[发明专利]微型电动机

说明书

本发明涉及一种使用有三个以上凸极的转子和有三个以上槽的换向器的微型电动机。该电机具有抗燃烧和自钝功能。

传统的使用有三个以上凸极的转子和有三个以上槽的换向器的微型电动机不具有自钝功能。因此，当电动机超负荷或强迫其停转时，过量电流流过电机，或者即使临时使电机停转，但除去负荷后电机偶然立即突然启动时，电机容易由于过热而被烧毁。结果，当微型电动机用于模型飞机时，如果模型飞机掉到地面上，微型电机就有可能烧毁，或者由于电机突然重新启动，飞机容易失控。另外，如果儿童偶然将手指伸进装有没有自钝功能微型电动机的电扇罩里将非常危险。

为了使微型电动机具有自钝功能，当电机转子处于自然停转位置时，电机的结构可能使电流中断。限制有两个转子凸极微型电动极的自然停转位置比较容易，在有限的停转位置可以容易地断电。

这里“自钝功能”指在打开电源的情况下，用换向器上专门设计的绝缘垫防止电流通过，迫使电机停转的一种功能。重新启动具有自钝功能的电机需要借助一个外力(如，手)。

这里所说的“自然停转”是指关掉电源后，由于惯性作用，电机继续转动一会儿后停下来。

图11为一个有两个凸缘的微型电机转子。图12实际上是图11沿I-I线的剖面图。图7，7是转子轴，8是转子凸极芯，10是换向器，11是极芯8的边，16是相应极的线圈。由于该微型电动机有一个由两块磁铁的双极定子(图中未显示)，仅有两个角度可使电机由于齿槽效应影响而自然停转，即，一个角度为一个转子凸极朝定子的N极，而另一个转子凸极朝S极；另一个角度为从上述位置旋转180°，一个转子凸极面向定子的S极，而另一个转子凸极面向N极。当转子处于任何一个自然停转位置时，传统的具有自钝功能的微型电动机都可断电。

图13为图11中所示传统结构的转子里的整流子的部件分解适视图。带有两个绝缘片15的由绝缘树脂制成换向器的圆柱14外周表面有两个换向器片12，位于两个换向器片12之间的绝缘片15与换向器圆柱14整体成型，用来隔绝换向器片。13是换向器支撑环。当电机转子处于任何自然停转位置时，两个刷子应分别置于两个绝缘垫15上。这样，可以使有双极转子的微型电动机具有自钝功能，因为当转子处于任何停转位置时都可断电，不会突然重新启动。

为了获得大扭矩而不增加电极体积，电机需要有三个以上转子凸极。传统的有三个以上转子极的电机实际上不可能具有自钝功能。由于电机换向器原来是用于向转子线圈输送电流，不希望通过在换向器表面装许多绝缘垫，增加不向转子送电流的不传导角度，从而增大电机的扭矩。另一方面，有三个以上转子极的电机具有多个自然停转位置。例如，在一个三极电机里，电机位于360°/6时停转，实际上不可能为了保持电机扭矩在所有的停转位置都断电。

图14是传统的三极转子微型电动机停转位置的辅助示意图。图14左边的图是角度为0°时自然停转位置(a)，第一个转子凸极芯面向定子的s极。它代表了自然停转的角度。从原来的位置旋转60°到达位置(b)，第二个转子凸极面向定子的N极，电极自然停转。再向前旋转60°到位置(c)，第三个转子凸极面向定子的S极，电极自然停转。同样，每旋转60°有一自然停转位置。由于360°的位置(s)与，0°位置相同，总共有六个自然停转位置。为了具有自钝功能，必须在三个整流子片之间所有的三个缝隙中插入绝缘垫，以便在所有六个自然停转位置断电。但是，如上所述，这实际上是不可能的。为了防止电机突然启动，即使只插人一个绝缘垫以便在0°的位置断电，旋转60°后在下一个位置(b)或(c)……也不会断电。图14中提到的“能够启动”和“不能启动”就是指这种情况。

本发明的目的是通过在任何转子自然停转位置断电，并且通过在无电流通过电机转子时将不传导角度减少到最少数来维持电机扭矩防止使装有带三个以上凸极的转子的微型电动机具有自钝功能，以免电机被烧毁或停转之后突然启动。

根据本发明制成的微型电动机转子共有三个以上凸极，至少切掉一小块部份或全部转子芯一面的边，将转子自然停转的位置限制为两个，多个换向片之间只有一个绝缘垫，当转子处于自然停转位置时，绝缘垫可以与两个刷子中的任何一个相接触，这样，有三个以上凸极的微电动机转子芯整体作用如典型的两极电机。