永磁直流电机及食物处理机制造技术

本发明专利技术提供了一种用于食物处理机的永磁直流电机，包括：转子总成，其包括转轴和换向器，换向器套设在转轴上，换向器包括至少四个换向片；及碳刷，碳刷为条状，其包括第一碳刷和第二碳刷，二者对称分布在换向器的两侧，一个碳刷的第一端面与电源相连，一个碳刷的第二端面与至少一个换向片相抵触；第二端面沿转轴的长度方向的最大尺寸为其厚度a，第二端面沿与厚度相垂直的方向的最大尺寸为其宽度b，碳刷的厚度a与宽度b的比值a/b大于或等于1.7。本发明专利技术提供的永磁直流电机，令碳刷的厚度a与宽度b的比值大于或等于1.7，可以让碳刷在同等截面积的情况下厚度更大，宽度更小，有效地降低了无效绕组的产生，提高了电机效率。

Permanent Magnet DC Motor and Food Processor

The invention provides a permanent magnet DC motor for food processor, which comprises a rotor assembly, including a rotating shaft and a commutator, which is sleeved on a rotating shaft and consists of at least four commutators, and a carbon brush, which is strip-shaped, including a first carbon brush and a second carbon brush, which are symmetrically distributed on both sides of the commutator, and the first end of a carbon brush is connected with a power supply. The second end face of a carbon brush conflicts with at least one commutator plate; the maximum size of the second end face along the length direction of the rotation axis is its thickness a; the maximum size of the second end face along the direction perpendicular to the thickness is its width b; and the ratio of the thickness a to the width B of the carbon brush is greater than or equal to 1.7. The permanent magnet DC motor provided by the invention makes the ratio of thickness a to width b of the carbon brush greater than or equal to 1.7, which can make the thickness of the carbon brush larger and the width smaller under the condition of the same cross-section area, effectively reduces the generation of invalid windings and improves the efficiency of the motor.

【技术实现步骤摘要】
永磁直流电机及食物处理机
本专利技术涉及家用电器领域，更具体而言，涉及一种永磁直流电机及食物处理机。
技术介绍
相关技术中的电机因钩式换向器折弯后，将缩短了换向片的有效长度，为保证碳刷的截面积满足电机的电流密度不能过小的需求，碳刷须缩短碳刷厚度与加大宽度，从而令碳刷的厚度与宽度的比值小于1.7；碳刷的宽度越大，单个碳刷与换向器的接触片数就越多，现状为碳刷完全接触2至3片换向片或以上。碳刷与换向器接触片数越多，造成短路无效的绕组就越多，短接的绕组此时均为电机的有效绕组，也就是这些绕组的有效边本应该受力，而被短接后成为无效绕组，使得直流电机此时的转矩降低，并且也相应地增加了电枢电流，继而因增大其他绕组中的电流而损坏电机。现有解决方法为把换向器外径加大，以加宽每个换向片的宽度，但会令换向器的外径变大，从而增加了电机高速运转时的风险，降低了电机的可靠性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于，提出一种永磁直流电机。本专利技术的另一个目的在于，提出一种食物处理机。有鉴于此，根据本专利技术的一个目的，提供了一种永磁直流电机，用于食物处理机，包括：转子总成，其包括转轴和换向器，换向器套设在转轴上，换向器包括至少四个换向片；及碳刷，碳刷为条状，其包括第一碳刷和第二碳刷，二者对称分布在换向器的两侧，一个碳刷的第一端面与电源相连，一个碳刷的第二端面与至少一个换向片相抵触；第二端面沿转轴的长度方向的最大尺寸为其厚度a，第二端面沿与厚度相垂直的方向的最大尺寸为其宽度b，碳刷的厚度a与宽度b的比值a/b大于或等于1.7。本专利技术提供的永磁直流电机，第一碳刷和第二碳刷对称分布在换向器的两侧，使电机完成换向动作。通过改进碳刷厚度，令碳刷的厚度a与宽度b的比值大于或等于1.7，可以让碳刷在同等截面积的情况下，碳刷的厚度更大，宽度更小，针对不同的换向器进行相应调整后，一个碳刷最多同时与四个换向片相抵触，此时，仅这四个换向片中间的两个换向片被短路无效，碳刷与换向器的接触片数得到有效的减少，使转子总成中的绕组得到充分利用，有效地降低了无效绕组的产生，减少了电流因无效绕组造成的损失，提高了电机的寿命可靠性，提高了电机效率。另外，根据本专利技术提供的上述技术方案中的永磁直流电机，还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，碳刷的厚度a与宽度b的比值a/b的取值范围为1.7≤a/b≤2.5。在该技术方案中，给定了碳刷的厚度a与宽度b的比值的上限。由于碳刷的厚度a受到换向器的高度尺寸限制，要进一步增大碳刷的厚度a就需要增大换向器的高度，当换向器过高时，会增加电机整体的纵向尺寸，造成空间浪费，提高生产成本。通过给定该上限值，可以将换向器的尺寸保持在一个较优化的范围内，既可以满足减小碳刷宽度的需要，又充分利用了电机的空间，有助于控制成本。在上述任一技术方案中，优选地，换向器为槽式换向器。在该技术方案中，换向器采用了槽式换向器，一方面，槽式换向器为开设嵌线槽所占用的纵向尺寸较小，可以设置碳刷的空间就相应增多，有助于增大碳刷的厚度，更能满足a/b大于或等于1.7的要求。另一方面，不同于钩式换向器的绕组裸露在外，槽式换向器将绕组埋入换向片的嵌线槽中，相邻两换向片对应的绕组可彼此隔离，适当增大线径也不会出现相邻绕组接触短路的情况，从而增大了永磁直流电机的功率，使得永磁直流电机在工作时能同时满足输出的大扭矩和高转速的性能要求，并且无需过分增大换向器的直径，满足了高转速下的安全性需要。在上述任一技术方案中，优选地，换向器还包括至少一个绝缘部，一个绝缘部位于两个换向片之间；绝缘部的宽度c、换向片的宽度d和碳刷的宽度b满足d≤b≤2d+c。在该技术方案中，换向器的至少一个绝缘部位于两个换向片之间，可有效防止换向片之间距离过近时彼此连接导通产生短路，既保证了永磁直流电机的正常工作，又避免了引起火灾，提高了永磁直流电机使用的安全性。绝缘部的宽度c、换向片的宽度d和碳刷的宽度b满足d≤b≤2d+c，该上限值保证了一个碳刷最多同时与两个换向片完全接触，有助于减少无效绕组的数量；该下限值避免了碳刷仅与一个换向片相接触的时间相对过长，从而提高了换向速度，确保了电机效率。在上述任一技术方案中，优选地，绝缘部的宽度c大于或等于0.5mm。在该技术方案中，限定绝缘部的宽度大于或等于0.5mm，可以保证相邻换向片间均有大于或等于0.5mm的电气距离，可有效杜绝相邻换向片间接触短路，提高了电机的可靠性。在上述任一技术方案中，优选地，换向器的直径的取值范围为28mm至45mm，换向片的数量为48片。在该技术方案中，碳刷变窄后，相应地可以在不增加无效绕组的情况下增加换向器的片数；加之采用了槽式换向器，相邻两换向片之间的距离可得到缩小，在换向器的直径满足安全性需要的情况下可进一步提高换向器的片数，换向器在直径为28mm至45mm的安全尺寸下即可实现48片换向片，使得换向片之间的压降减小，进而使导电部件与换向器之间的放电压差减小，放电电流随之减小，从而减小了永磁直流电机运行时产生的电火花，即避免了永磁直流电机出现换向恶化，进而提高了永磁直流电机使用的安全性。在上述任一技术方案中，优选地，碳刷的宽度b的取值范围为2.5mm至6mm。在该技术方案中，限定了碳刷的宽度b的取值范围。该上限值保证了一个碳刷最多同时与两个换向片完全接触，有助于减少无效绕组的数量；该下限值避免了碳刷仅与一个换向片相接触的时间相对过长，从而提高了换向速度，确保了电机效率。在上述任一技术方案中，优选地，第一碳刷的电阻率与第二碳刷的电阻率的比值小于或等于0.9，其中，第二碳刷的换向火花强于第一碳刷的换向火花。在该技术方案中，第一碳刷和第二碳刷中的一个与电机正极相连，另一个与电机负极相连，由于永磁直流电机的正、负极压降差异较大，故正负极的换向火花以及磨损率也有很大差异。在第二碳刷的换向火花较强时，通过降低第一碳刷和第二碳刷的电阻率比值，即提高第二碳刷的电阻率和/或降低第一碳刷的电阻率，有助于降低第二碳刷的换向电流，从而降低了每次换向的放电火花，减少了换向器与第二碳刷的电气磨损，使第二碳刷的磨损率与第一碳刷相当，有效地延长了电机的使用寿命。综上，本专利技术提供了一种直流永磁机，配合槽式换向器的结构，可以让碳刷在同等截积的情况下，碳刷的厚度更大，宽度更小，使碳刷对应的换向器片数增加，进而减小了永磁直流电机运行时产生的电火花。根据本专利技术的另一个目的，提供了一种食物处理机，包括：如上述任一技术方案所述的永磁直流电机。本专利技术提供的食物处理机，包括上述任一技术方案所述的永磁直流电机，因此具有该永磁直流电机的全部有益效果，在此不再赘述。在上述任一技术方案中，优选地，食物处理机为以下至少之一：破壁机、搅拌机、料理机、豆浆机和榨汁机。在该技术方案中，食物处理机为以下至少之一：破壁机、搅拌机、料理机、豆浆机和榨汁机，其中，尤其是破壁机，需要电机具有较大的功率，才能将食物的细胞壁打碎，使食物变得极其细腻，因此碳刷的横截面积往往较大，且电机的功率一旦增大，就会产生较大的火花，造成安全隐患。本专利技术提供的永磁直流电机应用在破壁机里，通过提高碳刷的厚度a与宽度b的比值并增加换向器的片数，既可使转子总成中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁直流电机，用于食物处理机，其特征在于，包括：转子总成，其包括转轴和换向器，所述换向器套设在所述转轴上，所述换向器包括至少四个换向片；及碳刷，所述碳刷为条状，其包括第一碳刷和第二碳刷，二者对称分布在所述换向器的两侧，一个所述碳刷的第一端面与电源相连，一个所述碳刷的第二端面与至少一个所述换向片相抵触；所述第二端面沿所述转轴的长度方向的最大尺寸为其厚度a，所述第二端面沿与所述厚度相垂直的方向的最大尺寸为其宽度b，所述碳刷的厚度a与宽度b的比值a/b大于或等于1.7。

【技术特征摘要】
1.一种永磁直流电机，用于食物处理机，其特征在于，包括：转子总成，其包括转轴和换向器，所述换向器套设在所述转轴上，所述换向器包括至少四个换向片；及碳刷，所述碳刷为条状，其包括第一碳刷和第二碳刷，二者对称分布在所述换向器的两侧，一个所述碳刷的第一端面与电源相连，一个所述碳刷的第二端面与至少一个所述换向片相抵触；所述第二端面沿所述转轴的长度方向的最大尺寸为其厚度a，所述第二端面沿与所述厚度相垂直的方向的最大尺寸为其宽度b，所述碳刷的厚度a与宽度b的比值a/b大于或等于1.7。2.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征在于，所述碳刷的厚度a与宽度b的比值a/b的取值范围为1.7≤a/b≤2.5。3.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征在于，所述换向器为槽式换向器。4.根据权利要求3所述的永磁直流电机，其特征在于，所述换向器还包括至少一个绝缘部，一个所述绝缘部位于两个所述换向片...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁显堂，刘云祥，陈连城，王志锋，
申请(专利权)人：广东美的生活电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44