[发明专利]减小有刷电机电流和扭矩波动的方法和采用该方法的电机

说明书

技术领域

本发明涉及减小有刷电机电流和扭矩波动的方法和采用该方法的电机。

背景技术

有刷DC电机使用换向器和多个电刷来激励电机电枢(转子)中的绕组。这些电刷被机械地偏压靠在换向器上，例如通过压缩弹簧的作用。电刷压降中的变化，以及电刷簧上质量的共振连同转子的旋转和作用在电刷上的其它外力引起电机电流中的电流波动，从而产生电机扭矩输出中的扭矩波动，其中所述电刷压降是由于电刷与电刷换向器相互作用引起的电压降。

车辆电动式动力转向系统包括转向柱助力系统和齿条助力系统，依据系统需求，车辆电动式动力转向系统可采用各种类型的电机。在某些电动式动力转向系统中，特别是在电机输出被机械地连接至车辆操作员用来转向车辆的方向盘的各种转向柱助力系统中，期望有刷DC电机提供转向助力。由于扭矩波动被直接传递给车辆操作员，所以这种转向系统的方向盘中的扭矩波动通常是不期望的。因此，扭矩波动限制了有刷DC电机应用于电动式动力转向系统，特别是转向柱助力转向系统。因此，期望减小有刷DC电机中的扭矩波动，以提高它们在电动式动力转向系统以及其它应用中的应用和使用。

发明内容

结合附图，从下面的描述可更加清楚这些及其它优点和特征。

在示例性实施例中，公开了一种用于减小有刷电机中的电流波动的方法。所述电机包括定子和转子。所述定子包括电刷壳体，所述电刷壳体包括绕着换向器布置的多个周向间隔开的电刷，每个电刷都具有与所述换向器电接触的接触面、相对的偏压面和外围壁，每个电刷都布置在具有穴壁、基底和偏压弹簧的电刷穴中，所述偏压弹簧构造成向所述偏压面施加接触力，从而促使所述接触面与所述换向器电接触。所述方法包括在每个穴壁或相应的基底与相应电刷之间插入阻尼器。

在另一示例性实施例中，提供了一种用于减小电动式动力转向系统中的扭矩波动的方法。所述电动式动力转向系统包括机械连接至有刷电机的方向盘，所述有刷电机构造成给所述方向盘提供输出扭矩。所述电机包括定子和转子。所述定子包括电刷壳体，该电刷壳体具有绕着换向器周向间隔布置的多个电刷，每个电刷都具有与所述换向器电接触的接触面、相对的偏压面和外围壁，每个电刷都布置在具有穴壁、基底和偏压弹簧的电刷穴中，所述偏压弹簧构造成向所述偏压面施加接触力，从而促使所述接触面与所述换向器电接触，所述方法包括在每个穴壁或相应的基底与相应电刷之间插入阻尼器。

在又一示例性实施例中，提供了一种有刷电机。所述电机包括转子，该转子包括具有外表面和转子轴线的转子轴、固定至所述转子轴的所述表面的换向器、和与所述换向器轴向间隔开并电连接至所述换向器的电枢，所述转子可旋转地布置在电机壳体盖中，所述转子轴的末端延伸通过所述盖。所述电子还包括定子，该定子包括电刷壳体和阻尼器，所述电刷壳体具有绕着所述换向器布置的多个周向间隔开的电刷，每个电刷都具有与所述换向器电接触的接触面、相对的偏压面和外围壁，每个电刷都布置在具有穴壁、基底和偏压弹簧的电刷穴中，所述偏压弹簧构造成向所述偏压面施加接触力，从而促使所述接触面与所述换向器电接触，所述阻尼器位于所述穴壁或相应的基底与相应电刷之间并与所述穴壁或相应的基底和相应电刷处于阻尼接触，所述电刷壳体构造为附连至所述壳体盖，所述定子还包括电机壳体，该电机壳体具有布置在其圆柱形内表面上的多个周向间隔开的永磁体，所述永磁体构造成接收所述电枢，并给其提供相应的多个磁场，所述转子轴在所述轴末端相对于所述电机壳体的末端的另一端上可旋转地布置。

本发明还提供了以下技术方案：

技术方案1.一种用于减小有刷电机中的电流波动的方法，所述有刷电机包括定子和转子，所述定子包括电刷壳体，该电刷壳体具有绕着换向器周向间隔布置的多个电刷，每个电刷都具有与所述换向器电接触的接触面、相对的偏压面和外围壁，每个电刷都布置在具有穴壁、基底和偏压弹簧的电刷穴中，所述偏压弹簧构造成向所述偏压面施加接触力，从而促使所述接触面与所述换向器电接触，所述方法包括：

在每个穴壁或相应的基底与相应电刷之间插入阻尼器。

技术方案2.如技术方案1所述的方法，其中插入所述阻尼器包括，在每个电刷穴中设置在所述基底与所述偏压面之间阻尼接触的弹性阻尼器、在每个电刷穴中的所述电刷的外围壁与所述穴壁之间设置油脂、或者在每个电刷穴中的所述外围壁与所述穴壁之间设置成相对关系的至少两个垫片并将所述至少两个垫片楔入所述外围壁与所述穴壁之间、或者上述各项的组合。