专利名称：一种汽车空调用永磁直流有刷电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车零部件领域，更具体地说，本发明涉及一种汽车空调用永磁直流 有刷电机。
背景技术：
近年来，汽车工业发展迅速，除了轿车、客车等已经大量使用空调系统外，一些卡 车也应市场要求正在逐步安装空调系统，使汽车的舒适性得到了提高。然而作为汽车空调 的关键部件之一的永磁直流有刷电机，存在噪声大、电磁力矩波动等问题，阻碍电机的稳定 运行，从而影响电机的整体性能，减少了电机的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种汽车空调用永磁直流有刷电机，其目的是降低 噪音、减少电磁力矩波动和延长电机使用寿命。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为本使用新型所提供的这种汽车空调用永磁直流有刷电机，包括机壳、永磁体、转 子、电刷和换向器，所述的永磁体固定在机壳的内腔内，所述的永磁体为瓦状异形截面，所 述瓦状异形截面形状不对称，其瓦状异形截面外弧和永磁体瓦状异形截面内弧不为同一圆 心，所述永磁体瓦状异形截面内弧半径大于永磁体瓦状异形截面外弧半径。所述转子为斜槽结构，所述转子轴线与齿槽之间的夹角为α。所述的α角度为5° 12°。所述转子的长径比为1. 1 1. 3。所述永磁体瓦状异形截面外弧与永磁体瓦状异形截面内弧两圆心之间的水平距 离为Li，垂直距离为L2。采用上述技术方案，采用瓦状异形截面的永磁体，使得磁场分布更接近于正弦波， 有效地减少了磁场奇次谐波，转子采用斜槽结构，在永磁体和转子齿槽的轴向磁场上，减小 相对的磁阻波动，从而有效地减小了齿槽力矩波动，使得电机降低了噪音、提高了使用寿 命。
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明图1为本发明的结构示意图；图2为本发明转子斜槽结构示意图；图3为本发明异形截面永磁体安装示意图；图4为本发明异形截面永磁体几何形状示意图；图5为本发明转子铁芯总体磁性各向同性示意图；图6为图2中A-A剖面示意3
图7为图2中B-B剖面示意图；图8为图2中C-C剖面示意图。图中标记为1、铁芯，2、机壳，3、永磁体，4、转子，5、转子绕组，6、电刷，7、转子轴，8、换向器，9、
换向片，10、齿槽，11、硅钢片，3R、永磁体瓦状异形截面外弧，3r、永磁体瓦状异形截面内弧， R、永磁体瓦状异形截面外弧半径，r、永磁体瓦状异形截面内弧半径。
具体实施例方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及的各构 件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺 及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、 技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1至图8所示，这是一种汽车空调用永磁直流有刷电机，包括机壳2、永磁体 3、转子4、电刷6和换向器8，所述的永磁体3固定在机壳2的内腔内。为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺 陷，实现降低噪音、减少电磁力矩波动和延长电机使用寿命，本发明采取的技术方案为如图1至图8所示，本发明所提供的这种汽车空调用永磁直流有刷电机，所述的永 磁体3为瓦状异形截面，所述瓦状异形截面形状不对称，其瓦状异形截面外弧3R和永磁体 瓦状异形截面内弧3r不为同一圆心，所述永磁体瓦状异形截面内弧半径r大于永磁体瓦状 异形截面外弧半径R。所述转子4为斜槽结构，所述转子4轴线与齿槽10之间的夹角为α。采用上述技术方案，所述的永磁体3为瓦状异形截面，使得磁场分布更接近于正 弦波，有效地减少了磁场奇次谐波，从而有效地抑制了谐波转矩和磁场畸变引起的极尖饱 和，采用斜槽结构的转子4，在永磁体3和转子齿槽的轴向磁场上，减小相对的磁阻波动，从 而有效地减小了齿槽力矩波动，且有利于换向。如图1至图8所示，所述的α角度为5° 12°。采用上述技术方案，能有效地减少齿槽推力波动，转子4有22个齿槽，结合齿槽数 量，α角度一般取5° 12°，由于冷轧硅钢片11冲片在各个方向上有不同磁导大小的差 异，存在着磁导的方向性，即磁性的各向异性，为使转子4及其铁芯1总体呈磁性各向同性， 克服因磁性各向异性的硅钢片11相叠而成的转子4造成电磁力矩波动的问题，有22个齿 槽的铁芯1绕有转子绕组5，在同一极性电刷6下的换向器8的换向片9间设有均压线相连， 一组平均匝长较短的内层线圈，通过均压线，与另一组平均匝长较长的外层线圈相连，均衡 了它们的电压，以利于减小电磁力矩波动。如图1至图8所示，所述转子4的长径比为1. 1 1. 3。采用上述技术方案，能有效地减少电机转动惯量，同时电机也具有较大的功率。如图1至图8所示，所述永磁体瓦状异形截面外弧3R与永磁体瓦状异形截面内弧 3r两圆心之间的水平距离为Li，垂直距离为L2。采用上述技术方案，将铁芯1分为LA、LB、LC三段，各段硅钢片11标有箭头表示方 向，对磁导方向一致的磁性各向异性的各段硅钢片11，以其中一段磁导方向为基准，将其他各段磁导方向，沿轴旋转方向在360度范围中逐段分别或依次递增扭转一角度β，再作固 定相叠，使铁芯1各段硅钢片11有不同的磁导方向，合成为整体各向同性，解决单片冷轧硅 钢片磁性各向异性的问题。铁芯1如图5所示的磁性各向同性。一般视齿槽数目情况，各段 硅钢片11扭转角度β相等，所述β角一般为槽距的倍数，β角的整数倍数等于360，整数 倍数数目也是铁芯1分段之数。采用β角为120度，铁芯1的硅钢片11分为三段。铁芯 1的硅钢片11可分成更多的段数，则β角相应取更小的角度，使铁芯1有更均勻的各向同 性的磁导。同时，转子4可采用多槽结构和浅而宽的槽型，既能够对削弱谐波的影响有利， 还能减少电机振动和噪声。本发明所采用的技术方案，与现有技术相比，有着明显的区别，具备了突出实质性 的特点，并在技术上取得了显著的进步，值得在工业上推广和应用，所以，本发明具有新颖 性、创造性和实用性。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式 的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改 进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种汽车空调用永磁直流有刷电机，包括机壳(2)、永磁体(3)、转子(4)、电刷(6)和换向器(8)，所述的永磁体(3)固定在机壳(2)的内腔内，其特征在于所述的永磁体(3)为瓦状异形截面，所述瓦状异形截面形状不对称，其瓦状异形截面外弧(3R)和永磁体瓦状异形截面内弧(3r)不为同一圆心，所述永磁体瓦状异形截面内弧半径(r)大于永磁体瓦状异形截面外弧半径(R)。
2.按照权利要求1所述的汽车空调用永磁直流有刷电机，其特征在于所述转子(4) 为斜槽结构，所述转子(4)轴线与齿槽(10)之间的夹角为α。
3.按照权利要求2所述的汽车空调用永磁直流有刷电机，其特征在于所述的α角度 为5° 12°。
4.按照权利要求1所述的汽车空调用永磁直流有刷电机，其特征在于所述转子(4) 的长径比为1. 1 1.3。
5.按照权利要求1所述的汽车空调用永磁直流有刷电机，其特征在于所述永磁体瓦 状异形截面外弧(3R)与永磁体瓦状异形截面内弧(3r)两圆心之间的水平距离为Li，垂直 距离为L2。全文摘要
本发明公开了一种汽车空调用永磁直流有刷电机，包括机壳(2)、永磁体(3)、转子(4)、电刷(6)和换向器(8)，所述的永磁体(3)固定在机壳(2)的内腔内，所述的永磁体(3)为瓦状异形截面，瓦状异形截面形状不对称，其瓦状异形截面外弧(3R)和永磁体瓦状异形截面内弧(3r)不为同一圆心，所述永磁体瓦状异形截面内弧半径(r)大于永磁体瓦状异形截面外弧半径(R)。采用上述技术方案，采用瓦状异形截面的永磁体，使得磁场分布更接近于正弦波，有效地减少了磁场奇次谐波，转子采用斜槽结构，在永磁体和转子齿槽的轴向磁场上，减小相对的磁阻波动，从而有效地减小了齿槽力矩波动，电机降低了噪音、提高了使用寿命。
文档编号H02K1/26GK101917107SQ201010251258
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者郭元军 申请人:芜湖和泰汽车电机有限公司