[发明专利]用于确保电动机连接的印刷电路和包括印刷电路的电动机

说明书

技术领域

本发明涉及电动机和用于确保电动机电连接的印刷电路。

本发明特别适用于具有由直流供电的电刷的电动机，但是同样能够针对任意类型的电动机来实施本发明。

背景技术

直流电动机是电磁噪声源。电磁干扰在文献中作为EMI(代表“电磁干扰”)而众所周知，其能够由电动机的端子和电动机的电源线发出。这些干扰可能会干扰位于电动机附近的其它电气设备，这些干扰扰乱了模拟设备和数字设备这两者。

最大的电磁干扰源是电动机电刷的换向。在每次换向时，当电刷中断其与换向片的接触时，以电磁场形式储存在电动机绕组中的能量激起电刷和换向片之间的电压尖峰。这不仅发生在正常换向期间，而且还发生在电刷在旋转的换向器上反弹的情形中。可以使用电枢上没有场架框的电动机，其因为较低的电枢电感而产生较少的干扰，但是没有完全消除干扰。

另一个干扰源是由于电动机的电源线。干扰能够传导或辐射。能够通过将电源端子定位成尽可能接近电动机本身和使用双绞线经由其端子为电动机供电来限制辐射干扰。不幸的是，廉价电动机的一些制造商提供远程端子，其甚至在直径上相对。在这种情况下，即使通过使用一对双绞线，电流环路也依然在端子处，这样的环路往往会辐射出电磁能量。

可以通过将滤波元件放置在电动机附近来限制传导干扰。通常的做法是将串联在电动机电源线上的电感器和连接在电源线与电动机所属的接地设备之间的电容器进行定位。可以将每个电容器焊接在电动机的端子之一与定子的金属场架框之间。

这些滤波元件存在缺点。首先它们体积大，并且因此增加了设备的占地面积。如果设备遭受震动，这些滤波元件可能遭受与电动机的元件不同的位移，并因而在其电连接处产生应力，这甚至可能导致连接中断。滤波元件的重量同样是缺点，尤其是在嵌入式应用中，例如在仿人机器人中。实际上，重量的增加意味着：在机器人的移动中，必须增加由电动机施加的扭矩，从而导致较大的电力消耗，并因此降低了机器人的自主性。

另外，产生的滤波在频率方面远不是均匀的。而且，电容器和电感器都是成对地添加到每个电源线的分立元件。在一对中，每个元件的值在其制造公差范围内可能会有所不同。这些差异降低了滤波质量，尤其对于差模干扰。另一个缺点在于电容器焊接到电动机场架框上。在带有电刷的由直流电流供电的电动机中，定子场架框容纳有永磁体。这些磁体可能会受到焊接的影响，焊接可能会使磁体的温度局部上升超过其居里点。

电动机控制同样是电磁干扰源。这一控制能够通过直流电流的高频切换来完成。在文献中，这种类型的切换通过首字母缩写词PWM(代表“脉冲宽度调制”)而众所周知。电子开关以陡峭边缘对直流进行斩波，该陡峭边缘产生通过电动机电源线传导和辐射的大量谐波。可借助滤波元件并且同样可借助能够放置电动机的屏蔽体来衰减这一类型的干扰。使用双绞线同样有利于限制这一类型的干扰。屏蔽体一般包括附加的金属部件，并且因此往往增加电动机环境的重量、体积和成本。

发明内容

本发明的目的在于通过提出一种实现简单、重量轻的方案来限制电动机发出和辐射的干扰，其能够用于廉价的电动机，并且即使在接线端子的尺寸和位置不同时，也能够很容易地适用于来自不同供应商的电动机。本发明还能够使得限制电动机对于源自其环境的干扰的敏感性。

为此，本发明的主题是一种印刷电路，所述印刷电路用于固定到电动机以确保其电连接，其特征在于所述印刷电路包括：

·中心部分，其用于覆盖在所述电动机的第一面，

·柔性舌片，其从所述中心部分延伸，并且用于从所述电动机的外部部分地覆盖电动机的第二面并与该第二面电连接，

·第一对接线柱，其用于接纳来自电动机的接线，

·第二对接线柱，其用于接纳来自电动机的电源线，

·迹线，每个所述迹线将第一对接线柱中的接线柱与第二对接线柱中的接线柱相连接，

·滤波电容器，其连接在所述迹线之间，

·接地面，其覆盖所述中心部分和所述柔性舌片的大部分，所述接地面被配置成电连接到形成所述电动机的第二面的金属部分。

本发明的另一个主题是一种包括根据本发明的印刷电路的电动机。

附图说明

通过阅读作为示例给出的实施例的详细描述，将更好地理解本发明，并且其它优点将变得显而易见，该描述通过所附附图来具体说明，其中：

图1表示遵循本发明的印刷电路；

图2a、2b和2c示意性示出形成印刷电路的层堆叠的截面示例；

图3示意性示出能够给印刷电路装配的滤波电容器；