低压直流电机、吸尘器滚刷及家用电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及尤其适用于家用电器(如手持式吸尘器)的永磁电机。
【背景技术】
[0002]目前许多装置和设备中都使用电机。许多设备(例如手持式吸尘器等家用电器)都希望电机更小、更轻、功率更大，以在满足相同性能的前提下减小设备的尺寸、或者在不增加设备尺寸的前提下增加电机功率以提升设备性能。
[0003]现有一些家用电器中采用低压直流电机。低压直流电机包括定子和转子。定子具有圆桶形壳体和固定到壳体内表面的永久磁铁。转子具有转子磁芯、以及缠绕于转子磁芯的转子线圈。转子绕圈由低压直流电压供电。在一种现有的300系列低压直流电机中，电机的壳体的外径约27.6mm，转子磁芯的外径约18mm，转子磁芯的外径与电机的壳体外径之比约65.2%，当电机的输入电压为16.2V时，电机的额定输出功率一般小于30瓦。
[0004]本实用新型旨在提供一种新型的低压直流电机，能够在不增加壳体尺寸的情况下提供更高的输出功率。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例一方面提供一种低压直流电机，包括定子和相对于定子旋转的转子，所述转子包括转轴、固定于转轴的转子磁芯、固定于转轴并与转子磁芯相邻的换向器、缠绕于转子磁芯的极部并与换向器电连接的转子绕组，所述定子包括圆桶状壳体、装设于壳体内表面的永久磁铁、以及与换向器滑动接触的电刷，所述电机的输入电压在7?36V范围内，所述转子磁芯的外径与所述壳体的外径之比为67%?75%。
[0006]较佳的，所述转子磁芯的外径与所述壳体的外径之比为67.6%?73.8%。
[0007]较佳的，所述永久磁铁为铁氧体磁铁。
[0008]较佳的，所述铁氧体磁铁由最大磁能积值BHmax为35.8 ± 1.6kj/m3的材料制成。
[0009]较佳的，所述铁氧体磁铁由剩余磁感应强度Br为430±10mT、矫顽力Hcb为318.5 ±7.9kA/m、内禀矫顽力Hcj为358.3 ±7.9kA/m的材料制成。
[0010]较佳的，所述壳体的外径为27.5mm±0.3mm,所述转子磁芯的外径为19.4mm±0.2mm0
[0011 ] 较佳的，所述电机的额定输出功率达到40瓦特。
[0012]较佳的，所述转子磁芯具有5个或10个极部，所述定子具有2个永磁极，所述换向器具有5个换向片。
[0013]可选的，所述低压直流电机的转子绕组的导线直径在0.1mm?0.5mm范围内。
[0014]较佳的，所述低压直流电机的转子绕组的导线直径在0.3mm?0.35mm范围内。
[0015]本实用新型另一方面提供一种由如上述低压直流电机驱动的吸尘器滚刷。
[0016]本实用新型再一方面提供一种具有上述低压直流电机的家用电器。
[0017]本实用新型所举实施例中，由于使用了更高等级的铁氧体磁铁，因此能够在保证足够的磁性能的前提下减小磁铁的厚度，这样可以增大转子磁芯的尺寸，使得电机可提供更大的空间以容纳更多的转子绕组，从而获得更高的输出功率。进一步的，由于具有更大的热质量，可以降低电机运行中的温升程度。并且，由于允许转子绕组使用更粗的导线，还可以降低电机的铜损。此外，与采用稀土磁铁相比，铁氧体磁铁的成本更低，因此电机的成本也较低。
【附图说明】
[0018]图1示出具有根据本实用新型较佳实施例的低压直流电机；
[0019]图2示出图1中低压直流电机的轴向剖视图；
[0020]图3不出图1中低压直流电机的转子磁芯。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，通过对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。
[0022]图1示出具有根据本实用新型较佳实施例的低压直流电机16，包括定子和可相对定子旋转的转子。转子包括转轴22、固定于转轴22的转子磁芯24、固定于转轴22并与转子磁芯24相邻的换向器26、以及缠绕于转子磁芯24的各个极部30并与换向器26电连接的转子绕组28。转子磁芯24可由若干转子芯片沿转轴轴向堆叠而成。相邻转子极部之间形成可容纳转子绕组的槽。一风扇32固定于转子磁芯24，与壳体36上的开口 34共同作用以在旋转时以气流冷却电机。较佳的，转子磁芯24具有5个极部，换向器26具有5个换向片。在另一个实施例中，转子磁芯24可具有10极部。
[0023]定子包括沿轴向延伸的具有开口端和封闭端38的圆桶状壳体36、固定至壳体36的内表面的两片永久磁铁40、闭合壳体36的开口端的端盖42、以及一对电刷组件。两片永久磁铁40形成两个永磁极。壳体36由导磁材料制成。一磁通环44固定至壳体36的外表面以降低壳体36的磁通回线的磁阻。端盖42固定安装至壳体36。转轴22由分别位于端盖42和壳体的封闭端38的两轴承46可旋转地支撑。转子磁芯与磁铁40相对而设且两者之间具有气隙。
[0024]端盖42具有基板48、自基板48沿轴向向内延伸的环形侧壁50、以及自基板48沿轴向向外延伸的用于支撑一轴承46的轴承座52。侧壁50和基板48共同形成一可容纳换向器16的腔室。每一电刷组件具有一刷架54，刷架54从侧壁50沿径向向内延伸并与上述腔室相通。一电刷56可滑动地装设于刷架54内并在一弹性件(图中未示出)的弹性支撑下与换向器26滑动接触。端盖42上还设有两个用于电连接外部电源的接电端子58。每一接电端子58经电导体(如图中未示出的刷辫)与相应电刷56电连接。这样，可将低压直流电压经接电端子58、电刷56及换向器26提供给转子绕组28。其中，所述低压直流电压可以是7V?36V，较佳的为12V?20V，更佳的为16V?17V。
[0025]本实用新型实施例中，永久磁铁40为较高等级的铁氧体磁铁，较佳的由最大磁能积值BHmax为35.8 土 1.6kj/m3、剩余磁感应强度Br为430 土 1mT、矫顽力Hcb为318.5 ±7.9kA/m、内禀矫顽力Hcj为358.3 ±7.9kA/m的材料制成。转子磁芯的外径与电机壳体外径之比在67%?75%范围内。
[0026]本实施例中，转子绕组的导线直径在0.1mm?0.5mm范围内，较佳的在0.3mm?0.35mm范围内，更佳的为0.32mm。
[0027]在根据本实用新型上述较佳实施例的一个300系列低压直流电机的示例中，电机壳体的外径D2 (不计入磁通环44的厚度)在27.1mm?28.1mm范围内，转子磁芯的外径Dl在19mm?20mm范围内。转子磁芯的外径与电机壳体外径之比在67.6%?73.8%范围内。更佳的，壳体的外径为27.6mm，转子磁芯的外径为19mm，转子磁芯的外径与壳体的外径之比为68.84%，当电机的输入电压为16.2V时，电机的额定输出功率可达40瓦特。
[0028]本实用新型所举实施例中，由于使用了更高等级的铁氧体磁铁，因此能够在保证足够的磁性能的前提下减小磁铁的厚度，这样可以增大转子磁芯的尺寸。由此，电机可提供更大的空间以容纳更多的转子绕组，从而获得更高的输出功率。进一步，由于具有更大的热质量，可以降低电机运行中的温升程度，并且，由于允许转子绕组使用更粗的导线，还可以降低电机的铜损。此外，与采用稀土磁铁相比，铁氧体磁铁的成本更低，因此电机的成本也较低。
[0029]本实用新型上述实施例的低压直流电机尤其适用于例如驱动手持式吸尘器的滚刷等家用电器中。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，例如定子也可以具有四片或更多永久磁铁，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低压直流电机，包括定子和相对于定子旋转的转子，所述转子包括转轴、固定于转轴的转子磁芯、固定于转轴并与转子磁芯相邻的换向器、缠绕于转子磁芯的极部并与换向器电连接的转子绕组，所述定子包括圆桶状壳体、装设于壳体内表面的永久磁铁、以及与换向器滑动接触的电刷，所述电机的输入电压在7?36V范围内，所述转子磁芯的外径与所述壳体的外径之比为67%?75%。2.如权利要求1所述的低压直流电机，其特征在于，所述转子磁芯的外径与所述壳体的外径之比为67.6%?73.8%。3.如权利要求1所述的低压直流电机，其特征在于，所述永久磁铁为铁氧体磁铁。4.如权利要求3所述的低压直流电机，其特征在于，所述铁氧体磁铁由最大磁能积值BHmax 为 35.8±1.6kj/m3的材料制成。5.如权利要求3所述的低压直流电机，其特征在于，所述铁氧体磁铁由剩余磁感应强度 Br 为 430± 10mT、矫顽力 Hcb 为 318.5 ±7.9kA/m、内禀矫顽力 Hcj 为 358.3 ±7.9kA/m 的材料制成。6.如权利要求3所述的低压直流电机，其特征在于，所述壳体的外径为27.5mm±0.3mm，所述转子磁芯的外径为19.4mm±0.2mm。7.如权利要求1至6任一项所述的低压直流电机，其特征在于，所述电机的额定输出功率达到40瓦特。8.如权利要求3所述的低压直流电机，其特征在于，所述转子磁芯具有5个或10个极部，所述定子具有2个永磁极，所述换向器具有5个换向片。9.如权利要求3所述的低压直流电机，其特征在于，所述低压直流电机的转子绕组的导线直径在0.1mm?0.5mm范围内。10.如权利要求3所述的低压直流电机，其特征在于，所述低压直流电机的转子绕组的导线直径在0.3mm?0.35mm范围内。11.一种由如权利要求1至10任一项所述的低压直流电机驱动的吸尘器滚刷。12.—种具有如权利要求1至10任一项所述的低压直流电机的家用电器。
【专利摘要】本实用新型公开低压直流电机、吸尘器滚刷及家用电器。所述电机包括定子和相对于定子旋转的转子，所述转子包括转轴、固定于转轴的转子磁芯、固定于转轴并与转子磁芯相邻的换向器、缠绕于转子磁芯的极部并与换向器电连接的转子绕组，所述定子包括圆桶状壳体、装设于壳体内表面的永久磁铁、以及与换向器滑动接触的电刷，所述电机的输入电压在7～36V范围内，所述转子磁芯的外径与所述壳体的外径之比为67％～75％。本实用新型实施例可以在不增加电机尺寸的前提下提高电机的输出功率。
【IPC分类】H02K1/27, H02K7/14, H02K1/02, H02K1/06, H02K23/04
【公开号】CN204835737
【申请号】CN201520431590
【发明人】卢明岑, 罗志强
【申请人】德昌电机(深圳)有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月19日