CN215420041U - 一种三极交流振动微电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三极交流振动微电机，属于电机技术领域，包括：转子，定子以及和转子电气连接的通电组件，其中，转子包括电机轴，其上嵌套有电机绕组；定子包括壳体，且壳体上沿电机轴的轴线方向环形设置有磁块；通电组件包括电极铁片和电刷。本实用新型提供的一种三极交流振动微电机，通过增加电机绕组的数量，增加了转子的转动惯量，解决了微电机在遇到阻尼时而大幅缩减振幅的问题，转子中的电机绕组与定子中的磁铁相配合，实现更大扭矩的输出，以此驱动更大的负载，另外，微电机结构简单，振幅‑频率特性一致性好，易于产品的品质控制。

Description

一种三极交流振动微电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，涉及一种微电机，特别是一种三极交流振动微电机。

背景技术

交流振动微电机是通入交流电后，电机轴会绕轴心以一定的角度往复摆动的电机。而这种微电机广泛应用于电动牙刷，振动按摩仪，打磨机等领域。

但是，针对目前此类电机仍存在以下问题：

第一，当电机遇到阻尼后，其振幅大幅衰减；

第二，不能带动重量较大的负载；

第三，制造工艺复杂，生产成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种振幅恒定，能够驱动较大负载，以及能够降低相应生产成本的电机。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种三极交流振动微电机，包括：转子，定子以及和转子电气连接的通电组件，其中，

转子包括电机轴，且在电机轴上嵌套有电机绕组，其中，电机绕组包括若干个呈叠加设置的矽钢片，且矽钢片上沿电机轴的轴线呈发散状设置有若干个支脚，并在支脚上缠绕有线圈；

定子包括壳体，且壳体上沿电机轴的轴线方向环形设置有若干个磁块，其中，支脚位于相邻两个磁块之间；

通电组件包括嵌套于电机轴上并与线圈电气连接的电极铁片，分别为正极铁片和负极铁片，和连接于壳体上的电刷，分别为正极电刷和负极电刷。

在上述的一种三极交流振动微电机中，支脚的数量为三个，分别为第一支脚、第二支脚以及第三支脚，磁块的数量为六个，分别为第一磁块、第二磁块、第三磁块、第四磁块、第五磁块以及第六磁块，其中，第一支脚位于第一磁块和第二磁块之间，第二支脚位于第三磁块和第四磁块之间，第三支脚位于第五磁块和第六磁块之间，且第一支脚、第二支脚以及第三支脚分别设置有缺口。

在上述的一种三极交流振动微电机中，缺口呈U型设置，其中，当电机绕组不通电时，相邻两个磁块沿缺口的对称轴线对称分布。

在上述的一种三极交流振动微电机中，第一磁块、第四磁块以及第六磁块的S极面向电机绕组的一侧，第一磁块、第四磁块以及第六磁块的N极背离电机绕组的一侧；第二磁块、第三磁块以及第五磁块的N极面向电机绕组的一侧，第二磁块、第三磁块以及第五磁块的S极背离电机绕组的一侧。

在上述的一种三极交流振动微电机中，位于第一支脚上的线圈以逆时针方向缠绕于第一支脚上，位于第二支脚上的线圈和位于第三支脚上的线圈均以顺时针方向分别缠绕于第二支脚和第三支脚上。

在上述的一种三极交流振动微电机中，电机轴上沿电机轴的轴线方向嵌套有两个轴套，其中，电机绕组位于两个轴套之间。

在上述的一种三极交流振动微电机中，电极铁片呈L型设置，且电极铁片的一端与轴套相贴合，电极铁片的另一端与线圈相连。

在上述的一种三极交流振动微电机中，正极铁片与负极铁片呈合抱的方式贴合于轴套上，并通过固定环锁定正极铁片与负极铁片之间的相对位置。

在上述的一种三极交流振动微电机中，壳体包括相互嵌套配合的电机壳和电机座，且电机壳和电机座上分别设置有与电机轴嵌套配合的通孔，其中，通孔内安装有轴承。

在上述的一种三极交流振动微电机中，电刷呈L型设置，且电刷的一端设置有与电极铁片电气相连的金属贴片，电刷的另一端与电机座相连的引脚。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)、本实用新型提供的一种三极交流振动微电机，通过增加电机绕组的数量，增加了转子的转动惯量，解决了微电机在遇到阻尼时而大幅缩减振幅的问题，转子中的电机绕组与定子中的磁铁相配合，实现更大扭矩的输出，以此驱动更大的负载，另外，微电机结构简单，振幅-频率特性一致性好，易于产品的品质控制。

(2)、将电机绕组设置在两个轴套之间，从而控制电机绕组沿电机轴轴线方向移动的自由度，进而控制电机绕组与磁铁之间相对面的面积，实现转子可靠的往复旋转。

附图说明

图1是本实用新型一种三极交流振动微电机的结构示意图。

图2是本实用新型一种三极交流振动微电机的局部结构示意图。

图3是本实用新型一较佳实施例中磁铁的分布结构示意图。

图4是本实用新型一较佳实施例中电机绕组的结构示意图。

图5是本实用新型一较佳实施例中电机绕组与磁铁之间的布局结构示意图。

图6是本实用新型一较佳实施例中电机绕组与通电组件之间的结构示意图。

图7是本实用新型在不通电状态下的结构示意图。

图8是本实用新型在通正向电状态下的结构示意图。

图9是本实用新型在通负向电状态下的结构示意图。

图中，100、转子；110、电机轴；120、电机绕组；121、矽钢片；122、线圈；123、第一支脚；124、第二支脚；125、第三支脚；126、缺口；130、轴套；200、定子；210、壳体；211、电机壳；212、电机座；213、通孔；214、轴承；220、第一磁块；230、第二磁块；240、第三磁块；250、第四磁块；260、第五磁块；270、第六磁块；300、通电组件；310、正极铁片；320、负极铁片；330、正极电刷；340、负极电刷；350、固定环；360、金属贴片；370、引脚。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1至图9所示，本实用新型提供的一种三极交流振动微电机，包括：转子100，包括电机轴110，且在电机轴110上嵌套有电机绕组120，其中，电机绕组120包括若干个呈叠加设置的矽钢片121，且矽钢片121上沿电机轴110的轴线呈发散状设置有若干个支脚，并在支脚上缠绕有线圈122；定子200，包括壳体210，且壳体210上沿电机轴110的轴线方向环形设置有若干个磁块，其中，支脚位于相邻两个磁块之间；通电组件300，与线圈122电气连接，且该通电组件300包括嵌套于电机轴110上的电极铁片，分别为正极铁片310和负极铁片320，和连接于壳体210上的电刷，分别为正极电刷330和负极电刷340,其中,根据通入电流的方向不同，正极铁片310与负极铁片320之间的极性可进行互换，且正极电刷330与负极电刷340的极性进行互换。

当通入正向电流时,正极铁片310与正极电刷330电气连接,负极铁片320与负极电刷340电气连接,当通入负向电流时,原来的正极铁片310、正极电刷330转换成负极铁片320、负极电刷340，原来的负极铁片320、负极电刷340转换成正极铁片310、正极电刷330。

进一步优选地，支脚的数量为三个，呈Y型分布，且在每个支脚上设置有缺口126，其中，磁铁的数量为六个，每个支脚位于相邻两个磁铁之间。

本实用新型提供的一种三极交流振动微电机，通过增加电机绕组120的数量，增加了转子100的转动惯量，解决了微电机在遇到阻尼时而大幅缩减振幅的问题，转子100中的电机绕组120与定子200中的磁铁相配合，实现更大扭矩的输出，以此驱动更大的负载，另外，微电机结构简单，振幅-频率特性一致性好，易于产品的品质控制。

优选地，磁铁通过粘接剂(如胶水)连接于壳体210上，且磁铁的数量为六个，分别为第一磁块220、第二磁块230、第三磁块240、第四磁块250、第五磁块260以及第六磁块270，其中，第一磁块220、第四磁块250以及第六磁块270的S极面向电机绕组120的一侧，第一磁块220、第四磁块250以及第六磁块270的N极背离电机绕组120的一侧；第二磁块230、第三磁块240以及第五磁块260的N极面向电机绕组120的一侧，第二磁块230、第三磁块240以及第五磁块260的S极背离电机绕组120的一侧。

优选地，支脚的数量为三个，分别为第一支脚123、第二支脚124以及第三支脚125，且第一支脚123位于第一磁块220和第二磁块230之间；第二支脚124位于第三磁块240和第四磁块250之间，第三支架位于第五磁块260和第六磁块270之间，其中，位于第一支脚123上的线圈122以逆时针方向缠绕于第一支脚123上，位于第二支脚124上的线圈122和位于第三支脚125上的线圈122均以顺时针方向分别缠绕于第二支脚124和第三支脚125上。

优选地，缺口126呈U型设置，其中，当电机绕组120不通电时，相邻两个磁块沿缺口126的对称轴线对称分布。

优选地，磁铁上面向电机绕组120的一侧和背离电机绕组120的一侧均呈弧面设置。

优选地，电机轴110上沿电机轴110的轴线方向嵌套有两个轴套130，其中，电机绕组120位于两个轴套130之间。

在本实施例中，将电机绕组120设置在两个轴套130之间，从而控制电机绕组120沿电机轴110轴线方向移动的自由度，进而控制电机绕组120与磁铁之间相对面的面积，实现转子100可靠的往复旋转。

优选地，电极铁片呈L型设置，且电极铁片的一端与轴套130相贴合，电极铁片的另一端与线圈122相连。

进一步优选地，正极铁片310与负极铁片320呈合抱的方式贴合于轴套130上，并通过固定环350锁定正极铁片310与负极铁片320之间的相对位置，从而限定正极铁片310和负极铁片320沿电机轴110轴线方向移动的自由度。

优选地，电刷呈L型结构设置，且电刷的一端为金属贴片360，且该金属贴片360与电极铁片相连，电刷的另一端为与金属贴片360相连的引脚370，其中，该引脚370与壳体210相连。

优选地，壳体210包括相互嵌套配合的电机壳211和电机座212，其中，磁铁通过粘接剂连接于电机壳211上，电刷卡接于电机座212上。

进一步优选地，在电机壳211和电机座212上分别设置有通孔213，电机轴110的两端分别穿过电机壳211和电机座212上的通孔213，并与安装在通孔213内的轴承214嵌套配合，从而使得转子100在旋转过程中更为顺畅。

本实用新型提供的一种三极交流振动微电机的工作原理，分为三种状态：当微电机不通电时，由于齿槽效应(其中,齿槽指的是矽钢片121与磁块之间的间隙,图中未显示)，矽钢片121上的支脚在齿槽力的作用下分别位于对应两个磁块之间，此时即使有外力转动转子100，最终矽钢片121上的支脚仍然会在齿槽力的作用下恢复至对应两磁块之间；当微电机通正向电时，电机绕组120在通电情况下产生感应磁场，此时，逆时针缠绕线圈122的第一支脚123上形成N极，而顺时针缠绕线圈122的第二支脚124和第三支脚125上形成S极，根据异性相吸，同行相斥的原理，转子100将逆时针旋转；当微电机通负向电时，电机绕组120在通电情况下同样产生感应磁场，此时，逆时针缠绕线圈122的第一支脚123形成上S极，而顺时针缠绕线圈122的第二支脚124和第三支脚125上形成N极，根据异性相吸，同行相斥的远离，转子100将顺时针旋转。

因此，当微电机在通入交流电时，转子100将形成往复转动的运动形态。

需要说明的是，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种三极交流振动微电机，包括转子，定子以及和转子电气连接的通电组件，其特征在于，

转子包括电机轴，且在电机轴上嵌套有电机绕组，其中，电机绕组包括若干个呈叠加设置的矽钢片，且矽钢片上沿电机轴的轴线呈发散状设置有若干个支脚，并在支脚上缠绕有线圈；

定子包括壳体，且壳体上沿电机轴的轴线方向环形设置有若干个磁块，其中，支脚位于相邻两个磁块之间；

通电组件包括嵌套于电机轴上并与线圈电气连接的电极铁片，分别为正极铁片和负极铁片，和连接于壳体上的电刷，分别为正极电刷和负极电刷。

2.根据权利要求1所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，支脚的数量为三个，分别为第一支脚、第二支脚以及第三支脚，磁块的数量为六个，分别为第一磁块、第二磁块、第三磁块、第四磁块、第五磁块以及第六磁块，其中，第一支脚位于第一磁块和第二磁块之间，第二支脚位于第三磁块和第四磁块之间，第三支脚位于第五磁块和第六磁块之间，且第一支脚、第二支脚以及第三支脚分别设置有缺口。

3.根据权利要求2所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，缺口呈U型设置，其中，当电机绕组不通电时，相邻两个磁块沿缺口的对称轴线对称分布。

4.根据权利要求2所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，第一磁块、第四磁块以及第六磁块的S极面向电机绕组的一侧，第一磁块、第四磁块以及第六磁块的N极背离电机绕组的一侧；第二磁块、第三磁块以及第五磁块的N极面向电机绕组的一侧，第二磁块、第三磁块以及第五磁块的S极背离电机绕组的一侧。

5.根据权利要求2所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，位于第一支脚上的线圈以逆时针方向缠绕于第一支脚上，位于第二支脚上的线圈和位于第三支脚上的线圈均以顺时针方向分别缠绕于第二支脚和第三支脚上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，电机轴上沿电机轴的轴线方向嵌套有两个轴套，其中，电机绕组位于两个轴套之间。

7.根据权利要求6所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，电极铁片呈L型设置，且电极铁片的一端与轴套相贴合，电极铁片的另一端与线圈相连。

8.根据权利要求6所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，正极铁片与负极铁片呈合抱的方式贴合于轴套上，并通过固定环锁定正极铁片与负极铁片之间的相对位置。

9.根据权利要求1至5任一项所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，壳体包括相互嵌套配合的电机壳和电机座，且电机壳和电机座上分别设置有与电机轴嵌套配合的通孔，其中，通孔内安装有轴承。

10.根据权利要求9所述的一种三极交流振动微电机，其特征在于，电刷呈L型设置，且电刷的一端设置有与电极铁片电气相连的金属贴片，电刷的另一端与电机座相连的引脚。

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