一种微型永磁直流电动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微型永磁直流电动机，包括壳体、转子、转轴和轴承；所述壳体内壁上对称设有两个磁极，这两个磁极分别为Ｎ、Ｓ磁极且磁力大小具有偏差，从而产生磁拉力；所述转子与两个磁极之间具有间隙。由于两个Ｎ、Ｓ磁极磁力大小具有偏差，因此在壳体内产生不平衡磁场。转子运转时，该不平衡磁场会对转子产生磁拉力。而转子与两个磁极之间具有间隙，转子在磁拉力的吸附作用下能够向磁力较大一边的磁极偏移，增强了转子的平衡性，从而减小了轴对轴承的击振作用，最终达到减小电机震动与噪音的目的。本实用新型专利技术能够稳定转子的平衡性，降低噪音与震动，同时又能够降低部件加工及装配难度，提高了生产效率。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直流电动机，尤其涉及一种微型永磁直流电动机。
技术介绍
微型永磁直流电动机在使用过程中经常会出现转子转动时，由于转子不平衡使得轴对轴承击振而产生噪音与震动的现象，目前常规的解决方法是1.借助于动平衡测试仪器，通过加重或减重的方法提高转子的动平衡精度，以尽可能提高电机工作时转子在磁场中高速旋转时保持平衡状态，减少震动，降低噪音。2.生产对磁极的选用或制备时，提高不同磁极磁场的磁力大小、尺寸的一致性，以尽可能提高电机工作时转子在磁场中高速旋转时保持平衡状态，减少震动，降低噪音。3.减小轴与轴承的配合间隙，使轴与轴承的配合间隙很小且保持在某一很小的变动范围内，用以减小电机的震动和噪音。但上述解决方法存在着以下缺陷1.由于动平衡测量仪器的精度总是存在一定的误差，以及转子批量生产制造过程中的生产率要求等因素，实际生产时绝大部分的转子不可能做到绝对的平衡。当存在一定不平衡量的转子装成电机运转时，转子将总会由于动不平衡而产生一个离心力，旋转的转子在这个离心力的作用下将不能保持在理论的旋转轴心上，实际的旋转轴心将偏离/大于理论旋转轴心，导致电机震动并由此产生噪音。而且，当电机相对磁极磁力大小一致性越好时，产生的噪音和震动就会越大。电机转速越高时产生的离心力越大，电机噪音和震动也将随着增大。并且电机噪音和震动将随电机运转时间的增长而不断增大。2.由于要提高转子的动平衡精度和磁极磁力大小的一致性，这必然将导致生产效率的降低，同时会增加很大的生产成本(因为微型永磁直流电动机行业一般都是大批大量生产)。而最终无论如何都不可能做到绝对的动平衡。3.减小轴与轴承配合间隙的方法虽然也能解决电机震动和噪音问题。但是由于电机是一个多零部件的装配体，各相关零部件存在着轴径与轴承孔径的加工精度与公差要求，过小的孔轴配合会导致电机无法装配或运转时轴发生抱死，而且大批大量生产不可能进行选配。当轴与轴承的配合间隙要求太高时，必然会导致电机零部件生产、电机装配难度加大，生产效率降低，从而直接导致电机生产成本的大幅度增高。因此，轴与轴承的配合也不可能无限制的减小其配合间隙的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够稳定转子的平衡性，降低噪音与震动，同时又能够降低部件加工及装配难度，提高生产效率的微型永磁直流电动机，本技术的目的通过以下技术方案予以实现本技术提供的一种微型永磁直流电动机，包括壳体、转子、转轴和轴承；所述壳体内壁上对称设有两个磁极，这两个磁极分别为N、S磁极且磁力大小具有偏差，从而产生磁拉力；所述转子与两个磁极之间具有间隙。由于两个N、S磁极磁力大小具有偏差，因此在壳体内产生不平衡磁场。转子运转时，该不平衡磁场会对转子产生磁拉力。而转子与两个磁极之间具有间隙，转子在磁拉力的吸附作用下能够向磁力较大一边的磁极偏移，增强了转子的平衡性，从而减小了轴对轴承的击振作用，最终达到减小电机震动与噪音的目的。由于微型永磁直流电动机转子一般质量都较小，而且一般都通过动平衡测试，不平衡量也很小。虽然电机运转时转子由于不平衡产生的离心力及离心力矩，将对电机轴承产生周期性的击振力作用，这会导致微型永磁直流电动机震动和噪音。但是，其离心力及离心力矩并不大，在设计/选择时只要使两个磁极对转子产生的磁拉力差值保持在一个合理的范围内，电机运转时即可最大限度的消除由于转子不平衡产生的离心力及离心力矩对轴承周期性的击振动力而导致的噪音和震动。磁极可以按照下列不平衡受力公式进行设计选择(离心力F＝mrω2)≤(两片相对磁极对转子的吸引力之差)(转子重量Mg)≤ц×(两片相对磁极对转子的吸引力之差)m——微电机转子不平衡质量(g)r——不平衡质量偏移的半径(cm)ω——转子转动的角速度(rad/s)M——转子质量ц——与转子质量、转子长度直径比、转速及磁隙等有关的系数(一般取0.6～2)本技术具体可采用以下措施在壳体内产生不平衡磁场所述两个磁极的磁场强度具有偏差，可以是N磁极具有强磁场强度，S磁极具有弱磁场强度，也可以是N磁极具有弱磁场强度，S磁极具有强磁场强度。或者，所述两个磁极的厚度具有偏差，使两个磁极与转子的距离不同而对转子产生磁拉力，可以是N磁极的厚度大，S磁极的厚度小；也可以是N磁极的厚度小，S磁极的厚度大。本技术具有以下有益效果1、降低了微型永磁直流电动机噪音和震动，减少了由此而导致的部件的报废。2、提高了微型永磁直流电动机噪音的一致性和稳定性。而且空载转速和负载转速均得到提高。3、微型永磁直流电动机设计与生产，可用较大的孔轴配合间隙和较大配合间隙范围，降低对零部件精度、生产设备精度与电机装配精度要求，便于生产装配与微型永磁直流电动机空载电流的调整，节省生产工时，提高生产效率。4、减少了由于为防止微型永磁直流电动机震动而采用过紧的孔轴配合导致的装配困难，以及由此导致电机报废、返工与孔轴配合过紧而导致的风险。5、减少了由于为防止微型永磁直流电动机震动而过度提高对转子动平衡精度，磁极磁拉力、磁极性能、尺寸一致性等的依赖，以及由此产生的工时浪费与成本增加。附图说明下面将结合实施例和附图对本技术作进一步的详细描述图1是本技术实施例之一的结构示意图；图2是图1的A-A视图；图3是本技术实施例之二的结构示意图；图4是图3的B-B视图。具体实施方式实施例一图1和图2所示为本技术的实施例之一，包括壳体1、转子2(包括转轴3)和轴承4。壳体1内壁上对称设有两个磁极5和5′，其中磁极5为N磁极且具有强磁场强度，磁极5′为S磁极且具有弱磁场强度(或者相反，即磁极5具有弱磁场强度，磁极5′具有强磁场强度)。转子2与两个磁极5和5′之间具有间隙。由于两个磁极5和5′磁力大小具有偏差，因此在壳体1内两个磁极对转子2产生的磁拉力是不一致的。转子2运转时，转子2在磁拉力的吸附作用下能够向磁力较大一边的磁极5偏移，增强了转子2的平衡性，从而减小了轴3对轴承4的击振作用，最终达到减小电机震动与噪音的目的。采用本实施例的改进装配的电机(其中磁极5的中心磁性为95±4mT，磁极5′的中心磁性为105±4mT)与原装配的电机相比，其噪音、空载转速、负载转速和堵转扭矩的比较结果分别见表1、表2、表3和表4。表1噪音比较结果表 噪音≤41dBA表2空载转速比较结果表 空载转速3950-4550RPM表3负载转速比较结果表 负载转速2469-3109RPM表4堵转扭矩比较结果表 堵转扭矩78.4-93.1mN·m结论1、本实施例改进装配电机对电机噪音有改善。噪音值较现有装配电机噪音值低1-1.5dBA，正反各1分钟噪音测试中电机噪音一致性及稳定性较好。2、本实施例改进装配电机的空载转速比现有装配电机空载转速提高150转/分左右，负载转速高于现有装配电机负载转速180转/分，堵转扭矩基本一致。实施例二图3和图4所示为本技术的实施例之二，与实施例不同之处在于两个磁极5和5′的厚度具有偏差，其中磁极5的厚度较大，磁极5′的厚度较小，(或者相反，即磁极5厚度较小，磁极5′厚度较大)。这样两个磁极5和5′内表面与转子2的轴心距离不同，磁极5与转子2之间的距离d小，磁极5′与转子2之间的距离d′大(或者相反，即磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型永磁直流电动机，包括壳体、转子、转轴和轴承，其特征在于：所述壳体内壁上对称设有两个磁极，这两个磁极分别为Ｎ、Ｓ磁极且磁力大小具有偏差，从而产生磁拉力；所述转子与两个磁极之间具有间隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文光，龙翔，田力，
申请(专利权)人：广东肇庆爱龙威机电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]