一种直流有刷电机及其绕线方法与流程

本发明属于直流有刷电机，更具体地说，特别涉及一种直流有刷电机及其绕线方法。

背景技术：

1、直流有刷电机是依靠电刷与换向器实现机械换向的直流旋转电机，核心结构包含定子、转子、电刷和换向器，基于洛伦兹力原理将电能转化为机械能；它具备启动转矩大、调速范围宽、控制简单、成本低廉的优势。

2、目前使用的直流有刷电机还存在以下问题：1、两极直流有刷电机绕线跨距大、铜线用量多、电机轴向长度难以缩减，且传统四极直流有刷电机依赖四组碳刷，导致装配工艺繁琐、摩擦噪音大和碳刷磨损快；2、一般缺少磁瓦定位结构，导致相邻磁瓦之间的角度容易存在误差，且无法保证极性交替排布；3、不能对电机上的安装螺钉和两个端盖起到加固限位作用，导致电机工作时两个端盖处的螺钉和电机安装螺钉容易出现松动情况。

技术实现思路

1、本公开实施例涉及一种直流有刷电机及其绕线方法，其具有位置控制槽、磁极控制杆、按压限位杆、加固限位单元和定位遮挡单元；四个磁极控制杆的设置，避免四个磁瓦出现位置安装错误的情况，使相邻磁瓦极性交替排布，保证磁场角度精度；两个弧形限位架与前端盖上的四个安装螺钉接触，避免前端盖上的四个安装螺钉松动，保证了前端盖安装后的稳定性；相比同规格两极电机绕线跨距大幅缩减，显著减小电枢两端绕组端部的弯折长度，铜线用量与铜耗明显降低；解决了两极直流有刷电机绕线跨距大、铜线用量多、电机轴向长度难以缩减；相邻磁瓦之间的角度容易存在误差，且无法保证极性交替排布；不能对电机上的安装螺钉和两个端盖起到加固限位作用的问题。

2、本公开第一方面，提供了一种直流有刷电机，包括：电机壳体、转轴、加固限位单元和定位遮挡单元；所述电机壳体的左侧固定安装有前端盖，且电机壳体的右侧固定安装有后端盖；所述转轴通过轴承安装在前端盖和后端盖上，且转轴的外部固定安装有转子铁芯；所述转子铁芯上等距离开设有一圈电枢槽，且一圈电枢槽的数量为二十个；所述加固限位单元共设有两组，且两组加固限位单元安装在电机壳体的前后两侧，两组所述加固限位单元用于防止前端盖和后端盖出现松动情况，且两组加固限位单元还用于保证前端盖安装后的稳定性；所述定位遮挡单元安装在两组定位遮挡单元上，所述定位遮挡单元用于定位向内移动后的两组加固限位单元，且定位遮挡单元还用于遮挡灰尘。

3、至少一些实施例中，所述电机壳体的内壁等距离开设有四处位置控制槽；所述前端盖和后端盖上分别开设有两处圆形加固槽。

4、至少一些实施例中，所述转轴的外部固定安装有换向器，且换向器上安装有一圈接线钩；一圈接线钩的数量为二十个，且一圈接线钩与一圈电枢槽一一对应；所述后端盖的左侧固定安装有两个碳刷，且两个碳刷与换向器接触，并且两个碳刷呈九十度夹角布置。

5、至少一些实施例中，四处所述位置控制槽中分别滑动安装有磁瓦，且相邻磁瓦极性交替排布，并且四个磁瓦的左侧开设有两处三角形凹槽和两处正方形凹槽。

6、至少一些实施例中，所述前端盖的右侧固定安装有四个磁极控制杆，且四个磁极控制杆的截面为两个三角形和两个正方形，并且四个磁极控制杆的右端插入在四个磁瓦中；所述后端盖上固定安装有四个按压限位杆，且四个按压限位杆的左侧与四个磁瓦的右侧接触。

7、至少一些实施例中，所述加固限位单元包括：圆形导向杆、t型安装架和圆形阻挡板；所述圆形导向杆共设有两个，且两个圆形导向杆固定安装在电机壳体上；所述t型安装架滑动安装在两个圆形导向杆的外部；所述圆形阻挡板共设有两个，且两个圆形阻挡板固定安装在两个圆形导向杆的外端。

8、至少一些实施例中，所述加固限位单元还包括：螺旋弹簧a、弧形限位架和圆形加固销；所述螺旋弹簧a共设有两个，且两个螺旋弹簧a套设在两个圆形导向杆的外部，并且两个螺旋弹簧a位于电机壳体和t型安装架之间；所述弧形限位架固定安装在t型安装架上，且弧形限位架的左侧与前端盖上的两个安装螺钉接触；所述圆形加固销共设有两个，且两个圆形加固销固定安装在t型安装架的左右两端，并且两个圆形加固销的内端插入在前端盖和后端盖上的圆形加固槽中。

9、至少一些实施例中，所述加固限位单元还包括：活动连接块和螺旋弹簧b；所述活动连接块滑动安装在t型安装架上，且活动连接块的内侧设置有圆角；所述螺旋弹簧b安装在t型安装架的内部，且螺旋弹簧b位于活动连接块的外侧。

10、至少一些实施例中，所述定位遮挡单元包括：矩形连接套和弧形遮挡板；所述矩形连接套共设有两个，且两个矩形连接套滑动安装在两个t型安装架的顶端；两个所述矩形连接套上分别开设有连接卡槽，且两个活动连接块的内端插入在两处连接卡槽中；所述弧形遮挡板固定安装在两个矩形连接套的顶部。

11、本公开另一方面，提供了一种直流有刷电机的绕线方法，包括以下步骤：

12、1）、由换向器钩三挂线，到转子铁芯槽一，跨节距至转子铁芯槽六，绕至转子铁芯槽十一，到转子铁芯槽十六，回到换向器钩四，然后从换向器钩四绕至换向器钩十四，然后至转子铁芯槽二，跨节距至转子铁芯槽七，绕至转子铁芯槽十二，到转子铁芯槽十七，然后回到换向器钩五，完成一个绕线循环；依次向右挂线，直至绕至完成；

13、2）、从当前换向器钩跨接至对侧对应换向钩，按相同节距绕制下一组线圈单元，回接至下一相邻换向器钩，完成一个完整绕线循环；

14、3）、按上述规律沿周向依次偏移挂线，直至二十个电枢槽全部绕制完成，形成闭合的电枢绕组。

15、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

16、1、本发明中，四处位置控制槽的设置，对四个磁瓦起到了定位作用，保证四个磁瓦之间的分布角度相同；四个磁极控制杆的设置，避免四个磁瓦出现位置安装错误的情况，使相邻磁瓦极性交替排布，保证磁场角度精度；四个按压限位杆的设置，对四个磁瓦起到了限位作用，使四个磁瓦安装后不会出现左右滑动的情况。

17、2、本发明中，两个矩形连接套和弧形遮挡板的设置，一方面，两个矩形连接套对向内移动后的两个t型安装架起到了定位作用，另一方面，弧形遮挡板对电机起到了遮挡防护作用；当定位遮挡单元处于拆卸状态时，四个螺旋弹簧a对两个t型安装架起到了弹性支撑作用，方便前端盖上安装螺钉的拆卸与拧紧；

18、此外，当定位遮挡单元处于未拆卸状态时，一方面，两个弧形限位架与前端盖上的四个安装螺钉接触，避免前端盖上的四个安装螺钉松动，保证了前端盖安装后的稳定性；另一方面，四个圆形加固销插入在前端盖和后端盖上的两个圆形加固槽中，对前端盖和后端盖起到了加固作用，也避免了前端盖和后端盖上的安装螺钉松动；两个活动连接块和两个螺旋弹簧b的设置，对定位遮挡单元起到了弹性连接作用；当工作人员拆卸或安装定位遮挡单元时，两个活动连接块受力后能自动滑动一段距离。

19、3、本发明中，采用四极架构搭配二十槽电枢，绕线节距仅为五槽，相比同规格两极电机绕线跨距大幅缩减，显著减小电枢两端绕组端部的弯折长度，铜线用量与铜耗明显降低；同时有效缩短电机轴向尺寸，适配小型化泵体与设备的安装需求。

1.一种直流有刷电机，包括：电机壳体（100）、转轴（200）、加固限位单元（600）和定位遮挡单元（700）；所述电机壳体（100）的左侧固定安装有前端盖（101），且电机壳体（100）的右侧固定安装有后端盖（102）；所述转轴（200）通过轴承安装在前端盖（101）和后端盖（102）上，且转轴（200）的外部固定安装有转子铁芯（201）；其特征在于，所述转子铁芯（201）上等距离开设有一圈电枢槽，且一圈电枢槽的数量为二十个；所述加固限位单元（600）共设有两组，且两组加固限位单元（600）安装在电机壳体（100）的前后两侧，两组所述加固限位单元（600）用于防止前端盖（101）和后端盖（102）出现松动情况，且两组加固限位单元（600）还用于保证前端盖（101）安装后的稳定性；所述定位遮挡单元（700）安装在两组定位遮挡单元（700）上，所述定位遮挡单元（700）用于定位向内移动后的两组加固限位单元（600），且定位遮挡单元（700）还用于遮挡灰尘。

2.根据权利要求1所述的一种直流有刷电机，其特征在于，所述电机壳体（100）的内壁等距离开设有四处位置控制槽（1001）；所述前端盖（101）和后端盖（102）上分别开设有两处圆形加固槽（103）。

3.根据权利要求1所述的一种直流有刷电机，其特征在于，所述转轴（200）的外部固定安装有换向器（202），且换向器（202）上安装有一圈接线钩；一圈接线钩的数量为二十个，且一圈接线钩与一圈电枢槽一一对应；所述后端盖（102）的左侧固定安装有两个碳刷（300），且两个碳刷（300）与换向器（202）接触，并且两个碳刷（300）呈九十度夹角布置。

4.根据权利要求2所述的一种直流有刷电机，其特征在于，四处所述位置控制槽（1001）中分别滑动安装有磁瓦（400），且相邻磁瓦（400）极性交替排布，并且四个磁瓦（400）的左侧开设有两处三角形凹槽和两处正方形凹槽。

5.根据权利要求4所述的一种直流有刷电机，其特征在于，所述前端盖（101）的右侧固定安装有四个磁极控制杆（500），且四个磁极控制杆（500）的截面为两个三角形和两个正方形，并且四个磁极控制杆（500）的右端插入在四个磁瓦（400）中；所述后端盖（102）上固定安装有四个按压限位杆（501），且四个按压限位杆（501）的左侧与四个磁瓦（400）的右侧接触。

6.根据权利要求1所述的一种直流有刷电机，其特征在于，所述加固限位单元（600）包括：圆形导向杆（601）、t型安装架（602）和圆形阻挡板（603）；所述圆形导向杆（601）共设有两个，且两个圆形导向杆（601）固定安装在电机壳体（100）上；所述t型安装架（602）滑动安装在两个圆形导向杆（601）的外部；所述圆形阻挡板（603）共设有两个，且两个圆形阻挡板（603）固定安装在两个圆形导向杆（601）的外端。

7.根据权利要求6所述的一种直流有刷电机，其特征在于，所述加固限位单元（600）还包括：螺旋弹簧a（604）、弧形限位架（605）和圆形加固销（606）；所述螺旋弹簧a（604）共设有两个，且两个螺旋弹簧a（604）套设在两个圆形导向杆（601）的外部，并且两个螺旋弹簧a（604）位于电机壳体（100）和t型安装架（602）之间；所述弧形限位架（605）固定安装在t型安装架（602）上，且弧形限位架（605）的左侧与前端盖（101）上的两个安装螺钉接触；所述圆形加固销（606）共设有两个，且两个圆形加固销（606）固定安装在t型安装架（602）的左右两端，并且两个圆形加固销（606）的内端插入在前端盖（101）和后端盖（102）上的圆形加固槽（103）中。

8.根据权利要求7所述的一种直流有刷电机，其特征在于，所述加固限位单元（600）还包括：活动连接块（607）和螺旋弹簧b（608）；所述活动连接块（607）滑动安装在t型安装架（602）上，且活动连接块（607）的内侧设置有圆角；所述螺旋弹簧b（608）安装在t型安装架（602）的内部，且螺旋弹簧b（608）位于活动连接块（607）的外侧。

9.根据权利要求8所述的一种直流有刷电机，其特征在于，所述定位遮挡单元（700）包括：矩形连接套（701）和弧形遮挡板（702）；所述矩形连接套（701）共设有两个，且两个矩形连接套（701）滑动安装在两个t型安装架（602）的顶端；两个所述矩形连接套（701）上分别开设有连接卡槽（7011），且两个活动连接块（607）的内端插入在两处连接卡槽（7011）中；所述弧形遮挡板（702）固定安装在两个矩形连接套（701）的顶部。

10.一种直流有刷电机的绕线方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的一种直流有刷电机中，其特征在于，其步骤如下：