一种低噪音微型直流电机制造技术

本发明专利技术公开了一种低电磁噪音微型直流电机及其制造方法，尤其是涉及一种有效降低噪声和电磁干扰的微型直流电机的及其制造方法。低电磁噪音微型直流电机包括电机装置、滤波装置和屏蔽圈装置。电机装置包括定子组件、转子组件、盖板组件；滤波装置包括电感、电容组成的网络，安装在盖板引线端，阻止电磁骚扰信号经传导输入到电机内部；屏蔽圈装置是用镀锌钢板冲压而成的隔离圈包裹在机壳上。本发明专利技术将微型直流电机和滤波装置、屏蔽装置组合一起使用，消除或减弱由电源传导输入到电机的骚扰信号造成的噪音，阻挡内部磁场向外扩散，或外界磁场进入，减少干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种低噪音微型直流电机
本专利技术涉及一种微型直流电机，尤其涉及一种低噪音微型直流电机。
技术介绍
噪音害人的听力视力，有害于人的心血管系统，影响人的神经系统,使人急躁、易怒，令人肾上腺分泌增多心跳加快、血压上升，容易导致心脏病发，影响睡眠导致头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、注意力不集中等神经衰弱症状和恶心、欲吐、胃痛、腹胀、食欲呆滞等消化道症状。噪音是现代社会污染环境的三大公害之一。为了保障人们身体健康，国际标准化组织(ISO)规定了人们容许噪声的标准。电机在家用电器、汽车、办公室用器具以及工农医等行业广泛应用，与人民的生活密切相关。因此，尽量降低电机噪音，生产低噪音的电机，给人们创造一个舒适、安静的生活环境，是每个设计者与生产者的职责。作为电感性元件微电机，在启动和运转过程中会产生电磁噪声(频谱约为10KHz～1GHz)，是因为电机起动、停止以及负荷改变引起电流突变,产生脉冲以及在换向过程中产生的火花引起，而火花的产生则因电磁干扰。电磁干扰的途径分线路干扰和场干扰。线路干扰主要是线路引入，即传导干扰，场干扰即辐射干扰。电磁场或磁场的变化，产生电磁辐射造成对电机和其它设备的电磁干扰，不仅造成噪音严重影响电机和电气系统性能的下降，而且还影响其使用寿命。现有技术中的微型直流电机通常其转子冲片材料选取50WW800材质，压敏电阻选用氧化锌E1＝12V压敏电阻，炭精选用CU71％碳精，这种现有技术制造的普通电机，EMI测试不能通过CISPR22标准，无法满足客户EMI测试要求。为了增强电机电磁的兼容性，降低电磁干扰，从而消除电磁噪音，提高电机功能和寿命，现有技术中存在很多的解决方案。诸如中国专利CN202663248U公开了一种微型直流电机，包括整流器、电枢、电枢转轴、以及棘形接地消噪元件，该棘形接地消噪元件包括带有棘爪的棘形基片，正面设有接线圈电极，背面设有接地电极，所述棘形基片为钛酸锶体系的半导体电子陶瓷基片。通过大面积接地电极接地实现滤波以及对换向器产生的火花电噪声过电压吸收，对微电机高频带马达电气噪音具有较好的清除和抑制能力。然而，该方案中在整流器和电机线圈之间设置棘形基片，并不能消除或者减弱由电源传导输入到电机的骚扰信号。还诸如中国专利CN205104367U、CN105261480A均公开了一种永磁直流电机，包括电容陶瓷基片和设置于该电容陶瓷基片上的至少三个电极，当电机运转时，整流子和电刷之间的电压通过为电容充电迅速降低、减小或者抑制了电机旋转导致的火花，以确保通过EMC测试。然而，该方案和上文微型直流电机有异曲同工之处，其能够消除反电动势引发的火花，但是不能消除或者减弱由电源传导输入到电机的骚扰信号。为了增强电机电磁的兼容性，降低电磁干扰，从而消除电磁噪音，提高电机功能和寿命，本申请研发团队独辟蹊迳，从多维角度进行设计，以最简单、最直接的方式研发出实现降低噪音的微型直流电机。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术旨在提供一种能够增强电机电磁的兼容性，降低电磁干扰，消除或者减弱由电源传导输入到电机的骚扰信号，从而消除电磁噪音，提高电机功能和寿命，降低生产成本的一种低噪音微型直流电机。具体而言，本专利技术提供一种微型直流电机，包括换向器、转子和转轴、瓷片旁路电容、插件电感、压敏电阻以及屏蔽圈，所述转子由绕组和铁芯构成，其特征在于，所述换向器采用CU51％炭精材料，所述铁芯采用35ww470冲片材料，所述压敏电阻采用钛酸锶E10＝18～22V压敏电阻，所述插件电感采用多层平绕式，导磁磁芯采用工字形状，工作频率采用高频频率，所述瓷片旁路电容采用陶瓷材料作为介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜经高温烧结作为电极而成，所述插件电感位于进线处，和所述瓷片旁路电容并联构成LC无源滤波器，采用低磁阻导磁材料制成所述屏蔽圈，将磁场限制在一定的空间范围，以使磁场从屏蔽体一端传至另一端时形成很大的衰减，并采用高导磁材料构成低磁阻通路，将磁力线封闭在屏蔽体内。根据上述微型直流电机，其特征在于，所述转子冲片材料采用35ww470指的是冲片材料厚度为0.35mm，铁损值为4.70w/kg的冷轧无取向硅钢片。根据上述微型直流电机，其特征在于，在换向过程中产生较高的电感电势时，该钛酸锶E10＝18～22V压敏电阻呈现出低电阻状态。根据上述微型直流电机，其特征在于，所述瓷片旁路电容用于高频中的高频瓷片旁路电容为0.01uF，用于低频中的低频瓷片旁路电容为0.1uF。根据上述微型直流电机，其特征在于，在进线处增加电机端子并联所述低频瓷片旁路电容和高频瓷片旁路电容，串联所述插件电感。根据上述微型直流电机，其特征在于，所述插件电感直径为4mm，长度为10mm。根据上述微型直流电机，其特征在于，所述插件电感品质因数Q为50，电感量为0.1-3，允许误差为Δ10，感抗XL是10Ω，额定电流是1-100mA，分布电容是0.05F，标称电压是10V。根据上述微型直流电机，其特征在于，在进线处串联所述插件电感，并联所述瓷片旁路电容组成网络作为电源输出滤波，从而消除或减弱由电源传导输入到所述微型直流电机的骚扰信号。根据上述微型直流电机，其特征在于，所述微型直流电机还包括机壳，该机壳采用铁盖封闭，该机壳为封闭机壳，并不设置通风孔，以增强屏蔽。根据本专利技术的微型直流电机，由于采用厚度0.35mm、铁损值4.70w/kg的冷轧无取向硅钢片，所以其铁损值越低，材料性能越好，磁感应强度越高，磁导性越好，不仅减少噪音，还可以减小电机铁芯体积与重量，节约材料降低成本，而且空载电流小，节约电能，减小发热和温升，提高电机性能。根据本专利技术的微型直流电机，由于为了减小电机的换向火花，消除电磁噪音而采用钛酸锶E10＝18～22V压敏电阻，在换向过程中，产生较高的电感电势时，压敏电阻则呈现出低电阻状态。伴随着换向过程形成的磁场能量，就可以在压敏电阻上以发热形式消耗掉，从而避免较大的火花出现。压敏电阻电压选择太低时，则工作电流量咬大，电机电流和消耗功率大，发热严重；压敏电阻电压选的太高，则对压低火花、减小电磁噪声不起作用。选择合适的压敏电阻器对减小换向火花,降低电刷和换向器磨损有显著效果,可以延长电机使用寿命,提高产品可靠性。根据本专利技术的微型直流电机，由于在进线处串联所述插件电感，并联所述瓷片旁路电容组成网络作为电源输出滤波，从而消除或减弱由电源传导输入到所述微型直流电机的骚扰信号。作为瓷片旁路电容的瓷片电容是一种用陶瓷材料作介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜，再经高温烧结后作为电极而成的电容器。通常用于高稳定振荡回路中，作为回路、旁路电容器及垫整电容器。根据本专利技术，高压瓷片电容为0.01uF。低压瓷片电容为0.1uF，一般用于高频或者低频中的旁路电容。作为插件电感，采用直径为4mm，长为10mm的电感，型号为DRWW4*10，封装形式是插件电感，绕线形式是多层平绕式，导磁体性质是磁芯，磁芯形状是工字形，工作频率是高频，安装方式是卧式密封，骨架材料是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低噪音微型直流电机，其特征在于，包括换向器、转子和转轴、瓷片旁路电容、插件电感、压敏电阻以及屏蔽圈构成。所述转子由绕组和铁芯构成，其特征在于，所述换向器采用CU51％炭精材料，所述铁芯采用35ww470冲片材料，所述压敏电阻采用钛酸锶E10＝18～22V压敏电阻，所述插件电感采用多层平绕式，导磁磁芯采用工字形状，工作频率采用高频频率，所述瓷片旁路电容采用陶瓷材料作为介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜经高温烧结作为电极而成，所述插件电感位于进线处，和所述瓷片旁路电容并联构成LC无源滤波器，采用低磁阻导磁材料制成所述屏蔽圈，将磁场限制在一定的空间范围，以使磁场从屏蔽体一端传至另一端时形成很大的衰减，并采用高导磁材料构成低磁阻通路，将磁力线封闭在屏蔽体内。/n

【技术特征摘要】
1.一种低噪音微型直流电机，其特征在于，包括换向器、转子和转轴、瓷片旁路电容、插件电感、压敏电阻以及屏蔽圈构成。所述转子由绕组和铁芯构成，其特征在于，所述换向器采用CU51％炭精材料，所述铁芯采用35ww470冲片材料，所述压敏电阻采用钛酸锶E10＝18～22V压敏电阻，所述插件电感采用多层平绕式，导磁磁芯采用工字形状，工作频率采用高频频率，所述瓷片旁路电容采用陶瓷材料作为介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜经高温烧结作为电极而成，所述插件电感位于进线处，和所述瓷片旁路电容并联构成LC无源滤波器，采用低磁阻导磁材料制成所述屏蔽圈，将磁场限制在一定的空间范围，以使磁场从屏蔽体一端传至另一端时形成很大的衰减，并采用高导磁材料构成低磁阻通路，将磁力线封闭在屏蔽体内。


2.根据专利要求1所述低噪音微型直流电机，其特征在于，所述转子冲片材料采用35ww470指的是冲片材料厚度为0.35mm，铁损值为4.70w/kg的冷轧无取向硅钢片。


3.根据专利要求1所述低噪音微型直流电机，其特征在于，在换向过程中产生较高的电感电势时，该钛酸锶E10＝18～22V压敏电阻呈现出低电阻状态。


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【专利技术属性】
技术研发人员：柯卓英，陈平，陈定芳，
申请(专利权)人：湖北升玛电子有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42