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动磁式有限转角电机


技术摘要:
本发明属于电机磁场技术领域,尤其是涉及一种动磁式有限转角电机,包括定子组件、转子组件和端盖组件,其特征在于磁钢包括两片同性磁极磁钢,两片替代磁钢,两片同性磁极磁钢为以转子铁芯的横向中心轴对称的两片N极磁钢或以转子铁芯的横向中心轴对称的两片S极磁钢。本  全部
背景技术:
随着人们生活水平的日益提高,对身体的保养、护理有了新的要求。美容去皱、洁 白护齿的产品层出不穷。模仿手动刷牙的电动牙刷应运而生,其基本原理都是由牙刷电机 带动牙刷旋转或摆动以模仿手部的刷牙动作。一般的电动牙刷刷牙方式有两种:顺着牙床 刷牙的巴氏刷牙法、顺着牙缝刷牙的罗氏刷牙法。其中,罗氏刷牙法要求牙刷头顺着牙缝方 向摆动。这种运动方式就要求电动牙刷的电机不同于通用电机做连续圆周转动,只需要做 有限的摆动。如图2和15所示,现有技术中,电动牙刷的电机一般为有限转角电机(摆动/声 波),其包括定子组件、转子组件和端盖组件,其中,定子组件包括机壳、机壳轴承、定子铁 芯、绝缘骨架和线圈,转子组件包括轴、转子铁芯和永磁磁钢。转子组件中的永磁磁钢一般 都是两对四片磁极(即两片N极和两片S极),由永磁磁钢产生磁场、通电线圈产生的电磁力 形成的电磁场、配合电流方向的转换和频率的共同作用,使转子产生摆动,达到牙刷头的摆 动。 但是随着产量的增大,降低成本的要求就越来越大,尤其磁钢是烧结钕铁硼,价格 占成本的比率很高,如何合理的利用磁性材料,简化工艺是改善电机的关键。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种在满足性能不变的情况下,极大的降低电机材料成本, 优化电机制作工艺的动磁式有限转角电机。 本发明的目的是通过下述技术方案来实现的: 本发明的动磁式有限转角电机,包括定子组件、转子组件和端盖组件,所述的定子组件 包括机壳、机壳轴承、定子铁芯、绝缘骨架和线圈,所述的转子组件包括轴、转子铁芯和磁 钢,所述的端盖组件包括端盖轴承、弹簧垫片和端盖,其特征在于所述的磁钢包括两片同性 磁极磁钢和两片替代磁钢, 所述的两片同性磁极磁钢为以转子铁芯的横向中心轴对称的两片N极磁钢或以转子铁 芯的横向中心轴对称的两片S极磁钢。 所述的两片替代磁钢为两片纯铁、低碳钢、镍铁合金或SMC材料的替代磁钢。 所述的两片替代磁钢为模具成型片。 所述的模具成型片为冲制的一体铁芯冲片或粉末冶金烧结一体成型片。 本发明的优点: (1)本发明的动磁式有限转角电机,针对有限转角(摆动/声波)电机采用两片同性磁极 磁钢和两片替代磁钢替代现有技术的四片磁钢(两对N极S极),构成新的磁路,所以极大地 降低了电机的材料成本; (2)本发明的动磁式有限转角电机,从制作工艺上同性磁极磁钢不会产生装配错误,可 3 CN 111585369 A 说 明 书 2/3 页 以减少防呆判断仪器,节省了工序时间;磁钢从四片减少至两片,减少了贴磁钢操作时间; 如果是人工操作,节省人力,节省工序机器。 附图说明 图1为本发明的磁场总体布置图。 图2为现有技术中电机结构整体爆炸图。 图3为本发明两片替代磁钢为两片纯铁替代磁钢的结构示意图。 图4为本发明两片替代磁钢为硅钢片一体铁芯冲片的结构示意图。 图5为本发明ANSYSEM仿真后,现有技术四极/两对磁钢的气隙磁场分布图。 图6为本发明ANSYSEM仿真后,采用两片纯铁替代磁钢的气隙磁场分布图。 图7为本发明ANSYSEM仿真后,采用两片硅钢片一体铁芯冲片作为两片替代磁钢的 气隙磁场分布图。 图8为本发明ANSYSEM仿真后,现有技术4极/2对磁钢的磁力线分布云图。 图9为本发明ANSYSEM仿真后,采用两片纯铁替代磁钢的磁力线分布云图。 图10为本发明ANSYSEM仿真后,采用两片硅钢片一体铁芯冲片作为两片替代磁钢 的磁力线分布云图。 图11为本发明本发明ANSYSEM仿真后,现有技术4极/2对磁钢的力矩曲线图。 图12为本发明ANSYSEM仿真后,采用两片纯铁替代磁钢的力矩曲线图。 图13为本发明ANSYSEM仿真后,采用两片硅钢片一体铁芯冲片作为两片替代磁钢 的力矩曲线图。 图14为本发明与现有技术相比的工艺对比图。 图15为现有技术的磁场布置图。
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