有刷电机
技术领域
本发明涉及一种有刷电机。
背景技术
电动机有有刷和无刷之分。
图7所示为目前通用的一种有刷电机,其包括定子和转子。转子包括转轴11、固定于转轴11上的铁心12和换向器13、缠绕于铁心12上的绕组(图未示),绕组与换向器13电连接,铁心及缠绕于其上的绕组与换向器13沿转轴轴向并排设置。定子包括铁壳14、固定至铁壳14内表面的磁铁15、固定至定子端盖的若干碳刷(图未示),碳刷用于与换向器滑动接触从而实现换向。
然而,上述常用的有刷电机,铁心及缠绕于其上的绕组与换向器13沿转轴轴向并排设置,转子轴向尺寸较长;而且,换向器制作复杂,成本高,当同一电刷接触相邻换向片时,造成两相邻换向片短路,产生较大的换向火花。
本发明旨在提供一种新型的有刷电机。
发明内容
本发明提供一种有刷电机,包括定子和转子,所述转子包括环形铁心及固定于铁心表面上的导体,所述定子包括壳体、固定于壳体上的磁铁及相对壳体固定的电刷组件,所述电刷组件包括若干电刷,所述磁铁朝向导体,所述电刷用于与导体滑动接触。
优选地,所述磁铁包括若干沿电机周向间隔设置的磁极,相邻磁极之间设间隙,所述电刷分别设置于相应的间隙内。
优选地,每一间隙内设置有一弹性装置用于磁极间的定位。
优选地,所述壳体设若干径向通孔以供电刷穿越。
优选地,所述电刷组件包括相对壳体固定的安装架、若干固定至安装架的电刷盒,所述每一电刷架安装至壳体的相应通孔处,每一电刷收容于一相应的电刷盒内。
优选地,所述定子还包括两分别固定至壳体两端的端盖,所述安装架被夹持于其中一端盖与壳体的端部之间。
优选地,所述导体为由带绝缘层的导线绕成的绕组。
优选地,所述绕组包括内外双层结构。
优选地,所述电机为内转子式,所述转子还包括一环形支架,所述铁心固定至所述支架的外表面。
优选地,所述电机为外转子式,所述转子还包括一环形支架,所述铁心固定至所述支架的内表面。
本发明所举实施例具有以下有益效果:绕组的每匝线圈既是一个元件,有极小的换向电势,从而具有最好的换向效果;两极间元件数(匝数)较多,等效于换向器片间电压很小;有很小的电势或电流脉动;省略了换向器,从而结构简单、轴向尺寸更紧凑、重量轻、成本低。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中:
图1是本发明一实施例的有刷电机的***示意图;
图2是图1所示的有刷电机的组装示意图;
图3是图2所示的有刷电机去除定子壳体和端盖后的示意图;
图4是图2所示的有刷电机的定子壳体的立体示意图;
图5是图2所示的有刷电机去除定子壳体、端盖和磁铁后的示意图;
图6是图2所示的有刷电机的部分***示意图;
图7所示是现有技术的一种有刷电机。
具体实施方式
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
图1是本发明一实施例的有刷电机的***示意图;图2是图1所示的有刷电机的组装示意图。
请参考图1至图3,本发明的有刷电机20,包括定子30、转子50。
所述定子30包括圆柱形壳体32、固定于壳体32内壁的磁铁34及相对壳体32固定的电刷组件36,所述电刷组件36包括若干电刷362(请参阅图5)。
所述转子50可旋转地收容于定子30内,包括环形支架52、固定于支架52外表面的环形铁心54、设于铁心54外表面上的导体56、相对支架52固定的转轴58。所述支架52中央设通孔以供转轴58穿越。优选地,所述导体56为绕组,所述绕组56包括内外双层结构,可由一根带绝缘层的导线连续绕成后再弯折成双层弧形结构,然后再固定至铁心54的外表面上,绕线过程简便。
所述定子磁铁34朝向转子绕组56,两者之间具有径向气隙以便转子可相对定子旋转,所述电刷362用于与绕组56滑动接触,以实现换向。
优选地,所述磁铁34包括若干沿周向间隔设置的磁极,相邻磁极之间设间隙38(见图1),所述电刷362分别设置于相应的间隙38内。具体地,在本实施例中,所述电机包括6个磁极和6个电刷。
请参阅图3,每一间隙38内设置有一弹性装置39如U形弹片用于磁极间的周向定位。
请参阅图4,所述壳体32设若干径向通孔322以供电刷穿越。优选地,所述通孔322为设置于壳体32底边缘的缺口,缺口个数与电刷个数对应。
所述定子30还包括两端盖40、42(见图1),分别安装至圆柱形壳体32的两轴向端。优选地,所述端盖40、42上设卡口402、422,壳体32两端设卡块324、326,分别卡入端盖40、42的卡口402、422内。卡块326上可设开槽,在卡块326收容至卡口422后,可于开槽处冲压卡块326使其弯曲变形从而将端盖42与壳体32相固定。
请参阅图5和图6,所述电刷组件36包括圆环形安装架364、若干固定至安装架364的电刷盒366、装设于每一电刷盒366内的电刷362。所述安装架364被夹持于其中一端盖40与壳体32的一轴向端之间而被固定。每一电刷盒366通过壳体32的一相应通孔322后收容于一相应的磁极间隙38内。一弹性装置可设置于电刷362末端与电刷盒366之间,用于促使电刷362的前端接触面与绕组接触。
前面描述的有刷电机为内转子式,即:转子位于定子内。可以理解地,本发明的有刷电机也可以为外转子式,即:定子位于定子内,此时,定转子主要部件的位置可调整为:定子磁铁固定于壳体的外表面,转子铁心固定于环形转架的内表面,绕组固定于铁心的内表面,围绕在磁铁的外周并与之相对。
本发明的有刷电机可应用于各种场合,尤其是对轴向尺寸要求比较苛刻的场合,如可用作汽车发动机的冷却风扇电机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。