[发明专利]永磁直流电机及应用该永磁直流电机的汽车引擎冷却模组

说明书

【技术领域】

本发明涉及电机领域，更具体地，涉及一种永磁直流电机，以及应用该永磁直流电机的汽车引擎冷却模组。

【背景技术】

传统的4极永磁直流电机通常使用4根电刷，增加了制造成本和组装难度。

减少碳刷数量的一种方案是在换向器上添加均压线。但是，往换向器添加均压线同样增加了制造成本。

减少碳刷数量的另一张方案是采用波绕组。但是，传统波绕组要求换向器的换向片数量是奇数。

因此，亟需一种更好的方案，以减少换向片数量为偶数的电机的电刷数量。

【发明内容】

本发明的第一方面提供一种永磁直流电机，所述永磁直流电机包括定子和安装到定子的转子；所述定子具有永磁，所述永磁形成2P个磁极，P为大于1的整数；所述转子包括转轴、固定到转轴的换向器、转子铁芯及其转子绕组；所述换向器具有m个换向片，m为大于2的偶数，每两个相邻的换向片形成一对相邻换向片，所述m个换向片共形成m对相邻换向片。所述m对相邻换向片中：其中一对相邻换向片分别连接到P-1个串联的线圈元件的两端；另一对相邻换向片分别连接到P+1个串联的线圈元件的两端；剩下的m-2对相邻换向片，每对相邻换向片分别连接到P个串联的线圈元件的两端。

在一个优选方案中，所述转子绕组为波绕组。

在一个优选方案中，所述永磁直流电机只使用一对电刷。

在一个优选方案中，P=2或者P=8。

在一个优选方案中，所述转子铁芯具有m个齿，所述m个齿形成m个线槽；所述转子绕组共具有m个线圈元件。

在一个优选方案中，换向片与其对应的齿沿转子的圆周方向偏移预设角度。更优选地，所述预设角度大于0度且小于12度。

在一个优选方案中，每个线圈元件的两端连接到两个换向片，所述两个换向片相邻或者相距预设距离，所述预设距离基本上等于两个磁极对应的换向片数。

在一个优选方案中，P=2；其中一个线圈元件连接到两个相邻的换向片，其他的线圈元件每个线圈元件连接到基本上关于换向器直径相对的两个换向片。

在一个优选方案中，m为16、18、20、22或者24。

本发明还提供一种永磁直流电机，所述永磁直流电机包括定子和安装到定子的转子；所述定子具有永磁；所述转子包括转轴、固定到转轴的换向器、转子铁芯及其转子绕组。其中，所述永磁形成4个磁极；所述换向片具有m个换向片，m为大于15且小于25的偶数；所述定子只使用两根电刷与所述换向器摩擦接触；所述转子铁芯具有m个齿，每两个相邻的齿形成线槽用于收容所述转子绕组。

在一个优选方案中，所述转子绕组为波绕组，包括m个线圈元件；每个线圈元件连接到基本上直径相对的两个换向片，或者连接到两个相邻的换向片。

本发明还提供汽车引擎冷却模组，包括风扇以及本发明上述的永磁直流电机，所述永磁直流电机用于驱动所述风扇。

本发明减少了电刷以及对应的电刷盒、弹簧等，降低了成本，减少了组装的复杂度，减小了电机的重量。

【附图说明】

图1是本发明一个实施例提供的永磁直流电机的转子绕组与换向片、线槽、电刷的示意图；

图2显示了图1所示转子绕组与换向片、线槽的连接关系；

图3显示了图1所示转子绕组与换向片、线槽、电刷的电连接关系；

图4是图1所示永磁直流电机的EMI（电磁干扰）曲线图；

图5是传统的永磁直流电机的EMI曲线图；

图6是本发明另一个实施例提供的永磁直流电机的转子绕组与换向片、线槽的连接关系；

图7是本发明一个实施例提供的汽车引擎冷却模组的示意图。

【具体实施方式】

本发明涉及一种永磁直流电机，包括定子和安装到定子的转子。

定子具有永磁，永磁形成2P个磁极，P为大于1的整数。例如，P=2时，该电机为4极电机。当P=4时，该电机为8极电机。

转子包括转轴、固定到转轴的换向器、转子铁芯及其转子绕组。换向器具有m个换向片，m为大于2的偶数。优选地，m为大于15且小于25的偶数，例如，m为16、18、20、22或者24。转子绕组具有若干个线圈元件，每个线圈元件的两端分别与对应的两个换向片连接。优选地，转子铁芯的齿数等于换向器的换向片数，都是m。