[发明专利]直流励磁电机不对称磁极及采用不对称磁极降低火花方法

说明书

技术领域

本发明属于直流电机的设计领域，具体涉及一种直流励磁电机不对称磁极及采用不对称磁极降低火花的方法。 

背景技术

一般直流电机电磁性火花大时，多采用在电机上装补偿绕组、设置换向极、移动电刷位置和增大电刷接触电阻等方法降低电机的火花，而这些方法在理论上可以实现降低电磁性火花的目的，但在实际操作中，三种方法都有一定的局限性。装补偿绕组、设置换向极将耗费更多的材料，且增加工时费用，提高了电机的成本，且小型电机由于空间的局限性，在磁极上和两极间无法安装补偿绕组和换向极。移动电刷位置，由于移电刷使电机产生去磁效应，电机的性能发生大的变化，电机的输出功率和效率会降低，在一些性能要求较高且无设计裕度的电机上不宜采用，另外双向旋转的电机上不能采用。增大电刷接触电阻可以改善换向，消弱电磁火花，但接触电阻增大会使电刷的接触损耗增大，电机的效率降低。 

发明内容

要解决的技术问题 

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种直流励磁电机不对称磁极及采用不对称磁极降低火花的方法。 

技术方案 

一种直流励磁电机降低电磁火花的磁极，包括极靴和极芯；其特征在于：所述磁极的极靴为不对称形状，一边为窄边，一边为宽边。 

所述极靴的窄边是宽边的2/5～3/5。 

一种采用所述磁极实现直流励磁电机降低电磁火花的方法，其特征在于步骤如下： 

步骤1：根据电机设计的磁极，将磁极极靴的一边按照设计尺寸加工，另一边比设计尺寸减少2/5～3/5进行加工； 

步骤2：装配磁极时，保持极靴窄边方向与电机的转向相反，极靴宽边方向与电机的转向一致。 

有益效果 

本发明提出的一种直流励磁电机不对称磁极及采用不对称磁极降低火花的方法，直流励磁电机降低电磁火花的磁极的极靴为不对称形状，一边为窄边，一边为宽边。装配磁极时，保持极靴窄边方向与电机的转向相反，极靴宽边方向与电机的转向一致。本发明改变磁极的微小结构，采用不对称电极，然后在安装磁极时，保持极靴窄边方向与电机的转向相反，极靴宽边方向与电机的转向一致的方法，使得电机的电磁性火花得到了得到了有效降低，在解决。在消弱电磁火花，解决电机的效率降低的问题上，取得了意想不到的效果。 

本发明实施方便、使用范围广，提高了生产效率，降低了电机的电磁性火花，提升了电机的内在品质，提高了电机的运行寿命。 

附图说明

图1：磁极形状截面图； 

图2：磁极形状尺寸图； 

图3：磁极装配示意图； 

图中：1-极靴宽边，2-磁极极芯，3-极靴窄边，4-机壳，5-励磁线圈，6-极靴窄边，7-磁极，8-极靴宽边。 

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述： 

本实施例的直流电机的磁极极靴部分做成一边窄一边宽的不对称形状，磁极在装 配时，窄边方向与电机的转向相反，这种磁极的设计方法实现了降低直流电机电磁性火花的目的。电磁性火花是由于电机换向不良发生过热现象，并形成火花。电机工作时，内部同时存在着主磁场和电枢磁场，故电机中的磁势由这两中磁势共同产生。由于电枢磁势的存在，使得气隙中的合成磁场发生畸变，这种现象称电枢反应，电枢反应在磁极的两极尖处最大。在电动机中，由于磁场畸变，使前极尖（电枢进入极面处的磁极极尖）下磁通密度增强过大，产生强磁场和过高的感应电势，这个高的感应电势加到换向片间，从而产生了大的电磁性火花。本发明：将磁极前极尖处极靴变窄后，此处有较大的空气隙，使气隙磁阻增大，电枢感应磁势相对减少，并使换向器最大片间电压降低，改善换向性能，降低电磁火花。 

具体实施例的2kW直流电机的磁极极靴的设计方案为：极靴的一边按设计理论为6mm，实际加工6mm。另一边极靴的宽度由6mm减小到3.5mm，实际加工为6mm。 

然后装配磁极，保持极靴窄边方向与电机的转向相反，极靴宽边方向与电机的转向一致。 

图1为本实施例需要的磁极形状图，图2为本实施例需要磁极装配示意图图。 

由于磁极前极尖处的极靴变窄后，存在较大的空气隙，使气隙磁阻增大，磁场畸变程度减弱，电枢感应磁势相对减少，换向器最大片间电压降低，改善了换向性能，降低了电磁火花。