一种低噪音微型直流电机转让专利
申请号 : CN202010666109.4
文献号 : CN111934497B
文献日 : 2021-08-31
发明人 : 柯卓英 , 陈平 , 陈定芳
申请人 : 湖北升玛电子有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种低噪音微型直流电机,其特征在于,包括换向器、转子和转轴、瓷片旁路电容、插件电感、压敏电阻以及屏蔽圈;所述转子由绕组和铁芯构成,其特征在于,所述换向器采用CU51%炭精材料,所述铁芯采用35ww470冲片材料,所述压敏电阻采用钛酸锶E10=18~22V压敏电阻,所述插件电感采用多层平绕式,导磁磁芯采用工字形状,工作频率采用高频频率,所述瓷片旁路电容采用陶瓷材料作为介质,在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜经高温烧结作为电极而成,所述插件电感位于进线处,和所述瓷片旁路电容并联构成LC无源滤波器,采用低磁阻导磁材料制成所述屏蔽圈,将磁场限制在一定的空间范围,以使磁场从屏蔽圈一端传至另一端时形成很大的衰减,并采用高导磁材料构成低磁阻通路,将磁力线封闭在屏蔽圈内。
2.根据权利要求1所述的低噪音微型直流电机,其特征在于,所述转子冲片材料采用
35ww470指的是冲片材料厚度为0.35mm,铁损值为4.70w/kg的冷轧无取向硅钢片。
3.根据权利要求1所述的低噪音微型直流电机,其特征在于,在换向过程中产生较高的电感电势时,该钛酸锶E10=18~22V压敏电阻呈现出低电阻状态。
4.根据权利要求1所述的低噪音微型直流电机,其特征在于,所述瓷片旁路电容用于高频中的高频瓷片旁路电容为0.01uF,用于低频中的低频瓷片旁路电容为0.1uF。
5.根据权利要求4所述的低噪音微型直流电机,其特征在于,在进线处增加电机端子并联所述低频瓷片旁路电容和高频瓷片旁路电容,串联所述插件电感。
6.根据权利要求1所述的低噪音微型直流电机,其特征在于,所述插件电感直径为4mm,长度为10mm。
7.根据权利要求1所述的低噪音微型直流电机,其特征在于,所述插件电感品质因数Q为50,电感量为0.1‑3,允许误差为Δ10,感抗XL是10Ω,额定电流是1‑100mA,分布电容是
0.05F,标称电压是10V。
8.根据权利要求1所述的低噪音微型直流电机,其特征在于,在进线处串联所述插件电感,并联所述瓷片旁路电容组成网络作为电源输出滤波,从而消除或减弱由电源传导输入到所述微型直流电机的骚扰信号。
9.根据权利要求1所述的低噪音微型直流电机,其特征在于,所述微型直流电机还包括机壳,该机壳采用铁盖封闭,该机壳为封闭机壳,并不设置通风孔,以增强屏蔽。
说明书 :
一种低噪音微型直流电机
技术领域
背景技术
痛、失眠、多梦、记忆力减退、注意力不集中等神经衰弱症状和恶心、欲吐、胃痛、腹胀、食欲
呆滞等消化道症状。噪音是现代社会污染环境的三大公害之一。为了保障人们身体健康,国
际标准化组织(ISO)规定了人们容许噪声的标准。电机在家用电器、汽车、办公室用器具以
及工农医等行业广泛应用,与人民的生活密切相关。因此,尽量降低电机噪音,生产低噪音
的电机,给人们创造一个舒适、安静的生活环境,是每个设计者与生产者的职责。
生的火花引起,而火花的产生则因电磁干扰。
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。
不能通过CISPR22标准,无法满足客户EMI测试要求。
电机,包括整流器、电枢、电枢转轴、以及棘形接地消噪元件,该棘形接地消噪元件包括带有
棘爪的棘形基片,正面设有接线圈电极,背面设有接地电极,所述棘形基片为钛酸锶体系的
半导体电子陶瓷基片。通过大面积接地电极接地实现滤波以及对换向器产生的火花电噪声
过电压吸收,对微电机高频带马达电气噪音具有较好的清除和抑制能力。然而,该方案中在
整流器和电机线圈之间设置棘形基片,并不能消除或者减弱由电源传导输入到电机的骚扰
信号。
之间的电压通过为电容充电迅速降低、减小或者抑制了电机旋转导致的火花,以确保通过
EMC测试。然而,该方案和上文微型直流电机有异曲同工之处,其能够消除反电动势引发的
火花,但是不能消除或者减弱由电源传导输入到电机的骚扰信号。
现降低噪音的微型直流电机。
发明内容
提高电机功能和寿命,降低生产成本的一种低噪音微型直流电机。
采用CU51%炭精材料,所述铁芯采用35ww470冲片材料,所述压敏电阻采用钛酸锶E10=18
~22V压敏电阻,所述插件电感采用多层平绕式,导磁磁芯采用工字形状,工作频率采用高
频频率,所述瓷片旁路电容采用陶瓷材料作为介质,在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜经高温
烧结作为电极而成,所述插件电感位于进线处,和所述瓷片旁路电容并联构成LC无源滤波
器,采用低磁阻导磁材料制成所述屏蔽圈,将磁场限制在一定的空间范围,以使磁场从屏蔽
体一端传至另一端时形成很大的衰减,并采用高导磁材料构成低磁阻通路,将磁力线封闭
在屏蔽体内。
是10V。
机的骚扰信号。
音,还可以减小电机铁芯体积与重量,节约材料降低成本,而且空载电流小,节约电能,减小
发热和温升,提高电机性能。
出低电阻状态。伴随着换向过程形成的磁场能量,就可以在压敏电阻上以发热形式消耗掉,
从而避免较大的火花出现。压敏电阻电压选择太低时,则工作电流量咬大,电机电流和消耗
功率大,发热严重;压敏电阻电压选的太高,则对压低火花、减小电磁噪声不起作用。选择合
适的压敏电阻器对减小换向火花,降低电刷和换向器磨损有显著效果,可以延长电机使用
寿命,提高产品可靠性。
的骚扰信号。作为瓷片旁路电容的瓷片电容是一种用陶瓷材料作介质,在陶瓷表面涂覆一
层金属薄膜,再经高温烧结后作为电极而成的电容器。通常用于高稳定振荡回路中,作为回
路、旁路电容器及垫整电容器。根据本发明,高压瓷片电容为0.01uF。低压瓷片电容为
0.1uF,一般用于高频或者低频中的旁路电容。作为插件电感,采用直径为4mm,长为10mm的
电感,型号为DRWW4*10,封装形式是插件电感,绕线形式是多层平绕式,导磁体性质是磁芯,
磁芯形状是工字形,工作频率是高频,安装方式是卧式密封,骨架材料是磁芯,品质因数Q是
50,电感量是0.1‑3,允许误差是10,感抗XL是10(Ω),额定电流是1‑100(mA),分布电容是
0.05(F),标称电压是10(V),在进线处串联4*10电感,并联上述高压和低压瓷片电容,组成
网络,构成LC无源滤波器,作为电源输出滤波。从而消除或减弱由电源传导输入到电机的骚
扰信号。
的电容造成断路或者只能将通路中的交流成分导通,并且,串接的电容越小,其可以导通的
交流频率范围就越高;串接的电容越大,其可以导通的交流频率范围就越低,这是因为,电
容的容值越小,其充放电周期时间就越短,也就与更高的频率的交流相匹配,串接接地的电
容可以将高频率电磁波的交流电导通,达到了滤除电磁噪音的目的。
低磁阻通路,将磁力线封闭在屏蔽体内,从而阻挡内部磁场向外扩散,或外界磁场骚扰进
入,有效防止低频磁场干扰。本发明中,该屏蔽圈采用的镀锌钢板属于铁基材料,在一定外
加磁场条件下表现铁磁材料的特征,对镀锌钢作为结构材料使用,兼顾且具备磁性材料时,
有铁磁性材料的特征,在一定磁场强度下具有屏蔽性能,所采用的冷轧钢板磁导率为180H/
m。
酸锶作为压敏电阻并且采用CU51%碳精显著改善火花状况,这些材料组合是申请人在进行
改进试验时发现的最经典材质组合,申请人团队在试过很多材料做过很多对比试验经过反
复修改才发现的这组经典材质组合。诸如,转子冲片材料采用50WW800,压电材料采用氧化
锌E1=12V压敏电阻,炭精采用CU71%的话,其转子耐磨性差,换向器易磨损,火花大,噪音
大。图8中则直观示出了这类选材的直流电机的信噪频谱图,与之对比的,图9则是本发明的
信噪频谱图,消噪效果明显,如此选材,使得本发明中电机运转电流小,压敏电阻吸收电火
花能力得到明显增强,电磁干扰明显减少。
音,提高电机功能和寿命。
附图说明
盖,16、轴承,17、刷架,18、碳精,19、螺钉;20、滤波装置,21、104瓷片电容,22、103瓷片电容,
23、4*10电感,24、端子引线;25、屏蔽圈
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
骚扰信号经传导输入到电机内部;所述屏蔽圈装置是用镀锌钢板冲压而成的隔离圈包裹在
机壳外围上。由此,以增强电机电磁的兼容性,降低电磁干扰,消除或者减弱由电源传导输
入到电机的骚扰信号,从而消除电磁噪音,提高电机功能和寿命,降低生产成本。
圈装置立体图。
所述定子组件1和转子组件5安装于所述机壳2内部,所述盖板组件安装于机壳2的底部。所
述滤波装置20(如图6所示)包括瓷片旁路电容21、22、插件电感23,安装于盖板上的端子引
线24端,阻止电磁骚扰信号经传导输入到电机内部,所述屏蔽圈装置包括屏蔽圈25(如图7
所示),用镀锌钢板冲压而成的隔离圈包裹在机壳2外围。
所述屏蔽圈25。
材料,输出轴6组入硅钢片7中心孔内,硅钢片上绝缘漆涂层8。套管9套进输出轴紧贴绝缘漆
涂层。换向器10套入输出轴另一端。线圈绕组11通过换向器10脚仔缠绕在硅钢片7上。压敏
电阻12选用钛酸锶E10=18~22V压敏电阻,与换向器10脚仔焊接,压在线圈绕组11上。挡油
板13套入输出轴6压在换向器10上。
碳精18组入刷架17成为碳刷,横置在胶盖15内侧,两个架脚插入胶盖15定位孔。两个104瓷
片电容22串联嵌入胶盖15内侧的电容槽内,与机壳2连接,由于串连接地的电容可以将高频
率电磁波的交流电导通,由此构成削弱或消除骚扰的抗骚扰信号组件,达到滤除电磁噪音
的目的。螺钉19固定所述刷架17、瓷片电容104与胶盖15。该104电容22还与103瓷片电容21
等一起构成如图6所示的滤波装置。
焊接连在一起,组成网络,构成LC无源滤波器,作为电源输出滤波,安装在胶盖15外面。
电感23采用多层平绕式,导磁磁芯(未示出)采用工字形状,工作频率采用高频频率,所述瓷
片旁路电容21、22采用陶瓷材料作为介质,在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜经高温烧结作为
电极而成,所述插件电感23位于进线处,和所述瓷片旁路电容21、22并联构成LC无源滤波
器,采用低磁阻导磁材料制成所述屏蔽圈25,将磁场限制在一定的空间范围,以使磁场从屏
蔽体一端传至另一端时形成很大的衰减,并采用高导磁材料构成低磁阻通路,将磁力线封
闭在屏蔽体25内。
10V。
的骚扰信号。
现,本发明在不同测试频率下噪音很小,效果显著。
这些修饰和变更均匀落入本发明的保护范畴之内,本申请的保护范围由所附权利要求书限
定。