【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电机，尤其是一种永磁直流电机。
技术介绍
1、符合人体工学及舒适便捷功能的电动化、智能化的产品越来越多地应用于人们的生活、工作场景中，而线性致动器成为各应用产品中最关键的驱动执行单元。终端产品日趋电动化、自动化、智能化的快速发展对线性致动器的空间结构紧凑、高响应速度、高性能（高转速高功率）、低成本提出了新的要求。
2、线性致动器一般由以下主要模块组成：电机、减速机构、螺杆传动结构等。在线性致动器中常采用永磁直流电机作为优选动力源，其具有体积小、安全性好、成本低等优点。
3、显然，减小永磁直流电机转子外径能使电机的体积大大减小，同时转动惯量也大为减小，有利于提高电机动态响应速度，专利技术专利cn115664064b中提出了一种更小体积、更低成本、更高效率的永磁直流电机的技术解决方案，其采用2对磁极、较小的转子外径和较少的槽数，采用不同的绕线方法且绕组跨距为一个槽距，很好的满足了线性致动器外形紧凑美观、功率密度高、性价比高的要求。
4、线性致动器的驱动电机在满足电机高功率密度要求的同时，还无法很好地满足更高转速和更高功率的要求。通常，减小转子外径增大了电机线负荷a，根据直流电机换向理论，较高的线负荷a和较高的转速n使换向元件中产生较大的电抗电动势er，使电抗电动势er与旋转电动势ek合成的电动势∑e大于零，即运行在延后换向的不利状态，存在电机换向火花恶劣所带来的emi性能差、电刷电蚀磨损严重等问题。同时，电机直径的减小限制了电刷尺寸空间，很难通过增加电刷长度满足电机工作寿命要求。而直流无
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是：提出一种永磁直流电机及控制电路，电机正反转都能通过逆向移刷实现提前换向，改善永磁直流电机换向性能，有效抑制换向火花，提高电刷寿命。
2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种永磁直流电机，包括定子组件、转子组件和换向装置，所述换向装置中设有第一电刷组和第二电刷组，所述第一电刷组通电则电机正转，所述第二电刷组通电则电机反转；所述永磁直流电机通过控制电路控制电机转向，所述控制电路为由第一开关组和第二开关组构成的x形桥臂，所述第一开关组和第二开关组均由两个开关元件组成，所述第一开关组的两个开关元件上下分布构成第一桥臂，所述第一桥臂具有两个与所述第一电刷组连接的端口；所述第二开关组上下的两个开关元件上下分布构成第二桥臂，所述第二桥臂具有两个与所述第二电刷组连接的端口；所述第一电刷组相对于转子组件正转方向逆向偏移一定角度和/或所述第二电刷组相对于转子组件反转方向逆向偏移一定角度。
4、进一步地，所述开关元件为可控开关元件，可控开关元件为mos场效应管、晶闸管、三极管、继电器中的至少一种。
5、当然，所述开关元件还可以是多种可控开关混合应用。
6、进一步地，x形桥臂的下桥开关元件为mos场效应管。电机停止时，可以通过mos管寄生二极管续流形成电机两端短接实现电机能量快速释放的刹车效果。
7、进一步地，通过对可控开关元件进行开关信号的pwm控制，可实现永磁直流电机的调速及闭环控制。
8、进一步地，所述第一电刷组和第二电刷组至少含有一对电刷，同一组电刷对间隔180度电位角设置。
9、进一步地，电刷对相对于其几何中心线偏移的角度θ为0°～+15°。
10、进一步地，所述永磁直流电机采用2对极或2对极以上。
11、本技术的有益效果是：
12、1.通过设置至少两组电刷并将电刷逆向移刷，实现双向提前换向，改善了永磁直流电机换向性能，有效抑制火花，提高电刷使用寿命，能更好地满足emi电磁兼容标准的要求。
13、2.电机结构简单可靠，两个方向的负载电流和火花引起的电刷电蚀损耗分别由两组电刷承担，同时减少了电刷通电占空比，降低电刷发热，进一步改善了火花，大大提高了电刷使用寿命。
14、3.较好地解决了电刷长度受限于小体积电机空间的问题，较好地满足了线性致动器对高载荷、高转速、高功率密度电机的需求。
15、4.优选采用2对极或2对极以上的永磁直流电机，非工作的一组电刷所短路的线圈对电机性能影响很小，在实现双向可提前换向改善永磁直流电机换向性能的同时，满足了线性致动器对高载荷、高转速、高功率密度电机的需求。
16、5.通过对开关元件进行开关信号的pwm控制，可实现永磁直流电机的调速及闭环控制。同时具备永磁直流电机转向、转速的控制和双向改善换向的功能，满足了线性致动器在不同应用场景下的使用要求。
17、6.在停止时，可以通过mos管寄生二极管续流形成电机两端短接实现电机能量快速释放的刹车效果，满足了线性致动器在不同应用场景下的安全性要求。
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1.一种永磁直流电机，包括定子组件、转子组件和换向装置，其特征在于：所述换向装置中设有第一电刷组和第二电刷组，所述第一电刷组通电则电机正转，所述第二电刷组通电则电机反转；所述永磁直流电机通过控制电路控制电机转向，所述控制电路为由第一开关组和第二开关组构成的X形桥臂，所述第一开关组和第二开关组均由两个开关元件组成，所述第一开关组的两个开关元件上下分布构成第一桥臂，所述第一桥臂具有两个与所述第一电刷组连接的端口；所述第二开关组的两个开关元件上下分布构成第二桥臂，所述第二桥臂具有两个与所述第二电刷组连接的端口；所述第一电刷组相对于转子组件正转方向逆向偏移一定角度和/或所述第二电刷组相对于转子组件反转方向逆向偏移一定角度。
2.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征在于：所述开关元件为可控开关元件，可控开关元件为MOS场效应管、晶闸管、三极管、继电器中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的永磁直流电机，其特征在于：X形桥臂的下桥开关元件为MOS场效应管。
4.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征在于：所述第一电刷组和第二电刷组至少含有一对电刷，同
5.根据权利要求3所述的永磁直流电机，其特征在于：电刷对相对于其几何中心线偏移的角度θ为0°～+15°。
6.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征在于：所述永磁直流电机采用2对极或2对极以上。
...【技术特征摘要】
1.一种永磁直流电机，包括定子组件、转子组件和换向装置，其特征在于：所述换向装置中设有第一电刷组和第二电刷组，所述第一电刷组通电则电机正转，所述第二电刷组通电则电机反转；所述永磁直流电机通过控制电路控制电机转向，所述控制电路为由第一开关组和第二开关组构成的x形桥臂，所述第一开关组和第二开关组均由两个开关元件组成，所述第一开关组的两个开关元件上下分布构成第一桥臂，所述第一桥臂具有两个与所述第一电刷组连接的端口；所述第二开关组的两个开关元件上下分布构成第二桥臂，所述第二桥臂具有两个与所述第二电刷组连接的端口；所述第一电刷组相对于转子组件正转方向逆向偏移一定角度和/或所述第二电刷组相对于转子组件反转方向逆向偏移一定角度。
【专利技术属性】
技术研发人员：朱更兴，杜宁，刘国庆，
申请(专利权)人：常州市凯迪电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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