CN219915866U - 一种直流有刷电机反电动势检测结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直流有刷电机反电动势检测结构，涉及电机领域，并包括：外壳、定子、转子、供电电刷、换向器和感应电刷；定子固定在外壳内侧；转子相对定子转动设置，并包括转动连接在外壳上的转轴、与转轴连接的铁芯、绕设在铁芯上的线圈；供电电刷和换向器用于向线圈供电；感应电刷相对外壳固定，感应电刷被配置为接收转子旋转时产生的反电动势信号，并将信号传递给信号处理装置。本实用新型的直流有刷电机反电动势检测结构无需借助供电电刷输出信号，不会受供电电刷与换向器接触情况及接触电阻的影响，提高了电机反电动势检测的精度和灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机领域，具体涉及一种直流有刷电机反电动势检测结构。
背景技术
有刷直流电机的反电动势是指当电机转子旋转时，在电机绕组中产生的电势差。它是由电机的运动产生的感应电动势，其方向和大小与电机的转速和磁通量有关。当电机转速增加时，反电动势也会增加，反之亦然。反电动势的大小与电机的电磁设计参数有关，例如电机的磁场强度、电机绕组的匝数和磁极数等。在有刷直流电机中，反电动势是一个重要的参考量，它可以用来检测电机的转速和转向，并且也可以用来控制电机的速度和转向。
相关技术中，测量直流电机的反电动势主要是通过电机供电端的两个端子引出来的电压或电流波动信号进行检测，但是这个波动信号跟供电电刷与换向器的接触情况关系很大，由于供电电刷与换向器接触的时候并不是非常的平稳，得到的波动信号容易出现较多杂波，影响检测结构的准确性，同时，电刷与换向器容易产生接触电阻，接触电阻降低了反电动势的精度和灵敏度。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
本实用新型提供了一种直流有刷电机反电动势检测结构，解决的技术问题是：如何提高电机反电动势测量结果的精度。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
一种直流有刷电机反电动势检测结构，包括：
外壳；
定子，所述定子固定在所述外壳内侧；
转子，所述转子相对所述定子转动设置，并包括转动连接在所述外壳上的转轴、与所述转轴连接的铁芯、绕设在所述铁芯上的线圈；
供电电刷和换向器，所述供电电刷和换向器用于向所述线圈供电；
感应电刷，所述感应电刷相对所述外壳固定，所述感应电刷被配置为接收转子旋转时产生的反电动势信号，并将信号传递给信号处理装置。
在一些实施方案中，所述感应电刷和其中一个所述供电电刷连接所述信号处理装置的输入端。
在一些实施方案中，所述信号处理装置为电机驱动器或微电机检测仪。
在一些实施方案中，所述外壳包括套壳和与所述套壳连接的底座，所述底座设有嵌槽，所述供电电刷固定在所述嵌槽内，并与所述嵌槽的槽壁设有间隙；所述感应电刷包括安装部，所述安装部嵌设在所述间隙内并固定所述感应电刷，所述安装部为绝缘材料或与所述供电电刷脱离接触。
在一些实施方案中，所述底座和定子之间设有空间，所述感应电刷还包括限位部，所述限位部嵌设于所述底座和定子之间，并限制所述感应电刷沿所述转轴轴向方向移动。
在一些实施方案中，所述感应电刷通过热熔胶固定在所述外壳上。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供的直流有刷电机反电动势检测结构，具备以下有益效果：
该直流有刷电机反电动势检测结构工作时，供电电刷和换向器对线圈供电，转子绕转轴转动，转子转动过程中，感应电刷接收电机的反电动势信号，并将信号传递给信号处理装置进行处理，由于无需借助供电电刷输出信号，不会受供电电刷与换向器接触情况及接触电阻的影响，提高了电机反电动势检测的精度和灵敏度。
附图说明
图1为实施例中直流有刷电机反电动势检测结构的爆炸视图；
图2为实施例中直流有刷电机反电动势检测结构的外部示意图；
图3为实施例中直流有刷电机反电动势检测结构的内部示意图；
图4为实施例中感应电刷与底座连接的示意图；
图5为实施例中感应电刷与底座及定子连接的示意图。
附图标记：外壳1、定子2、转子3、供电电刷4、换向器5、感应电刷6、套壳11、底座12、转轴31、铁芯32、线圈33、安装部61、限位部62、嵌槽101、间隙102、信号处理装置a。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
相关技术中，测量直流电机的反电动势主要是通过电机供电端的两个端子引出来的电压或电流波动信号进行检测，但是这个波动信号跟供电电刷与换向器的接触情况关系很大，由于供电电刷与换向器接触的时候并不是非常的平稳，得到的波动信号容易出现较多杂波，影响检测结构的准确性，同时，电刷与换向器容易产生接触电阻，接触电阻降低了反电动势的精度和灵敏度。
参阅图1、图2和图3所示，其中，图1为实施例中直流有刷电机反电动势检测结构的爆炸视图，图2为实施例中直流有刷电机反电动势检测结构的外部示意图，图3为实施例中直流有刷电机反电动势检测结构的内部示意图。
本实施例提供一种直流有刷电机反电动势检测结构，包括：外壳1、定子2、转子3、供电电刷4、换向器5和感应电刷6。
定子2固定在外壳1内侧。
上述定子2可以是两块磁性相反的磁铁，并形状与外壳1内侧适配，通过粘接或嵌设等方式固定在外壳1内侧。
转子3相对定子2转动设置，并包括转动连接在外壳1上的转轴31、与转轴31连接的铁芯32、绕设在铁芯32上的线圈33。
上述转子3是电机的旋转部分，在电机工作时，转子3通过电磁感应的作用与定子2相互作用，从而产生了电机的运动。基于电磁感应的原理，当电流通过线圈33时，会产生一个磁场，磁场的极性不断地变化，由于磁场的相互作用，转子3受到电磁力的作用而开始旋转。
供电电刷4和换向器5用于向线圈33供电。
上述供电电刷4一端连接电源，另一端用于与换向器5接触，作用是将电流引入电机绕组中，对电机进行励磁，其中，供电电刷4的数量为两片，并固定在外壳1上，换向器5则固定在转子3上，随转轴31同步转动。
感应电刷6相对外壳1固定，感应电刷6被配置为接收转子3旋转时产生的反电动势信号，并将信号传递给信号处理装置a。
上述感应电刷6可以将电机中产生的电磁波带出，从而检测到电机的感应电动势，可以理解的是，单个刷片的输出信号可能较为微弱，需要通过电路放大器等信号处理装置a进行信号放大和处理，才能得到可靠的测量结果。此外，本领域技术人员可以根据需要选择感应刷片的接触质量和接触方式，以确保电磁波能够有效地通过刷片引出。
以上技术方案的直流有刷电机反电动势检测结构工作时，供电电刷4和换向器5对线圈33供电，转子3绕转轴31转动，转子3转动过程中，感应电刷6接收电机的反电动势信号，并将信号传递给信号处理装置a进行处理，由于无需借助供电电刷4输出信号，不会受供电电刷4与换向器5接触情况及接触电阻的影响，提高了电机反电动势检测的精度和灵敏度。
参阅图2所示，为了提升感应电动势信号质量，感应电刷6和其中一个供电电刷4连接信号处理装置a的输入端，且两者与换向器5处于可接触状态，即一个供电电刷4和感应电刷6同时将电磁波通过刷片带出，引出感应电动势，以便测量电机的运行状态和性能。感应电刷6和其中一个供电电刷4同时用于引出感应电动势信号可以提供更好的信号接触和传输质量，两个刷片引出的感应电动势信号比通过单个刷片引出的信号更可靠和精确，并减少信号失真和干扰的可能性。
上述信号处理装置a可以是电机驱动器或微电机检测仪。
参阅图4所示，图4为实施例中感应电刷与底座连接的示意图，在感应刷片的一种安装方式中，外壳1包括套壳11和与套壳11连接的底座12，底座12设有用于固定供电电刷4的嵌槽101，供电电刷4通过嵌设和粘接等方式固定在嵌槽101内，并与嵌槽101的槽壁设有间隙102，该间隙102可以是供电电刷4的端部或侧面与嵌槽101的槽壁之间形成；感应电刷6包括安装部61，安装部61两端分别嵌设在两个供电电刷4间隙102内并固定感应电刷6，安装部61为绝缘材料或与供电电刷4脱离接触，保证供电电刷4和感应电刷6独立工作。该安装方式中，感应电刷6可以在现成有刷直流电机的基础上通过嵌设在间隙102中实现固定，而无需改动电机结构即可完成安装，实现对现成产品的改造升级。
参阅图5所示，图5为实施例中感应电刷与底座及定子连接的示意图，为了进一步固定感应电刷6，底座12和定子2之间设有空间，感应电刷6还包括限位部62，限位部62嵌设于所述底座12和定子2之间，并限制感应电刷6沿转轴31轴向方向移动。
在一些实施例中，有刷直流电机不具备上述间隙102和空间，或者为了加强感应电刷6的固定强度，感应电刷6通过热熔胶固定在外壳1上。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解为在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种直流有刷电机反电动势检测结构，其特征在于，包括：
外壳；
定子，所述定子固定在所述外壳内侧；
转子，所述转子相对所述定子转动设置，并包括转动连接在所述外壳上的转轴、与所述转轴连接的铁芯、绕设在所述铁芯上的线圈；
供电电刷和换向器，所述供电电刷和换向器用于向所述线圈供电；
感应电刷，所述感应电刷相对所述外壳固定，所述感应电刷被配置为接收转子旋转时产生的反电动势信号，并将信号传递给信号处理装置。
2.根据权利要求1所述的直流有刷电机反电动势检测结构，其特征在于，所述感应电刷和其中一个所述供电电刷连接所述信号处理装置的输入端。
3.根据权利要求1所述的直流有刷电机反电动势检测结构，其特征在于，所述信号处理装置为电机驱动器或微电机检测仪。
4.根据权利要求1所述的直流有刷电机反电动势检测结构，其特征在于，所述外壳包括套壳和与所述套壳连接的底座，所述底座设有嵌槽，所述供电电刷固定在所述嵌槽内，并与所述嵌槽的槽壁设有间隙；所述感应电刷包括安装部，所述安装部嵌设在所述间隙内并固定所述感应电刷，所述安装部为绝缘材料或与所述供电电刷脱离接触。
5.根据权利要求4所述的直流有刷电机反电动势检测结构，其特征在于，所述底座和定子之间设有空间，所述感应电刷还包括限位部，所述限位部嵌设于所述底座和定子之间，并限制所述感应电刷沿所述转轴轴向方向移动。
6.根据权利要求1所述的直流有刷电机反电动势检测结构，其特征在于，所述感应电刷通过热熔胶固定在所述外壳上。
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