[发明专利]一种永磁直流有刷电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁直流有刷(PMDC)电机，尤其涉及一种小型的如镜头驱动装置用PMDC电机。

背景技术

现有的常用PMDC电机，包括定子和转子，定子包括外壳、安装在外壳内侧的永磁磁极、安装到外壳两端的端盖和。转子安装到定子内可相对于定子转动，转子包括转轴、转子铁芯、换向器和绕组，其中，转子铁芯和换向器固定到转轴上，转子铁芯具有若干齿，绕组缠绕在齿上并与换向器的换向片电连接。转子转轴的两端通过轴承分别支承至定子的两端盖，其中一个端盖上还安装有碳刷用于与换向器的换向片滑动接触。现有的常用PMDC电机中，换向器的换向片数通常等于转子槽数，换向器空间利用率不高。

因此，有必要设计一种能充分利用换向器空间的电机。

发明内容

本发明提供一种永磁直流有刷电机，包括定子和转子，所述转子包括转轴、固定到转轴的转子铁芯和换向器、缠绕在转子铁芯上的绕组，所述换向器包括偶数个换向片，所述换向片与所述绕组电连接，所述铁芯包括若干齿和位于相邻齿之间的槽，所述换向片数小于所述转子铁芯的槽数。

优选地，所述换向器包括6个换向片，所述铁芯包括9个槽。

优选地，所述定子包括四个磁极。

优选地，所述绕组成三角形电连接，三角形的三个端点分别直接连接至相应的换向片。

优选地，所述三角形的每一边包括3个线圈，每一线圈缠绕于2个相邻齿上，所述3个线圈连续依次分别绕于3组相邻齿上。

优选地，所述换向器外径小于10毫米。

优选地，所述换向器外径小于5毫米。

优选地，所述换向器外径为3毫米。

本发明具有以下有益效果：换向片数小于转子铁芯的槽数，因此，换向器可以做到较小尺寸，而保持转子槽数比较大，从而使得电机具有较大的周波数，从而使得电机体积小、重量轻、运动控制精确，尤其应用于如镜头驱动装置等场合。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

附图中：

图1是本发明第一实施例的4极9槽6换向片的PMDC电机的端面示意图，图中显示了定子磁极、碳刷和换向器的位置关系；

图2是图1所示的PMDC电机的绕组关系示意图；

图3是图2所示的PMDC电机的绕组的电连接关系示意图。

具体实施方式

图1是本发明第一实施例的4极9槽6换向片的PMDC电机的端面示意图，图中显示了定子磁极、碳刷和换向器的位置关系；

图2是图1所示的PMDC电机的绕组关系示意图；

图3是图2所示的PMDC电机的绕组的电连接关系示意图。

请参阅图1至图3，本发明一实施例的永磁直流有刷电机，包括定子和转子，所述转子包括转轴12、固定到转轴12的转子铁芯14和换向器16、缠绕在转子铁芯14上的绕组18，所述换向器16包括若干个换向片161～166，所述换向片161～166与所述绕组18电连接，所述铁芯14包括若干齿A～I和位于相邻齿之间的槽142，所述换向片数小于所述转子铁芯的槽数。

优选地，所述换向器16包括偶数个换向片161～166。

在本实施例中，所述换向器16包括6个换向片161～166，所述铁芯14包括9个槽142，所述定子包括4个磁极32，围绕在转子铁芯14外围，并与绕组18相对。所述定子还包括若干碳刷34，本实施例中采用2个碳刷34，用于与换向器16的换向片161～166滑动接触。

优选地，所述绕组18成三角形电连接，所述三角形的每一边包括若干个线圈，三角形的三个端点分别直接连接至相应的换向片，本处的直接连接是指靠近端点的线圈的末端直接连接至换向片，端点与换向片之间没有其他线圈。每一换向片161～166与位于其对面的换向片通过等位线E1～E3连接。

优选地，所述三角形的每一边包括相等数量的线圈且每一边两端点之间的电阻相等，如每一边包括3个相互串联的线圈AB、CD、HI，GA、EF、IA，DE、FG、BC，每一线圈缠绕于2个相邻齿上，所述3个线圈分别绕于3组相邻齿上。

可选地，所述三角形每一边的3个线圈也可以其中两个串联后再与另一个并联或其中两个并联后再与另一串联。

可以理解地，所述绕组18还可以有其他连接方式，如星形连接方式等。

上述实施例中介绍的PMDC电机，换向片数小于所述转子铁芯的槽数，因此，换向器可以做到较小尺寸如小于10毫米，甚至小于5毫米，优选地，所述换向器的外径为3毫米，而保持转子槽数比较大，从而使得电机具有较大的周波数(周波数等于定子磁极数与转子槽数的最小公倍数)。此种PMDC电机，尤其适用于要求电机体积小、重量轻、运动控制精确，如镜头驱动装置等场合。