CN209709881U - 一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机 - Google Patents

一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机,包括:壳体、安装在所述壳体上的端盖、围绕所述壳体内壁设置的永磁体、转子组件和碳刷装置;所述碳刷装置包括碳刷、碳刷座、碳刷壳体、霍尔元件和磁铁,所述碳刷安装在所述碳刷座上;所述碳刷座的侧面上设置有用于放置所述磁铁的凹槽;所述碳刷壳体上设置有第一通孔,所述霍尔元件安装在所述第一通孔内;当所述碳刷磨损时,所述碳刷座向下滑动至与所述挡板接触,所述磁铁与所述霍尔元件位置相对,报警装置发出警报。本实用新型一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机,通过在碳刷座上安装有磁铁,当磁铁靠近位于碳刷壳体上的霍尔元件时,报警装置发出声光报警,提醒用户及时更换碳刷。

Description

一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机
技术领域
本实用新型涉及直流电机技术领域,特别涉及一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机。
背景技术
有刷直流电机是一种直流电机,有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷,转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组,产生电枢电流,电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩,使电机旋转带动负载。
由于转子带动换向器的高速转动,会不断的进行磨损碳刷,因此需要进行碳刷更换,传统的有刷直流电机在使用时存在一定的缺陷,不能够对碳刷磨损进行检测,导致使用者不能够及时的更换碳刷,影响使用。同时,现有技术中由于碳刷与用于放置碳刷的壳体不能够很好的配合,导致在使用过程中会加快碳刷的磨损,容易产生火花造成电磁干扰。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是提供一种碳刷使用稳定性好并且能够提醒用户及时更换碳刷的带有碳刷磨损检测装置的直流电机。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机,包括:壳体、安装在所述壳体上的端盖、围绕所述壳体内壁设置的永磁体、转子组件和碳刷装置;所述转子组件上设置有换向器,所述碳刷装置对称设置在所述换向器的上下两侧;所述碳刷装置包括碳刷、碳刷座、碳刷壳体、霍尔元件和磁铁,所述碳刷安装在所述碳刷座上,所述碳刷座上设置有弧形凸起,所述碳刷壳体内设置有与所述弧形凸起相匹配的滑槽,所述碳刷座可沿所述滑槽进行上下滑动,所述碳刷壳体的底部设置有用于阻挡所述碳刷座脱离所述碳刷壳体的挡板;所述碳刷座的侧面上设置有凹槽,所述磁铁安装在所述凹槽内;所述碳刷壳体上设置有第一通孔,所述霍尔元件安装在所述第一通孔内,所述霍尔元件连接有报警装置;当所述碳刷磨损时,所述碳刷座向下滑动至与所述挡板接触,所述磁铁与所述霍尔元件位置相对,所述报警装置发出警报。
进一步的,所述报警装置包括依次连接的电源、控制器和报警模块,所述霍尔元件与所述磁铁位置相对并进行信号的检测,所述控制器根据所述信号控制所述报警模块发出警报。
进一步的,所述报警模块为声光报警。
进一步的,所述转子组件包括转轴和固定安装在所述转轴上的电枢绕组,所述转轴通过轴承可转动的安装在所述壳体以及端盖上。
进一步的,所述碳刷通过铜绞线连接有铜片,所述碳刷座上设置有用于所述铜绞线穿过的第二通孔;所述碳刷座与所述铜片之间安装有弹性元件,所述弹性元件对所述碳刷有向下的弹力使得所述碳刷与所述换向器接触。
进一步的,所述弹性元件为弹簧。
进一步的,所述碳刷座与所述碳刷壳体均采用耐高温塑料材料。
进一步的,所述磁铁采用的材料为汝铁硼。
(三)有益效果
本实用新型一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机,结构简单、生产成本低、使用方便,通过在碳刷上设置有可在碳刷壳体上滑动配合的底座,使得碳刷在使用时具有很好的稳定性,减缓碳刷的磨损,有效的减少了火花的产生,提高电机的使用寿命;同时在碳刷座上安装有磁铁,当磁铁靠近位于碳刷壳体上的霍尔元件时,霍尔元件检测信号,控制器根据信号控制报警模块发出声光报警,提醒用户及时更换碳刷。
附图说明
图1为本实用新型一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机的剖视图;
图2为本实用新型一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机碳刷装置的结构示意图;
图3为本实用新型一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机碳刷装置的剖视图;
图4为本实用新型一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机碳刷装置的爆炸图;
图5为本实用新型一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机的电路控制框图;
其中:1为壳体、2为端盖、3为永磁体、4为碳刷装置、5为换向器、6为碳刷、7为碳刷座、8为碳刷壳体、9为霍尔元件、10为磁铁、11为电源、12为控制器、13为报警模块、14为转轴、15为电枢绕组、16为轴承、17为铜绞线、18为铜片、19为弹性元件、701为弧形凸起、702为凹槽、703为第二通孔、801为滑槽、802为挡板、803为第一通孔。
具体实施方式
参阅图1,本实用新型提供一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机,包括:壳体1、安装在壳体1上的端盖2、围绕壳体1内壁设置的永磁体3、转子组件和碳刷装置4。永磁3围绕壳体1的内壁设置且中间形成用于放置转子组件的腔室。转子组件上设置有换向器5,碳刷装置4对称设置在换向器5的上下两侧。
参阅图2至图4,碳刷装置4包括碳刷6、碳刷座7、碳刷壳体8、霍尔元件9和磁铁10,碳刷6安装在碳刷座7上,碳刷6通过铜绞线17连接有铜片18,碳刷座7上设置有用于铜绞线17穿过的第二通孔703;碳刷座7与铜片18之间安装有弹性元件19,弹性元件19对碳刷6有向下的弹力使得碳刷6与换向器5接触。碳刷座7上设置有弧形凸起701,碳刷壳体8内设置有与弧形凸起701相匹配的滑槽801,碳刷座7可沿滑槽801进行上下滑动,增加了碳刷6在碳刷壳体8内滑动时的稳定性,并且让碳刷6更好的与换向器5接触。碳刷壳体8的底部设置有用于阻挡碳刷座7脱离碳刷壳体8的挡板802,可防止碳刷6磨损完之后碳刷座7与换向器5接触磨损造成损坏。碳刷座7的侧面上设置有凹槽702,磁铁10通过胶粘方式安装在凹槽702内;碳刷壳体8上设置有第一通孔803,霍尔元件9固定安装在第一通孔803内,霍尔元件9连接有报警装置;当碳刷6磨损时,碳刷座7向下滑动至与挡板802接触,磁铁10与霍尔元件9位置相对,从而使霍尔元件9能够感应到磁铁10,报警装置发出警报。
参阅图5,报警装置包括电源11、控制器12和报警模块13,控制器12和报警模块13均通过导线与电源11连接;霍尔元件9与磁铁10位置相对并进行信号的检测,控制器12根据信号控制报警模块13发出警报。其中,报警模块13为声光报警。
参阅图1,转子组件包括转轴14和固定安装在转轴14上的电枢绕组15,转轴14通过轴承16可转动的安装在壳体1以及端盖2上,并且在轴承16与对应的壳体1或端盖2之间安装有轴套,通过轴承16与轴套的相互配合,能够减小电机高速运转时的摆动,使电机的使用寿命更长。
其中,弹性元件19为弹簧。
参阅图4,碳刷座7与碳刷壳体8均采用耐高温塑料材料,防止其在电机高速运转时产生的高温下不受损坏,并且能够保证霍尔元件9在检测磁铁10时不受干扰。
其中,磁铁10采用的材料为汝铁硼。
进一步对本实施例进行说明,电机运行时,转子14带动换向器5高速旋转,使换向器5不断的磨损碳刷6,在弹性元件19的作用下使碳刷座7推动碳刷6向换向器5方向移动,直至碳刷6磨损完,同时碳刷座7与挡板802接触,挡板802对碳刷座7有阻挡作用,防止碳刷座7与换向器5接触,造成磨损。此时,霍尔元件9与磁铁10位置相对,霍尔元件9检测到磁铁10,由控制器12控制报警模块13发出声光报警,提醒用户及时更换碳刷6。
本实用新型一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机,结构简单、生产成本低、使用方便,通过在碳刷上设置有可在碳刷壳体上滑动配合的底座,使得碳刷在使用时具有很好的稳定性,减缓碳刷的磨损,有效的减少了火花的产生,提高电机的使用寿命;同时在碳刷座上安装有磁铁,当磁铁靠近位于碳刷壳体上的霍尔元件时,霍尔元件检测信号,控制器根据信号控制报警模块发出声光报警,提醒用户及时更换碳刷。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有碳刷磨损检测装置的直流电机,其特征在于,包括:壳体(1)、安装在所述壳体(1)上的端盖(2)、围绕所述壳体(1)内壁设置的永磁体(3)、转子组件和碳刷装置(4);所述转子组件上设置有换向器(5),所述碳刷装置(4)对称设置在所述换向器(5)的上下两侧;所述碳刷装置(4)包括碳刷(6)、碳刷座(7)、碳刷壳体(8)、霍尔元件(9)和磁铁(10),所述碳刷(6)安装在所述碳刷座(7)上,所述碳刷座(7)上设置有弧形凸起(701),所述碳刷壳体(8)内设置有与所述弧形凸起(701)相匹配的滑槽(801),所述碳刷座(7)可沿所述滑槽(801)进行上下滑动,所述碳刷壳体(8)的底部设置有用于阻挡所述碳刷座(7)脱离所述碳刷壳体(8)的挡板(802);所述碳刷座(7)的侧面上设置有凹槽(702),所述磁铁(10)安装在所述凹槽(702)内;所述碳刷壳体(8)上设置有第一通孔(803),所述霍尔元件(9)安装在所述第一通孔(803)内,所述霍尔元件(9)连接有报警装置;当所述碳刷(6)磨损时,所述碳刷座(7)向下滑动至与所述挡板(802)接触,所述磁铁(10)与所述霍尔元件(9)位置相对,所述报警装置发出警报。
2.如权利要求1所述的带有碳刷磨损检测装置的直流电机,其特征在于:所述报警装置包括依次连接的电源(11)、控制器(12)和报警模块(13),所述霍尔元件(9)与所述磁铁(10)位置相对并进行信号的检测,所述控制器(12)根据所述信号控制所述报警模块(13)发出警报。
3.如权利要求2所述的带有碳刷磨损检测装置的直流电机,其特征在于:所述报警模块(13)为声光报警。
4.如权利要求1所述的带有碳刷磨损检测装置的直流电机,其特征在于:所述转子组件包括转轴(14)和固定安装在所述转轴(14)上的电枢绕组(15),所述转轴(14)通过轴承(16)可转动的安装在所述壳体(1)以及端盖(2)上。
5.如权利要求1所述的带有碳刷磨损检测装置的直流电机,其特征在于:所述碳刷(6)通过铜绞线(17)连接有铜片(18),所述碳刷座(7)上设置有用于所述铜绞线(17)穿过的第二通孔(703);所述碳刷座(7)与所述铜片(18)之间安装有弹性元件(19),所述弹性元件(19)对所述碳刷(6)有向下的弹力使得所述碳刷(6)与所述换向器(5)接触。
6.如权利要求5所述的带有碳刷磨损检测装置的直流电机,其特征在于:所述弹性元件(19)为弹簧。
7.如权利要求1所述的带有碳刷磨损检测装置的直流电机,其特征在于:所述碳刷座(7)与所述碳刷壳体(8)均采用耐高温塑料材料。
8.如权利要求1所述的带有碳刷磨损检测装置的直流电机,其特征在于:所述磁铁(10)采用的材料为汝铁硼。
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