加强型换向器制造技术

本发明专利技术公开了加强型换向器，包括基体和在基体外圆周作均匀排布的换向片，相邻换向片之间设有绝缘槽进行片间绝缘，换向片的内侧面设有固定脚，其特征在于：固定脚由沿换向器径向方向叠加设置的大小燕尾体组成，大燕尾体一体连接在换向片上，小燕尾体一体连接在大燕尾体上；所述换向片在与电刷接触的高度区域内，换向片对应绝缘槽的两侧边具有不在同一平面的上直边和下直边的设置，上下直边之间通过斜边过渡，上下直边之间的垂线距离小于绝缘槽的宽度。本发明专利技术结构强度高，以提高换向器机械性能，同时还解决换向器工作时边部火花及电弧产生的问题，提高电刷及电机寿命。

【技术实现步骤摘要】
加强型换向器
本专利技术涉及换向器
，具体涉及一种加强型换向器。
技术介绍
换向器为直流电机的重要部件，作用是将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流或将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势。换向器包括基体和在基体外圆周作均匀排布的换向片，换向片主要通过内侧面设有的固定脚与基体之间形成牢固结合，所以固定脚的结构设计非常重要，现有技术中，固定脚大多采用单燕尾体结构，与基体之间的结合力较弱，影响换向器的机械性能。另外，钩型换向器在工作时，除了传输纵向电流外，还存在着在短路电枢线圈中进行的电流换向任务，这些电流在换向元件中会发生电抗电势和换向电势。换向时，这些电势之和一般大于零（称延迟换向），当换向器后刷边完全离开一个换向片转向另一个相邻换向片时，因为要经过绝缘槽，而且绝缘槽的宽度不能太小以保证相邻换向片的片间绝缘能力，所以有电磁能量储存在换向元件内，绝缘槽越宽，电刷经过绝缘槽的时间就会更长，电磁能量储存的也会更多，这样当前个换向片离开电刷时，换向回路被突然切断，换向元件中的电磁能量就只有击穿空气而释放，致使电刷在钩型换向器表面滑动时会引起边部火花及电弧，而且边部火花及电弧只在电刷周边发生。边部火花及电弧的产生对电刷寿命和钩型换向器造成影响，进而对电机寿命造成影响。虽然有人提出利用在换向片上设置换向提前角的技术方案，来减小换向时的工作噪声、电火花噪声及电磁波干扰噪声，但换向提前角要根据不同数量的换向片和不同转速选择不同角度，才能使电刷与换向片之间实现最佳工作点，设计计算十分复杂，钩型换向器的使用严格受限；而且为了保证在同样转速下电刷与每个换向片的接触时间不变，电刷的宽度尺寸要变小，带来的结果是电刷过快磨损，影响电机寿命。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
的不足，本专利技术的目的旨在提供一种结构强度高，以提高产品机械性能，同时还解决换向工作时边部火花及电弧产生的问题，提高电刷及电机寿命的加强型换向器。本专利技术是采取如下技术方案来完成的：加强型换向器，包括基体和在基体外圆周作均匀排布的换向片，相邻换向片之间设有绝缘槽进行片间绝缘，换向片的内侧面设有固定脚，其特征在于：固定脚由沿换向器径向方向叠加设置的大小燕尾体组成，大燕尾体一体连接在换向片上，小燕尾体一体连接在大燕尾体上；所述换向片在与电刷接触的高度区域内，换向片对应绝缘槽的两侧边具有不在同一平面的上直边和下直边的设置，上下直边之间通过斜边过渡，上下直边之间的垂线距离小于绝缘槽的宽度。上下直边之间的垂线距离小于绝缘槽的宽度控制在0.2-0.3mm之间，斜边的高度尺寸控制在换向片与电刷接触高度的三分之二以上。上述技术方案的加强型换向器，大小燕尾体叠加设计的固定脚提高了换向片与基体之间的结合力，从而提升了换向器产品的机械性能，以更好满足直流电机的高速工作要求。另外，上述技术方案的加强型换向器，首先绝缘槽的宽度不需要改变，来保证相邻换向片之间的片间绝缘，其次绝缘槽还是基本保持直槽形状，同样转速下电刷在每个换向片表面的滑动接触时间基本不变，电刷的宽度尺寸可以不变；但是，由于换向片在与电刷接触的高度区域内，换向片的绝缘槽侧边具有上下直边设计，上下直边之间的垂线距离小于绝缘槽的宽度，这样一来，后刷边在完全离开前个换向片接触下个换向片之间的距离就会缩短，相当于电刷更快经过了绝缘槽，电磁能量在换向元件内的储存就会变得很少；另外，换向片的绝缘槽侧边在上下直边之间还设有斜边过渡，所以当前个换向片离开电刷时，虽然速度快，但电刷与前换向片的接触不是一下子全部离开而是有一个逐渐离开的过程，换向回路不是被突然切断，换向元件中的电磁能量能够在逐渐离开过程中提前得到部分释放。因此，由于电磁能量很少储存且部分得到提前释放，所以电刷在换向器表面滑动时引起的边部火花及电弧的技术问题能够得到有效解决，避免对电刷和换向器造成影响，进而提高电机寿命。作为优选，换向片在靠近底部的两侧边在进行凹进设计后形成一个或一个以上的尖顶，尖顶的顶部与换向片的侧边在同一平面上，相邻换向片的尖顶相互正对对准。通过上述设计，即使电刷在换向器表面滑动时引起火花及电弧，但因为相邻换向片的侧边在靠近底部位置具有相互正对对准的尖顶设置，所以可将火花及电弧产生的位置引到换向片的底部，使火花及电弧远离电刷，改善电刷工作环境，减小火花及电弧对电刷寿命和换向器造成影响，进而提高电机寿命。附图说明本专利技术有如下附图：图1为本专利技术的结构示意图，图2为图1的俯视方向图，图3为图2的A-A剖视图。具体实施方式如图所示，本专利技术的加强型换向器，包括基体2和在基体2外圆周作均匀排布的换向片1，相邻换向片1之间设有绝缘槽3进行片间绝缘，绝缘槽的宽度为1.2mm，换向片1的内侧面设有固定脚，固定脚由沿换向器径向方向叠加设置的大燕尾体8和小燕尾体9组成，大燕尾体8一体连接在换向片1上，小燕尾体9一体连接在大燕尾体8上；所述换向片1在与电刷接触的高度区域内（上下点划线之间），换向片1对应绝缘槽3的两侧边具有不在同一平面的上直边4和下直边6的设置，上下直边之间的垂线距离b小于绝缘槽B的宽度控制在0.2-0.3mm之间，上下直边之间通过斜边5过渡，斜边5的高度尺寸控制在换向片1与电刷接触高度的三分之二以上。这样一来，电机工作时，后刷边在完全离开前个换向片接触下个换向片之间的距离就只有0.2-0.3mm，远比绝缘槽1.2mm的槽宽小，所以相当于电刷更快经过了绝缘槽，电磁能量在换向元件内的储存就会变得很少；另外，由于上下直边之间有斜边过渡，所以当前个换向片离开电刷时，虽然速度快，但电刷与前换向片的接触不是一下子全部离开而是有一个逐渐离开的过程，换向回路不是被突然切断，换向元件中的电磁能量能够在逐渐离开过程中提前得到部分释放，所以电刷在换向器表面滑动时引起的边部火花及电弧的技术问题能够得到有效解决，避免对电刷和换向器造成影响，进而提高电机寿命。还有，换向片1在靠近底部的两侧边（下直边6）在进行凹进设计后形成三个尖顶7，尖顶7的顶部与换向片1的下直边6在同一平面上，相邻换向片1的尖顶7相互正对对准。尖顶可将火花及电弧产生的位置引到换向片的底部，使火花及电弧远离电刷，改善电刷工作环境，减小火花及电弧对电刷寿命和换向器造成影响，进而提高电机寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.加强型换向器，包括基体和在基体外圆周作均匀排布的换向片，相邻换向片之间设有绝缘槽进行片间绝缘，换向片的内侧面设有固定脚，其特征在于：固定脚由沿换向器径向方向叠加设置的大小燕尾体组成，大燕尾体一体连接在换向片上，小燕尾体一体连接在大燕尾体上；所述换向片在与电刷接触的高度区域内，换向片对应绝缘槽的两侧边具有不在同一平面的上直边和下直边的设置，上下直边之间通过斜边过渡，上下直边之间的垂线距离小于绝缘槽的宽度。

【技术特征摘要】
1.加强型换向器，包括基体和在基体外圆周作均匀排布的换向片，相邻换向片之间设有绝缘槽进行片间绝缘，换向片的内侧面设有固定脚，其特征在于：固定脚由沿换向器径向方向叠加设置的大小燕尾体组成，大燕尾体一体连接在换向片上，小燕尾体一体连接在大燕尾体上；所述换向片在与电刷接触的高度区域内，换向片对应绝缘槽的两侧边具有不在同一平面的上直边和下直边的设置，上下直边之间通过斜边过渡，上下直边之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兼鸣，
申请(专利权)人：张兼鸣，
类型：发明
国别省市：浙江,33