[发明专利]整流子电动机

说明书

本申请是申请人日立家用电器公司于2004年7月30日提出的发明名称为“整流子电动机”、申请号为：200410058770.8的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于搭载于电吸尘器等的电动送风机的整流子电动机(整流子モ一タ)的铁心构成。

背景技术

过去，在用于电动送风机的电动机中，多使用磁极为2极的整流子电动机。这是因为，该电动机可具有串激特性，即，当负荷轻时转速增加，当负荷重时转速下降，产生高转矩，所以，具有适于送风机驱动的特性。

在过去的整流子电动机中，定子铁心和电枢铁心材料使用相同材质，由金属模冲裁电磁钢板，层叠形成为定子和电枢铁心，将励磁线圈卷装于该定子铁心的磁极部，将电枢线圈卷装于电枢铁心的槽部。在这里，电吸尘器为整流子电动机使用得最多的产品中的一种，为了使电吸尘器本体小型轻量，提高操作性，要求搭载的整流子电动机也为小型轻量的构成。为此，作为使搭载电动机小型轻量化的手段，例如在电气学会旋转机械研究会资料RM-96-28“吸尘器用通用电动机的电力密度的提高”记载的那样，采用设定高转速和将电动机铁心的磁通密度设定得较高的方法等。

另外，对于电吸尘器，作为与小型轻量化一起要求的性能具有吸入力。吸入力受电动送风机的输出影响很大，但在家用的电吸尘器中，供给到电动机的电力存在限度，所以，提高作为驱动源的整流子电动机的效率以增加电动机输出成为提高吸入力的关键。

(非专利文献1)

电气学会旋转机械研究会资料RM-96-28“吸尘器用通用电动机的电力密度的提高”第21页～第30页。

作为提高电动机效率的观点，可列举出风损、电刷周围的摩擦损失、轴承摩擦损失等机械损失的降低、从铁心部发生的铁损的降低、从线圈部发生的铜损的降低等。

然而，在将电动机体积减小到极限、重量减轻了的电动机中，一般磁通流路的断面积减少，所以，获得必要输出所需要的磁通对电流增加进行补充，难以降低铜损。为此，如不等待成为低摩擦系数的轴承和电刷或单位磁通的损失系数小的低损失铁心材料等材料方面的开发，则不可能大幅度提高效率。

发明内容

本发明的目的在于获得一种整流子电动机，该整流子电动机可降低搭载于电吸尘器等的整流子电动机的电枢铁心(电机子铁心)的铁损，同时获得降低了励磁电流增加的高效率。

为了达到上述目的，本发明的定子铁心使用在高磁通密度区域(约1.6～1.8T)磁化特性的劣化也较少的材质的电磁钢板，电枢铁心使用至少直到中磁通密度区域(约1.2～1.4T)磁化特性的劣化也较少、铁损特性良好的材质的电磁钢板，组合这些定子铁心与电枢铁心构成整流子电动机。

按照本发明，在消耗驱动整流子电动机所需磁动势的大半的定子铁心使用在高磁通密度区域(约1.6～1.8T)磁化特性良好的铁心材料，在电枢铁心组合对铁损降低有效的薄板的、至少直到中磁通密度(约1.2～1.4T)磁化特性良好的铁心材料，从而抑制励磁电流的增加，而且降低了电枢铁心铁损，可获得高效率的整流子电动机。

附图说明

图1为示出本发明实施例的电吸尘器用电动送风机的半断面图。

图2为本发明的整流子电动机的A-A断面图。

图3为铁心材料的磁化特性的说明图。

图4为铁心材料的铁损特性的说明图。

图5为电动机励磁磁动势的试算结果的说明图。

图6为电动规格和特性的说明图。

图7为本发明另一实施例的说明图。

图8为本发明另一实施例的说明图。

图9为本发明另一实施例的说明图。

图10为频率与铁损的关系图。

具体实施方式

下面根据图1～图6说明本发明的实施形式的一例。

图1为示出本发明电动送风机的构成的一实施例。电动送风机50的电动机侧在壳体21和端部托架24内由电枢2和定子1构成。另外，围住设于电动机的输出轴端的风扇30地设置扩散器31和外壳32。

电动机的定子1在壳体21内由定子铁心5和励磁线圈3构成，通过在励磁线圈3中流过电流，从而由励磁磁动势产生主磁通。与定子铁心5隔开间隙15配置的电枢2具有轴20，由设于壳体21和端部托架24的轴心的轴承22a、22b支承，在轴20设置整流子9和电枢铁心6，在电枢铁心6的槽卷绕电枢线圈4，各线圈的两端连接到构成整流子9的各整流子片。