这两个直接安装在整流器和整流器罩上的干扰抑制装置合在一起，可以最大限度地减少伪信号的发射，并达到最严格的电磁噪声级别要求。

Description

带有干扰抑制器的电动马达
技术领域
本发明涉及一种带有干扰抑制装置的电动马达，特别是，涉及一种设计用于驱动机动车辆设备(如车窗调整器、遮阳顶蓬或座椅操作马达)的电动马达。
背景技术
电动马达通常包括一个定子框架和一个以可旋转方式安装在定子中的转子。所述马达还包括与转子轴成一体的线圈，每个线圈电连接至一个整流器的两个径向相对的整流器子片。传统的整流器包括一个环，该环具有一系列绕其圆周的导电子片，整流器环被设计为可以整体地安装在转子轴上。
整流器通常安装在与定子一体的整流器罩内。这样的罩包括一个有中央开口的支撑，中央开口设计用来容纳整流器，并允许转子轴通过罩支撑。支撑由绝缘材料制成，如塑性材料。
整流器罩还包括至少一对相对于整流器径向相对的电刷，所述电刷设计用来在整流器与转子轴一起转动的过程中同整流器的子片相接触。电刷在电气上与供电装置连接在一起。
当马达工作时，众所周知，电刷压靠在整流器子片上，以便在整流器随转子旋转时，连续地向与各对径向相对的子片相对应的各个线圈供电。
因此，马达运行时，电刷与各种旋转的整流器子片连续地接触。当电刷从一个子片到下一个子片时，在电刷和前一与电刷电连接的子片之间能产生电弧。当断开一个有电流通过的开关时会产生电弧，这是一公知现象。在本例中，电弧的产生是由于前一由电刷供电线圈的感应效应。
现在，整流器子片和电刷之间产生的电弧或者电压尖峰会：第一，破坏这些部件；第二，成为会干扰马达上或车辆上其他设备的伪信号的来源。
更进一步，关于无线电干扰的标准对从一个设备到另一个设备的伪信号传播做了限制。于是，国际无线电干扰特别委员会(the InternationalSpecial Committee on Radio Interference，CISPR)或其他机构已经对各种不同级别的干扰定义了级别。根据车辆的类别，车辆制造商被责成不得超过设定的电磁干扰级别。
为了降低感应的伪信号，在整流器罩上安装了过滤器。图1所示为有一个支撑105的整流器罩100，支撑105上有一个干扰过滤器110。罩100包括两个设计用于与整流器子片接触的电刷120、一个设置用于容纳整流器并允许转子轴穿过罩100的支撑的凹槽130。
干扰过滤器110由一个连接整流器罩上的两个供电电刷120的LC(电感-电容)电路构成，该LC电路使得可以部分地过滤掉电刷在整流器子片上转换时产生的干扰。
该LC过滤器不能使得充分滤掉感应伪信号，因此装有该装置的马达不能达到最高电磁干扰标准。
图3a中所示由马达感生的无线电噪声随频率变化的曲线图。该曲线仅做说明使用，X、Y轴上的数值是典型的数值。可以看出，对于某些频率值，该方案不能满足最高要求的认证条件。
法国专利2,814,868公开了一种具有简化的干扰抑制装置的电动马达整流器。在套在转子轴上的环状印制电路板上设有放电电路。每对相邻的整流器子片通过与整流器环成一体的印制电路的RC(电阻-电容)电路相连。所述放电电路使得可以避免大多数的电弧现象，并限制电压尖峰。
然而，这样的干扰抑制装置需要制造和安装印制电路。此外，为了工作正常，需要提供一个加压器组件，使印制电路一直与整流器子片接触。
因此，词现有技术的方案使制造成本提高，并且会产生由于接触不良而不正确运转的风险。
更进一步地，该方案不能满足最严格的认证条件。
发明内容
因此，需要有一种整流器罩，以使得可以获得高级别的干扰抑制，同时保证可靠的安装和工作。
为了达到这个目的，本发明提供一种马达，其包括：一个与定子一体地安装的整流器罩、所述罩包括至少两个设计用于和整流器接触的电刷以及一个成对地连接所述电刷的干扰抑制过滤器；一个包括一个与转子轴一体地安装的支撑环的整流器，所述整流器包括多个沿所述支撑环圆周设置的金属子片以及多个电容器，每个电容器连接在两个相邻的金属整流器子片之间。
优选地，电容器设置在整流器的支撑环和金属子片之间。
每个电容器优选地带有分别焊接至整流器的两个相邻子片的两个电气端。
多个电容器能够并联地连接在一对相同的相邻整流器子片之间。
整流器罩的干扰抑制过滤器优选地包括至少一个线圈(L)和至少一个电容器(C)。
附图说明
本发明的更进一步的特征和优点将在随后的详细描述中变得更加清晰，所述详细描述是基于以例子形式给出并参考以下附图的本发明的一些实施例。
图1，上面曾提到，是根据先前技术的整流器罩的示意图。
图2是根据本发明在马达中使用的整流器的示意图。
图3a，上面曾提到，是说明图1中整流器罩的无线电噪声水平随频率变化的曲线图。
图3b示出图2中整流器的无线电噪声水平随频率变化的曲线图。
图3c示出根据本发明的马达的无线电噪声随频率变化的曲线图。
具体实施方式
根据本发明的电动马达包括一个安装有干扰抑制过滤器的整流器罩和一个在整流器罩上安装有一个干扰抑制装置的整流器。
整流器罩与定子安装成一体，并包括至少两个设计用来和整流器接触的电刷和一个与电刷成对地连接的干扰抑制过滤器。
此外，整流器包括一个与转子轴一体地安装的支撑环、多个设置在支撑环周围的金属子片和多个设置在支撑环和所述金属子片之间的电容器。每个电容器连接在两个相邻的金属子片之间。连接在各子片之间的电容器为产生的电弧提供良好的放电。
此外，该整流器安装在罩上，罩上有一个干扰抑制过滤器，该干扰抑制过滤器能够补充设置在整流器上的电容器的滤波功能。
直接安装在整流器和整流器罩上的两个干扰抑制装置合在一起，可以最大限度地减小伪信号发射，满足已知的最高噪声级别要求。
根据本发明应用在马达电动中的整流器现在将参考图2进行描述。
整流器包括一个支撑环11(通常是塑性材料)和多个设置在支撑环周围的金属子片12。金属子片12通常设置在支撑环11的槽口处，并通过塑料肋14彼此绝缘。金属子片12还包括在每个子片的一端通过机加工形成的钩组件13。这些钩组件允许整流器子片相继连接至转子线圈。
电容器20直接设置在支撑环11和整流器子片12之间。每个电容器20有两个电气端21、22，这两个电气端21、22分别焊接至两个相邻的子片12。
因此，本发明中，整流器上有多个电容器20，每个电容器20连接在两个相邻的金属子片12之间。
采用的电容器为SMD(表面贴装器件)型，其提供一紧凑与不昂贵的方案。例如，电容器具有约470nF的小电容值。这样的部件可以很容易地在市场上以低价买到。
在一种应用情况下，多个电容器20可以并联焊接在同一对相邻的子片12上。这使得可以提高整流器子片之间的放电能力，同时仍然采用了低电容的电容器。
图3b示出包含图2中所示的整流器的马达感生的无线电噪声水平随频率变化的曲线图。该曲线仅做说明使用，X和Y轴上的数值并不限制本发明。图3a示出包括一个在现有技术整流器罩上安装一个简单干扰抑制装置的马达感生的无线电噪声水平随频率变化的曲线图。可以看出，图3b和图3a相比，感生的无线电噪声水平下降。然而，还是没有达到要求的最严格的认证条件。
当进行马达装配时，图2中所示的整流器10安装在图1中所示的整流器罩100内。罩安装在马达定子中(没有图示，但众所周知)。
各个部件的装配可如下地进行。
整流器10上的支撑环11在转子轴上滑动。转子轴上有普通线圈。所述线圈分别与两个径向相对的整流器子片相连。这些与转子线圈连接的部位可以利用设在每个子片12末端的钩组件13。
已安装支撑环11的转子轴安装在定子里，并通过整流器罩100中的开口130。因此，带有电容器20的整流器10就位在整流器罩100的支撑105上，整流器罩100上带有一个干扰抑制过滤器110。
任何类型的干扰抑制过滤器110(R-L-C)都可以应用在本发明的构架中。既然整流器10上的电容器20已经提供了一个相对有效的干扰抑制功能(见图3b)，整流器罩100上的干扰抑制过滤器110就可以进行有选择的简化。
这样，我们提供了一种电动马达，它带有一个与定子一体地安装并带有一个干扰抑制过滤器的整流器罩，以及一个与转子轴一体地安装并也带有一个由多个连接在成对的相邻金属子片之间的电容器构成的干扰抑制装置的整流器。这样获得的马达因而包括一个改进的干扰抑制装置。
图3c中的曲线图示出本发明的马达感生的无线电噪声。可以看出，与图3a和图3b中所示的曲线图相比，感生的无线电噪声下降了。特别是，在所有的频率下都能满足最严格的认证要求。
很显然，本发明不局限于以例子的方式所描述的实施例；因此，整流器10上电容器20的排列方式和整流器罩100上干扰抑制过滤器110的排列方式可以变化，以适合各种类型的电动马达。

Claims (5)

1.一种电动马达，包括：
一个与一定子一体地安装的整流器罩(100)，所述罩(100)包括至少两个设计用于和整流器接触的电刷(120)和一个成对地连接所述电刷(120)的干扰抑制过滤器(110)；
一个包括一个与一转子轴一体地安装的支撑环(11)的整流器(10)，所述整流器包括多个绕所述支撑环(11)的圆周设置的金属子片和多个电容器(20)，每个电容器连接在两个相邻的金属整流器子片(12)之间。
2.如权利要求1所述的电动马达，其特征在于，电容器(20)设置在整流器(10)的支撑环(11)和金属子片(12)之间。
3.如权利要求1或2所述的电动马达，其特征在于，每个电容器(20)上有两个电气端(21、22)，所述两个电气端(21、22)分别焊接至所述整流器(10)的两个相邻的子片(12)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电动马达，其特征在于，多个电容器(20)并联地连接在整流器(10)上的一对相同的相邻子片(12)之间。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电动马达，其特征在于，整流器罩(100)的干扰抑制过滤器(110)包括至少一个线圈(L)和至少一个电容器(C)。
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