[发明专利]灰尘防护装置

说明书

本发明涉及电电动机，尤其涉及小功率普通电动机，如用在家庭用具上的电动机。

普通电动机具有带有碳刷的线绕转子，该碳刷在换向器上摩擦从而把电力传给转子绕组。在典型的小功率普通电动机上，安装到定子铁心的两端上的端托架支撑着转子轴承。一个端托架还支撑着电刷盒。通常地，为了得到较好的强度性能，端托架是弯曲的金属盘，使其具有最小的轴向长度并且能为通过轴承为电动机轴提供接地功能。

在电动机的工作过程中，电刷在换向器上的磨损产生了相当多的灰尘。这些灰尘是导电的，在端托架上形成并环绕着电刷盒组件，电刷盒组件是固定到端托架上的绝缘塑料主体，电刷可直接在塑料主体上的孔内进行滑动从而把电刷导向到换向器上。当环绕着电刷组件形成足够多的灰尘时，在电刷和端托架之间形成漏电路，从而导致接地故障或者绝缘损坏。一个实验，如公知的hi-pot实验，在电动机接头和定子铁心或电动机的其它非活动金属零件之间施加了1000伏的电势差。在1分钟之后测量电流。如果电流超过5毫安，那么电动机未通过测试。出于安全原因的考虑，电动机在它最后的设计寿命阶段也一定要通过hi-pot实验。因此，当设计寿命提高时，一定要做一些工作来避免形成碳尘，而该碳尘可引起hi-pot失败(由于形成碳尘使绝缘失效)。

一个现有技术的解决方案是用绝缘材料来制造端托架。同时这直接提高了寿命，问题是在整个端托架上都形成了碳尘后最终会形成漏电路。同样，由于塑性材料没有金属材料坚固，因此需要较大的端托架，这就增加了电动机的轴向长度。

另一个现有技术的解决方案是采用绝缘层材料如聚酯薄膜(MYLAR)来形成电刷盒和端托架之间的灰尘挡板。这就明显地增加了寿命，但是从各方面的改进来看，由于灰尘在聚酯薄膜(MYLAR)层上面或下面聚集，因此灰尘的形成仍然是限制电动机寿命的因素。

因此，有必要采用一些方法来避免导致绝缘失效的碳尘形成，从而延长普通电动机的使用寿命。

本发明不是解决产生灰尘的问题而是解决不能充分地排除灰尘的问题，本发明提供了一种用于普通电动机上的灰尘防护装置，该灰尘防护装置具有带有安放电刷的小孔的主体。外壳环绕着小孔从主体延伸。该外壳布置成环绕着与电刷接触的换向器那部分。至少一个通道把经过电动机的冷却空气流连通到外壳的内部，因此在使用时，电刷在换向器上的磨损所产生的灰尘通过通道并进入到空气流中，从而离开轴承托架。

现在参照附图，仅仅以例子的方式来描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1是带有两个本发明优选实施例的灰尘防护装置的普通电动机的视图；

图2是图1的电动机的端托架的局部剖视图，它示出了图1的电刷、电刷盒和两个灰尘防护装置；

图3是图1其中一个灰尘防护装置的视图；

图4是图3的灰尘防护装置的侧视图；

图5是图3的灰尘防护装置的端视图；

图6是沿着图4的线VI-VI截取的、图3的灰尘防护装置的平面视图；

图7是表示主空气流经过图1的电动机的横截面的示意图；及

图8是表示空气流经过灰尘防护装置的示意图。

图1表示带有两个本发明优选实施例的灰尘防护装置50的普通电动机10。除了灰尘防护装置外，电动机属于标准结构。

该电动机具有层状的定子铁心12和线绕转子。该定子铁心支撑两个定子线圈14(只能看到一个)和与它们相连的定子绝缘体16。支撑转子轴11的轴承的端托架18、20固定在定子铁心12的每个轴端上。下部轴承托架18包括支撑自定位的轴承套的U形托架。除了侧臂23具有用来安装电刷盒组件26的小孔外，上端托架20具有相同的结构。轴11在与定子铁心12和换向器40相对的方向上支撑着线绕转子铁心，而换向器40位于这些电刷盒组件26的电刷之间。离心式风扇42安装到上端托架或换向器端托架20的外面上的轴上。可以看到这两个灰尘防护装置50包围着换向器40的有关部分，而换向器40与这些与防护装置相联的电刷接触。