[发明专利]用于直流励磁的有刷的不对称电机的降噪

说明书

本发明涉及一种直流励磁的不对称有刷电机，其具有：电机轴；换向器，其具有沿环周方向设置的叠片；电枢，其具有电枢齿和电枢槽，在电枢槽中设有用于构成线圈的电枢绕组；至少一个电刷对，其对用于为线圈供应电流并且具有两个贴靠在叠片上的电刷；和在转子中的一定数量n的永磁体，所述永磁体用于形成磁场，n是2的多倍且大于2，电枢齿的数量不等于永磁体的数量n的多倍，并且在电刷对的两个电刷之间的位置角小于等于90°并且不等于在两个沿环周方向直接彼此相继的叠片之间的位置角的多倍，叠片宽度(x)、缝隙宽度(y)和电刷宽度(z)选择为，使得在转子转一整圈时仅出现第一和第二线圈状态，并且存在至少9:1的时间上的划分比(T)。

技术领域

本发明涉及一种直流励磁的有刷的不对称电机，其具有权利要求1前序部分的特征。

背景技术

在换向器电机中，由电流供应装置或控制装置经由电刷提供电流，电刷贴靠在分成多个叠片的用于电流换向的换向器上。叠片在换向器的环周上彼此分离并且在由电枢绕组、电机轴和换向器构成的转子转动时经由电刷相应地彼此相继地通电。在此，每个电刷从一个叠片出发接着到达两个叠片之间的分离的中间区域或者说槽上，其中，该电刷同时接触导通并且短接或者说跨接两个相邻的叠片，这导致电流信号中的改变。槽纹波通过叠片数量和切换状态限定。

已知使用带有两个电刷的不对称四极直流电机，这两个电刷具有90°的位置角。不对称电机可理解为，相应于电枢齿数量的叠片数量不等于定子极数的整数多倍。在该实施方式中，沿环周方向对置的叠片互相电连并且相应的线圈被短接，由此仅需两个电刷。碳刷永远不会同时具有相同的叠片重叠，也就是说在电刷对的两个电刷之间的位置角和在两个沿环周方向彼此相继的叠片之间的位置角的比例不是整数。对于两个电刷而言例如存在这样的线圈状态，在该线圈状态时，第一电刷与一个唯一的叠片重叠，而第二电刷将两个叠片换向，即两个电刷同时靠置在不同多的叠片上。在此，在电枢旋转期间不仅偶数个而且奇数个换向叠片可以出现。通常，接通时会出现具有低电阻的中间或低欧姆状态，这会导致高电流峰值。这些是不希望的，因为它们会导致噪音。

发明内容

本发明的目的在于，给出一种直流励磁的有刷的不对称电机，其具有降噪，该降噪不显著妨碍电机性能。

该任务由具有权利要求1特征的直流励磁的有刷的不对称电机来实现。在从属权利要求中提到本发明有利的扩展方案。

据此，直流励磁的有刷电机具有：

电机轴；

换向器，该换向器具有沿环周方向设置的一定数量的叠片，所述叠片具有相同的叠片角，其中，在两个沿环周方向彼此相继的叠片之间设有相同的缝隙宽度；

电枢，该电枢具有一定数量的电枢齿和电枢槽，电枢齿和电枢槽的数量相应于叠片的数量，其中，在电枢槽中设有用于构成线圈的电枢绕组；

至少一个电刷对，该电刷对用于为线圈供应电流并且具有两个贴靠在叠片上的电刷；和

在转子中的一定数量的永磁体，所述永磁体用于形成磁场，其中，该数量是2的多倍且大于2(即4、6、8、..)，其中，线圈和换向器安装在电机轴上作为可转动的转子，并且，电枢齿的数量不等于永磁体的数量的(整数)多倍(即不对称电机)。

在电刷对的两个电刷之间的位置角小于等于90°并且不等于在两个沿环周方向直接彼此相继的叠片之间的位置角的多倍，其中，叠片宽度、缝隙宽度和电刷宽度选择为，使得在转子转一整圈时仅出现第一和第二线圈状态，其中，当所述至少一个电刷对的两个电刷之一将两个相邻的叠片短接并且所述至少一个电刷对的另一个电刷贴靠在一个单独的叠片上时，存在第一线圈状态，并且当所述至少一个电刷对的两个电刷分别贴靠在一个单独的叠片上时，存在第二线圈状态，并且，在转子转一整圈时最多90％的时间存在第一线圈状态并且至少10％的时间存在第二线圈状态，从而存在至少9:1的时间上的划分比。