一种微型直流电机制造技术

本发明专利技术提供了一种微型直流电机，其包括电机装置和滤波装置；电机装置包括盖板组件、定子组件以及可相对于定子组件转动的转子组件；盖板组件包括至少一电刷、电刷端子以及盖板轴承；电刷的材料选用Agpd50，刷片加筋；电刷端子的材料选用铜镀锡；盖板轴承选用不锈钢材质；滤波装置与盖板组件中的电刷端子电连接，滤波装置包括PCB电路板以及滤波器，PCB电路板固定在盖板组件上且与电刷端子电连接；滤波装置用于抑制差模、共模噪声，阻止电磁骚扰信号经传导输入到电机内部。本发明专利技术将微型直流电机和滤波装置组合一起使用，消除或减弱由电源传导输入到电机的骚扰信号造成的噪音，阻挡噪音向外扩散，减少干扰。减少干扰。减少干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种微型直流电机


[0001]本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种微型直流电机。

技术介绍

[0002]随着微电机使用领域的不断拓展，其使用环境越来越复杂。高温、潮湿、腐蚀性气体、粉尘、高负荷等环境，常使电刷钯层发黑，机壳轴承盖板轴承发黑，换向器氧化、电刷端子生锈、磁条发胀，严重影响微电机工作状态和使用寿命。因此，开发生产抗磨损、抗氧化、抗腐蚀、抗电弧高性能微型电机，广泛适应复杂环境，提高电机工作寿命，是微电机行业的发展主题，也是每个设计者与生产者的职责。
[0003]作为微电机的核心元件，电刷和换向器以及二者的配合对其工作稳定性和使用寿命有着至关重要的影响。微电机使用过程中因各种内部和外部因素导致的失效大多数情况下都以电刷和换向器损坏的形式表现出来。
[0004]电刷和换向器承受的载荷主要是电流作用下的滑动摩擦，其损伤形式主要为严重磨损和电弧侵蚀。微电机小型化发展，散热条件相应变差，而高转速的要求又增大了电刷工作面的温升。电刷的工作区域集中在贵金属面的一小段，其磨损条件远比换向器恶劣。当电刷贵金属层磨耗尽后，暴露出铜合金基带电阻大、温升高、抗氧化能力弱，磨损速度进一步增加，电弧也更加强烈，加速了电机的失效。有时甚至在换向器贵金属层磨损耗尽前，电刷就已经被磨断。
[0005]电刷与换向器接触时，看起来是光滑的面接触，实际接触面是凹凸不平的，由分散的凸出部分所形成的点接触来承担电流传导任务。接触中，较软的金属被撕裂，转移到较硬金属的表面上，形成粘附磨损，被刮削下来的金属颗粒向其他方向转移，就形成了磨损。如果被刮削下来的金属粉末，在电刷表面集聚形成针状结构，坚硬而且锐利，就会进一步加剧了刮削过程。这种金属粉末填满换向器滑环间的沟槽，造成短路，影响微电机正常运行，甚至出现“死机”。由于磨损过度，很快将换向器表面贵金属复层刮掉，造成基体材料祼露，接触电阻急剧升高，使电机运行速度不稳定，出现掉速。
[0006]换向器在工作时除了传输纵向电流外，还存在着短路电枢线圈中进行的电流换向任务，这些电流是在主电流换向时而产生的反向电流和电抗电压，致使电刷在换向器表面滑动时会引起边部火花及电弧。在电弧的作用下，生产氧化氮，再与空气中的反应，生成硝酸，由此换向器表面产生的腐蚀现象会导致接触电阻增大，严重影响电机稳定性和使用寿命。
[0007]在空气中有H2S、SO2等，换向器Ag合金表面会生成AgS，而且AgS会随时间的延续而向周边转移，不仅造成换向器材料的继续腐蚀，而且可能引起极间短路，破坏电机运行的稳定性。
[0008]微电机在转动的过程中，电刷在不断的拉电弧，电弧产生高频噪声。高频噪声通过电机引线及外壳缝隙往外辐射。电机金属外壳能对内部辐射噪声进行反射和吸收。屏蔽噪声往外辐射。虽然这样但还是会有很多辐射噪声通过电机引线往外辐射，不仅造成噪音严
重影响电机和电气系统性能的下降，而且还影响其使用寿命。
[0009]目前的微型直流电机通常其换向器材料选取的AgCuRe合金材质，电刷材料选用AgPb30，电刷端子材料选用镀锡铁，磁环选用塑磁。采用上述方式制造的微电机，在复杂工作环境中(特别是在在升华硫、盐雾、汽油环境中)，电机各零部件氧化严重，电刷钯层发黑，机壳轴承盖板轴承发黑，换向器氧化、电刷端子生锈、磁条发胀，无法满足用户需求。
[0010]然而，现有技术中对此问题尚认识不足，鲜有相关解决方案提出。作为微型电机解决方案专家，业界包括申请人在内也是一直在探索解决方案。
[0011]诸如中国专利文献CN205377530U中提出了一种标准电机的整流子盖，包括塑料壳体、金属连接片、电路板和碳刷，通过金属连接片的弹力实现固定，采用簧片压力的方式固定小尺寸滤波电路板，减少焊接流程，从工艺上缓解磨损、发黑等等问题。然而因为其本质上对固有电机结构及材料上并无改进，其效果并不是很明显，并且由于簧片振动而产生较大噪音、电刷端子仍然很容易生锈等等缺点明显。
[0012]诸如中国专利文献CN103022847A记载了一种直流牵引电机用电刷，所述电刷包括二片碳刷、四根铜软编织线和三角垫块，通过它们配合，分裂的二篇碳刷被分隔开后，使其可以完全独立的运动，不会使换向器表面温升及电刷温升不断升高，维持电刷寿命。该技术方案能够有效缓解电刷发黑现象，然而，其结构复杂，额外的电联结构会额外增加电弧的产生，尽管其能够将火花抑制在允许的范围内，但是仍然会额外增加能耗。
[0013]诸如中国专利文献CN1069150A记载了一种微型直流电机，为了克服由于电火花和热产生的有害气体与元件材料发生化学反应从而产生发黑物质，通过将既装电机的内部空间或电机本身的内部空间与电机外部大气隔离。在该方案中因为需要与外部大气隔离，所以对工艺精度要求极高，以确保电机本身内部空间气密结构，大幅度增加成本。
[0014]因此，亟需一种仅仅通过选用材料以及结构的变化，即可实现抗磨损、抗氧化、抗腐蚀、抗电弧高性能广泛适应复杂环境，提高电机工作寿命，成本低廉的微型直流电机。

技术实现思路

[0015]鉴于上述问题，本专利技术旨在提供一种能够增强电机工作稳定性，在复杂环境中，具有耐磨、耐温、抗腐蚀、抗电弧特性，提高电机使用寿命，降低生产成本的一种微型直流电机。
[0016]本专利技术提供了一种微型直流电机，包括电机装置和滤波装置；
[0017]所述电机装置包括盖板组件、定子组件以及可相对于所述定子组件转动的转子组件；所述盖板组件包括至少一电刷、电刷端子以及盖板轴承；所述电刷材料选用Agpd50，并沿着刷片长度延伸的方向在刷片表面加筋，以增加所述电刷与所述转子组件的换向器之间的接触点；所述电刷端子的材料选用铜镀锡；所述盖板轴承选用不锈钢材质；
[0018]所述滤波装置与所述盖板组件中的电刷端子电连接，所述滤波装置包括PCB电路板以及滤波器，所述PCB电路板固定在所述盖板组件上且与所述电刷端子电连接；所述滤波装置用于抑制差模、共模噪声，阻止电磁骚扰信号经传导输入到电机内部。
[0019]可选地，所述Agpd50为pd含量50％，抗拉强度347N/mm2，成品复层硬度HV200的合金。
[0020]可选地，所述滤波器采用BDL滤波器。
[0021]可选地，所述PBC线路板，有2个输入点，2个输出点，4个接地点。
[0022]可选地，所述定子组件包括机壳、轴承、磁条；所述机壳底部中心开有主轴通孔，所述轴承压入所述机壳底部的主轴通孔内，所述磁条压入所述机壳内壁；
[0023]其中，所述机壳选用不锈钢材质。
[0024]可选地，所述微型直流电机还包括导电装置；
[0025]所述导电装置包括导电条，所述导电条的一端与所述PCB板的接地点焊接，另一端焊接在所述机壳外围。
[0026]可选地，所述转子组件包括绝缘片、硅钢片、输出轴、套管、线圈绕组、换向器、压敏电阻和挡油板；其中，所述输出轴组入所述硅钢片中心孔内，所述套管套进所述输出轴；
[0027]所述硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型直流电机，其特征在于，包括电机装置和滤波装置；所述电机装置包括盖板组件、定子组件以及可相对于所述定子组件转动的转子组件；所述盖板组件包括至少一电刷、电刷端子以及盖板轴承；所述电刷的材料选用Agpd50；所述电刷端子的材料选用铜镀锡；所述盖板轴承选用不锈钢材质；所述滤波装置与所述盖板组件中的电刷端子电连接，所述滤波装置包括PCB电路板以及滤波器，所述PCB电路板固定在所述盖板组件上且与所述电刷端子电连接。2.根据权利要求1所述的微型直流电机，其特征在于，所述Agpd50为pd含量50％，抗拉强度347N/mm2，成品复层硬度HV200的合金。3.根据权利要求1所述的微型直流电机，其特征在于，所述滤波器采用BDL滤波器。4.根据权利要求1所述的微型直流电机，其特征在于，所述PBC线路板设有2个输入点，2个输出点，4个接地点。5.根据权利要求1
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4任一项所述的微型直流电机，其特征在于，所述定子组件包括机壳、轴承、磁条；所述机壳底部中心开有主轴通孔，所述轴承压入所述机壳底部的主轴通孔内，所述磁条压入所述机壳内壁；其中，所述机壳选用不锈钢材质。6.根据权利要求5所述的微型直流电机，其特征在于，所述微型直流电机还包括导电装置；所述导电装置包括导电条，所述导电条的一端与所述PCB板的接地点焊接，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯卓英，陈定芳，陈平，
申请(专利权)人：东莞市升玛电机有限公司，
类型：发明
国别省市：