专利名称：微型直流电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是微型直流电机，属电学中电机技术领域。
技术背景 微型直流电机是广泛应用于以剃须刀为主的个人护理用
具，办公自动化设备，家用电器设备、玩具以及其他多个领域的小型电动机。微型直流电机被要求在低转速条件下具备电机体积小，电机扭力大的性能。因为微型直流电机在工作电压确定和定子磁钢磁通量确定的情况下，其转速同i兹极对数成反比，而扭矩同电流成正比。而现有的樣t型直流电机均采用两极磁钢和三槽转子芯片、单并联支路长距绕线方式。所以这种结构的微型直流电机很难实现j氐转速、大扭矩。
发明内容针对上述缺陷，本实用新型就是要提供一种多磁极对数、
大工作电流的，以达到低转速大扭矩的微型直流电机。
本实用新型提供的微型直流电机，由转子、定子和电机壳构成，其中转子有轴、芯片及绕组、换向器构成，定子是永磁磁钢，电机壳用以安装定子和转子，还安装有电刷架，电刷架上有电刷和接线端，转子绕组经换向器上换向片与电刷滑动接触连接并经接线端连接电源，其中所说永f兹磁钢有两对
磁极呈十字排列，所说转子芯片具有等分的6个芯片齿，所说绕组按双并联支路绕制，所说双并联支路是指在转子转动到任何角度，经电刷连接在电路中的绕组有两对并联的绕组，每对并联的绕组中的两个绕组分别夹角为180°的两个芯片齿上，如4安依转子芯片圆周次序计为1、 2、 3、 4、 5、 6号绕组，则1号绕组与4号绕组并联，2号绕组与5号绕组并联，3号绕组与6号绕组并联，每个瞬间接入电路的是所说三对并联绕组中的两对。
众所周知，以往樣t型直流电机在工作时，每个瞬间所导通的是相邻两个绕组，使转子芯片上产生呈120°夹角的一对磁极，它们与定子磁钢的两个呈180°夹角的一对》兹极间产生偏转，从而使电机转动。而本实用新型采用两对呈十字排列磁极的定子磁钢和三对并联连接的按各各相夹60°等分排列的绕组，且按每个瞬间所导通的是相交的两对绕组，使当电机通电时，分别有两对呈90°夹角的定子磁极和呈120° (或60° )夹角的转子磁极相互作用。如绕组圈数相同，在不计^兹钢和转子相对的面积几乎相当于现有技术中的两个电机。由于每个瞬间同时有四个绕组并联导通，在电压和绕组圈数相同的前提下所经过的电流就比现有技术的大，因此本实用新型比现有技术可提供更大的扭矩，而由于磁极对数的增加则本实用新型可比现有技术提供更高的转速。对某型微型直流电机的两种结构的具体参数比较见下表
现有技术电机本实用新型电机
电压(V)1.21.2
空载电流(A)0.250.38
空载转速(r/min)70007000
负载(g.cm)20.020.0
负载电流(A)1.461.65
负载转速(r/min)50606100
堵转扭力(g.cm)75148
堵转电流(A)4.89.78
本实用新型提供的微型直流电机，所说的换向器有六个换向片，其中六
个绕组与六个换向片的连接为1号绕组和4号绕组并联在1号换向片和2号换向片之间，2号绕组和5号绕组并联在5号换向片和6号换向片之间，3号绕组和6号绕组并联在3号换向片和4号换向片之间，1号换向片和4号换向片连接，2号换向片和5号换向片连接，3号换向片和6号换向片连接，其中换向片及绕组编号按转子同一旋转方向依次排序；所说电刷为一对，且按90°夹角安装。
本实用新型通过特定的绕线方法，使得在一对电刷的情况下形成了两对并联电流支^各，并且分别在两对极磁场中工作。当电压和电阻相同时，双支路电机中就会比原单支路电机多出一对产生电磁力的支路。所以电机的扭力也就会明显增大。同时上述绕组绕法为短距绕法，减少了长距绕法所产生的较多的铜损，提高了电机效率。
本实用新型通过特定的绕线方法，所说定子永磁采用钕铁硼磁石，以增加定子的》兹通。
本实用新型通过特定的绕线方法，所说接线端的结构是在电刷架上有一孔，孔内有导体片弯成的钩，钩指向孔内，导体片与电刷连接。即本实用新型的接线端釆用了插入式机械联接方式，利用钩的弹性将插入的导线卡紧而连接，既使导线与接线端的联接、拆取方便、快捷，又不会对电机造成损坏。现有技术的接线端是外凸的接线桩，使用时用外接导线端焊接在接线桩上，虽然联接牢固但加长了电机的总安装长度，和焊接时焊接剂有可能流入电机内部造成接触不良或引起腐蚀，另外焊接时间过长或是焊接温度过高，都会对电机的塑料端盖造成损坏。而本实用新型的上述结构就避免了这些缺陷。
本实用新型通过特定的绕线方法，所说接线端还备有外露式接线桩，以满足习惯用焊接联结方式用户的需要。
图1为本实用新型无绕组时的径向断面图，图中11-外
壳，12-芯片，13-永不兹，14-绕线槽，15-转子轴，16-换向片线钩；
图2为本实用新型绕组与换向片的接线图，图中1、 2、 3、 4、 5、 6-绕组，l'、 2'、 3'、 4'、 5'、 6'誦换向片；
图3为本实用新型绕组， 一种绕法示意图。图中l'、 2\ 3'、 4'、5'、 6'曙换向片，1 " 、 2 " 、 3 " 、 4 " 、 5 " 、 6 "-转子芯片齿；
图4为本实用新型一实施例之电刷架部分结构图，图中21-外壳，22-接线端插孔，23-电刷，24-转子轴，25-换向片，26-电刷架；
图5为本实用新型另一实施例之接线端部分剖^L图，图中31-电刷架，32-接线桩，33-插孔，34-钩部,35-电刷。
具体实施方式1、有一微型直流电机，其定子和转子的结构如图1
所示，有外壳ll,外壳内压入环形的定子永,兹13,永石兹上注》兹时加工为两对磁极十字相交排列，即每隔90°是一个S极或N极的中心位，S极和N极交替设置。转子由转子轴15上压入转子芯片12和芯片齿上绕制绕组(图中未显示)，及轴端安装换向器构成。其中转子芯片有6个绕线槽14，即可绕制6个绕组，换向器上也有6个换向片，每个绕组的线端都接在换向片线钩16上。其绕组接线方式如图2所示，1号绕组1和4号绕组4并联在1号换向片r和2号换向片2'之间，2号绕组2和5号绕组5并联在5号换向片5'和6号换向片6'之间，3号绕组3和6号绕组6并联在3号换向片3'和4号换向片4'之间，1号换向片和4号换向片连接，2号换向片和5号换向片连接，3号换向片和6号换向片连接，其中换向片及绕组编号按转子同一旋转方向依次排序。其转子一端安装在外壳同体的端壁上，另一端安装在另装的端盖上，在所另装的端盖内还有一个电刷壳。电刷壳上安装有呈90。夹角的两支电刷，使其任何时候都将一个换向片与其相邻的连续两上换向片接入电路，构成四个绕组并联且分在两条相交60°的过轴心的直线上。电刷安装时其正极同S极的磁中心位偏差10 。。
2、有一微型直流电机，转子芯片有6个芯片齿，可绕6个绕组，换向片有6片，其具体绕法如图3所示，方法是①线头先缠绕在6号换向器6'铜片挂钩上。
② 线从4号芯片齿4" 、5号芯片齿5"下面以及3号芯片齿3" 、4号芯片齿4"之间槽中绕过后挂在3号换向片3'钩上。
③ 在2号芯片2"上绕规定圈数的线。绕完后挂线在2号换向片2'钩上。
④ 从2号换向片2'钩上线需要绕过6号芯片6 "、齿l号芯片齿l "和5号芯片齿5 "与6号芯片齿6 "之间槽后挂线于5号换向片5'钩上。
⑤ 在4号芯片齿4 "上绕规定圈数的线，绕完后挂线在4号换向片4'钩上。
⑥ 从4号换向片4'钩上线需要绕过2号芯片齿2 " 、 3号芯片齿3 "和l号芯片齿l " 、 2号芯片齿2 "之间槽后挂线于l号换向片1'钩上。
⑦ 在6号芯片齿6 "上绕规定圏数的线，绕完后挂线在6号换向片6'钩上。
⑧ 接着在5号芯片5 "上绕规定圈数的线，绕完后挂线于5号换向片5 '钩上，并剪断线尾。
⑨ 接下来从4号换向片4 '挂线开始在3号芯片齿3 "上绕规定圈数的线，然后桂线尾于3号换向片3'钩上，并剪数线尾。
⑩ 接下来从2号换向片2 '挂线开始在1号芯片齿1 "上绕规定圈数的线，然后挂线尾于1号换向片1 '钩上，并剪数线尾，绕线到此结束。
其中换向片、电刷的安装如图4所示，定子永磁及转子安装在外壳21上，在转子轴24安装在端盖上前，先穿过电刷架26,转子换向器上有6片换向片25，电刷架上安装有呈9 0。夹角的电刷23。电刷架上还有接线插孔22。
3、微型直流电机，其电刷架31上接线端插孔，如图5所示电刷架上有指向端盖的插孔33，插孔内安装有以铜片弯成的钩子34,钩子的钩指向内侧，钩子有张开的弹力，当接线端插入插孔时，钩子可将接线端扣住。该弯制钩子的铜片还从另一端面连出了接线桩32，并以电刷架上孔穿出，接线桩又连出电刷35连#~片。
权利要求1、一种微型直流电机，由转子、定子和电机壳构成，其中转子有轴、芯片及绕组、换向器构成，定子是永磁磁钢，电机壳用以安装定子和转子，还安装有电刷架，电刷架上有电刷和接线端，转子绕组经换向器上换向片与电刷滑动接触连接并经接线端连接电源，其特征是所说永磁磁钢有两对磁极呈十字排列，所说转子芯片具有等分的6个芯片齿，所说绕组按双并联支路绕制，所说双并联支路是指在转子转动到任何角度，经电刷连接在电路中的绕组有两对并联的绕组，每对并联的绕组中的两个绕组分别夹角为180°的两个芯片齿上，如按依转子芯片圆周次序计为1、2、3、4、5、6号绕组，则1号绕组与4号绕组并联，2号绕组与5号绕组并联，3号绕组与6号绕组并联，每个瞬间接入电路的是所说三对并联绕组中的两对。
2、 如权利要求1所述的微型直流电机，其特征是所说的换向器有六个换向片，其中六个绕组与六个换向片的连接为1号绕组和4号绕组并联在1号换向片和2号换向片之间，2号绕组和5号绕组并联在5号换向片和6号换向片之间，3号绕组和6号绕组并联在3号换向片和4号换向片之间，l号换向片和4号换向片连接，2号换向片和5号换向片连接，3号换向片和6号换向片连接，其中换向片及绕组编号按转子同一旋转方向依次排序；所说电刷为一对，且按90°夹角安装。
3、 如权利要求1所述的微型直流电机，其特征是所说定子永磁采用钕铁硼磁石，以增加定子的;P兹通。
4、 如权利要求1所述的微型直流电机，其特征是所说接线端的结构是在电刷架上有一孔，孔内有导体片弯成的钩，钩指向孔内，导体片与电刷连接。
专利摘要本实用新型提供的微型直流电机，其中所说永磁磁钢[13]有两对磁极呈十字排列，所说转子芯片[12]具有等分的6个芯片齿，所说绕组按双并联支路绕制，所说双并联支路是指在转子转动到任何角度，经电刷连接在电路中的绕组有两对并联的绕组，每对并联的绕组中的两个绕组分别夹角为180°的两个芯片齿上。使当电机通电时，分别有两对呈90°夹角的定子磁极和呈120°(或60°)夹角的转子磁极相互作用。对比有技术电机和实用新型电机，在负载都为20(g.cm)时，负载转速(r/min)分别为5060和6100，堵转扭力(g.cm)分别为75和148。
文档编号H02K1/27GK201315507SQ200820088369
公开日2009年9月23日 申请日期2008年6月13日 优先权日2008年6月13日
发明者田兴元, 陈惠龙 申请人:浙江金达电机电器有限公司