一种高速永磁电机的低电能损耗碳刷的制作方法

本实用新型涉及一种直流电机低电能损耗碳刷，尤其涉及一种高速永磁电机的低电能损耗碳刷。

背景技术：

永磁式直流电机利用固定有的永磁体，电流通关转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，继续转动过程中受到磁场方向的改变，转子末端的碳刷跟换向片交替接触，从而线圈上的电流方向发生改变后，但洛伦兹力不变，使得电机保持一个方向转动。碳刷和换向器运动接触过程中，存在较大摩擦产生大量的热，并使得金属碳刷支架、正负接线柱温度升高。

目前市场上其他的高速电机碳刷，碳刷头部与换向器紧密接触，接触面积大，虽然起到导电的作用，但同时接触面积大使得碳刷与换向器之间摩擦产生的热量增加和电能耗。因此有必要对碳刷结构与外壳结构进行优化，减少触电电能和摩擦余热的产生。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种高速永磁电机的低电能损耗碳刷，该碳刷与换向器接触面积小，使得碳刷与换向器之间摩擦产生的热量减少，传递到金属碳刷支架上的热量减少，减少电机将电能转化成机械能过程中在换向器处的电能损耗。所述技术方案如下：

本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现：

一种高速永磁电机的低电能损耗碳刷，包括：

包括外壳(101)、碳刷支架(102)、正极接线柱(103)、负极接线柱(104)、电机轴(106)、绝缘垫圈(107)、换向器(108)、碳刷(109)、弹簧(110)；所述碳刷支架(102)固定于外壳(101)上；所述正极接线柱(103)和负极接线柱(104)通过固定装置(105)固定于外壳(101)上；所述换向器(108)固连于绝缘垫圈(107)外径；所述碳刷(109)与碳刷支架(102)过盈配合于碳刷支架槽口内；所述弹簧(110)分别与碳刷支架(109)和外壳(101)固连。

与现有技术相比，本实用新型的一个或多个实施例可以具有如下优点：

使得碳刷与换向器之间摩擦产生的热量减少，传递到金属碳刷支架上的热量减少，减少电机将电能转化成机械能过程中在换向器处20％的电能损耗。

附图说明

图1是高速永磁电机的低电能损耗碳刷内部结构示意图；

图2是低电能损耗碳刷外部示意图；

图3是低电能损耗碳刷外壳结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本实用新型实施方式作进一步详细的描述。

如图1和图2所示，本实用新型结构包括：包括外壳101、碳刷支架102、正极接线柱103、负极接线柱104、电机轴106、绝缘垫圈107、换向器108、碳刷109、弹簧110；所述碳刷支架固定于外壳上；所述正极接线柱和负极接线柱通过固定装置固定于外壳上；所述换向器固连于绝缘垫圈外径；所述碳刷与碳刷支架过盈配合于碳刷支架槽口内；所述弹簧分别与碳刷支架和外壳固连。

上述外壳设置有外壳正极限孔201、外壳负极限孔202、固定槽口203、外壳卡槽204与外壳中心孔205；所述正极接线柱穿过外壳正极限孔内，负极接线柱穿过外壳负极限孔内(如图3所示)。

所述碳刷支架102、正极接线柱103和负极接线柱104分别通过固定装置105固定于外壳101的固定槽口203；上述固定装置105为固定钉，但不仅限于此。

上述电机轴穿透于外壳中心孔和绝缘垫圈孔；上述碳刷的头部弧顶与换向器接触。

上述实施例的工作流程为：所述机构中碳刷头部弧顶与换向器在弧顶端处接触，当正电极接线柱接入直流正极端、负电极接线柱接入直流电负极端时，电机轴作为转子上线圈产生的安培力，当电机轴上的线圈与永磁体提供的磁场平行时，继续转动过程中受到磁场方向的改变，与电机轴连接的碳刷交替和换向器接触，从而线圈上的电流方向发生改变后，洛伦兹力不变，让电机保持单向转动。碳刷与换向器交替过程中，受到碳刷支架受到弹簧向外弹力，碳刷紧贴换向器摩擦，最终生成碳粉。该机构利用碳刷头部横向弧形结构的特点，使得碳刷头部在与换向器三个导电片中的两个导电片接触过程中，保持传统碳刷已有的功能，同时减少了与碳刷的接触面积，使得摩擦产生的热量减少以及传递到碳刷支架和接线柱上的热量减少。该结构简单、实用性强、能充分利用结构上的特点平衡碳刷与换向器摩擦生热与接线柱和碳刷支架的电阻，达到减少高速电机中碳刷与换向器的电能损耗，使用此结构，减少了电机将电能转化成机械能过程中在换向器处20％的电能损耗。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

技术特征：

1.一种高速永磁电机的低电能损耗碳刷，其特征在于，包括外壳(101)、碳刷支架(102)、正极接线柱(103)、负极接线柱(104)、电机轴(106)、绝缘垫圈(107)、换向器(108)、碳刷(109)、弹簧(110)；所述碳刷支架(102)固定于外壳(101)上；所述正极接线柱(103)和负极接线柱(104)通过固定装置(105)固定于外壳(101)上；所述换向器(108)固连于绝缘垫圈(107)外径；所述碳刷(109)与碳刷支架(102)过盈配合于碳刷支架槽口内；所述弹簧(110)分别与碳刷支架(102)和外壳(101)固连。

2.如权利要求1所述的高速永磁电机的低电能损耗碳刷，其特征在于，所述外壳(101)设置有外壳正极限孔(201)、外壳负极限孔(202)、固定槽口(203)、外壳卡槽(204)与外壳中心孔(205)；所述正极接线柱(103)穿过外壳正极限孔(201)内，负极接线柱(104)穿过外壳负极限孔(202)内。

3.如权利要求1所述的高速永磁电机的低电能损耗碳刷，其特征在于，所述碳刷支架(102)、正极接线柱(103)和负极接线柱(104)分别通过固定装置(105)固定于外壳(101)的固定槽口(203)。

4.如权利要求1所述的高速永磁电机的低电能损耗碳刷，其特征在于，所述电机轴(106)穿透于外壳中心孔(205)和绝缘垫圈(107)孔。

5.如权利要求1所述的高速永磁电机的低电能损耗碳刷，其特征在于，所述碳刷(109)的头部弧顶与换向器(108)接触。

技术总结
本实用新型公开了一种高速永磁电机的低电能损耗碳刷，包括外壳、碳刷支架、正极接线柱、负极接线柱、电机轴、绝缘垫圈、换向器、碳刷、弹簧、固定钉；所述碳刷支架固定于外壳上；所述正极接线柱和负极接线柱通过固定装置固定于外壳上；所述换向器固连于绝缘垫圈外径；所述碳刷与碳刷支架过盈配合于碳刷支架槽口内；所述弹簧分别与碳刷支架和外壳固连。本实用新型提供的碳刷结构简单、实用性强，能充分利用碳刷头部结构与换向器接触和碳刷支架弹簧弹力减少能量消耗。

技术研发人员：谢佳娜;陈敏生
受保护的技术使用者：揭阳市汇宝昌电器有限公司
技术研发日：2020.09.11
技术公布日：2021.03.16