一种高电磁兼容性碳刷组件的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种高电磁兼容性碳刷组件。


背景技术：

2.电磁兼容(emc)的基本含义是保证电子设备在共同的电磁环境中执行各自功能的共存状态而互不干扰，提高电子产品的电磁兼容性，就是设法抑制或消除电磁干扰，提高电子产品在电磁环境中的工作稳定性和可靠性，即增强降噪效果，就要设法增强滤波功能，而增强了抗电磁干扰能力也是提高了电磁兼容性。
3.电刷是发电机或其他旋转机械的旋转部件与静止部件之间传递能量或信号的装置，作为一种滑动接触件，在许多设备中得到广泛的应用，因其多由石墨制成，故也称碳刷，碳刷多装配于转向器或滑环上，电机转动时，碳刷与换向器摩擦接触将电能通过换向器输送给线圈，此过程中由于电磁干扰以及设备电磁兼容性的不足会产生噪声。
4.专利申请号为201520261999.5的实用新型提供了一种emc碳刷组件，该碳刷组件包括有刷板、均匀分布在刷板四角的环形刷握、安装在刷握内的电刷和弹簧、嵌入刷板并与其注塑成一体化结构的导电片、设置在两片导电片的端部的电容、接通导电片的电感、与导电片端部连接的引线以及套设在引线上的线圈，其中每片导电片中间断开成两端，断开处通过电感连接，电感设置在刷板的电感安装区上，以卡扣的形式固定。
5.该实用新型提高了普通碳刷组件的emc能力，使电机具有抗干扰能力，且改进了刷板和导电片的连接方式，保证稳固性，提高连接可靠性，但针对该实用新型的降噪效果，其电路抗电磁干扰能力有待增强。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种电路抗电磁干扰能力更强、降噪效果更好的高电磁兼容性碳刷组件。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种高电磁兼容性碳刷组件，包括有碳刷安装板、刷握、碳刷、滤波装置以及引线，所述碳刷安装板的中心位置开设有转轴通孔，所述刷握以所述转轴通孔为中心相对设置在所述碳刷安装板上，且所述刷握靠近转轴通孔的一端设有碳刷出孔，所述碳刷上有刷线引出，所述滤波装置包括有电感、第一电容和第二电容，其特征在于：所述第一电容或所述第二电容固定连接所述引线以及所述电感，第一电容、第二电容设置有接地端，所述接地端设有磁珠，所述刷线连接电感的一端。
8.采用上述技术方案，第一电容或第二电容电性连接引线以及电感，电流由引线流入到碳刷的过程中，第一电容或第二电容可吸收部分交流成分，然后将交流成分由接地端排出，本实用新型中引线表示电流进出的红线、黑线，本实用新型主要是利用电容对特定的频率的等效容抗小、近乎短路的原理来实现滤除电路中的交流成分，使输出的直流电更平滑，即通过提高碳刷组件的电磁兼容性来增强降噪性能；在电路的电磁兼容设计时，良好的接地设计可以消除各种噪音的产生，减小电磁干扰的作用，降低对滤波装置的要求；磁珠具
有优异的抑制电磁干扰性能，能在较宽频率范围内保持较高的阻抗，从而提高滤波效能，增强降噪效果；与磁珠发挥相似作用的可以是滤波器，但滤波器太大不如磁珠小巧，还可以通过在碳刷组件上添加电容的方式，但电容可能会出现不能胜任的情况，因为越高频的电容，容量越小，故优选使用磁珠来实现吸收超高频电容信号和抑制噪音；磁珠可以设置在电感、电容或其他元件上，但将其靠近接地端设置能更好的发挥其滤波作用，能更好的发挥吸收高频噪声和尖峰干扰的滤波作用；第一电容、第二电容在本实施例中优选采用独石电容，独石电容具有高频传统型优秀、频率相应稳定、尺寸小的优点；整个电路中被滤波装置吸收的交流成分最终从接地端排除。
9.上述的一种高电磁兼容性碳刷组件，可进一步设置为：所述滤波装置还包括有无极性滤波电容，所述第一电容通过无极性滤波电容连接所述第二电容。
10.采用上述技术方案，本实用新型在整流电路中设置无性极滤波电容，利用无极性滤波电容连接第一电容与第二电容，简化电路结构的同时又增强抗电磁干扰能力，如本实用新型电流路径所示：电流由正极流入，依次途径第二电容、无极性滤波电容和第一电容到达电感，再由电感通过刷线传递到碳刷，碳刷与转向器摩擦传递电能，电流经过转向器流进线圈，然后电流由另一侧碳刷通过刷线传递给另一电感，再电流依次途径第一电容、无极性滤波电容、第二电容最终由引线流出；整个电流流径中，由第一电容、第二电容、电感、无极性滤波电容以及设置在接地端的磁珠吸收交流成分，最终将交流成分由接地端流出。
11.上述的一种高电磁兼容性碳刷组件，可进一步设置为：所述刷线朝向远离所述第一电容或所述第二电容的方向连接所述电感。
12.采用上述技术方案，刷线朝向同一方向连接电感，才能构成完整流通的电路，使能成功吸收或滤除电流中带有的交流电成分。
13.上述的一种高电磁兼容性碳刷组件，可进一步设置为：所述第一电容或第二电容通过焊接或热熔铆接所述引线以及所述电感。
14.采用上述技术方案，焊接或热熔铆接可以防止腐蚀和保证导电性能。
15.上述的一种高电磁兼容性碳刷组件，可进一步设置为：所述碳刷安装板上设置有电感支撑架，电感支撑架位于所述刷握两侧，所述电感通过电感支撑架设置在所述碳刷上方。
16.采用上述技术方案，电感支撑架起固定或稳定电感的作用，电感通过电感支撑架设置在刷握上方，促使实现本实用新型该实施例中的电路，促使通过简化电路以及合理布局电路元件来充分利用空间、减小碳刷组件的体积。
17.上述的一种高电磁兼容性碳刷组件，可进一步设置为：所述接地端穿过所述碳刷安装板。
18.采用上述技术方案，将接地端穿过碳刷安装板，可便于在未使用碳刷组件时，通过弯折接地端实现电容的固定同时防止磁珠掉落，便于存放，也便于电容的接地端在安装碳刷组件进入电机等机械设备时的接地操作。
19.上述的一种高电磁兼容性碳刷组件，可进一步设置为：所述无极性滤波电容为聚丙烯电容。
20.采用上述技术方案，无极性滤波电容可采用聚丙烯电容、云母电容、聚苯电容，优选采用聚丙烯电容，即cbb电容，性价比高，且具有损耗低、无极性、频率特性优异、介电常数
较高、体积小、容量大、绝缘阻抗高、稳定性较好、耐高温且具有自愈性的优点。
21.本实用新型的有益效果为：通过设置接地端，增强抗电磁干扰能力，降低对滤波装置的要求，设置磁珠在接地端可以更好地吸收高频噪声和尖峰干扰，使用无极性滤波电容连接第一电容和第二电容，增强电磁兼容性的同时又能简化电路，而通过将刷线设置为朝向同一方向连接电感，使得整个电路串连了起来。
附图说明
22.图1为本实用新型的俯视图。
23.图2为本实用新型的左视图。
24.图3为本实用新型的右视图。
25.图4为本实用新型的结构示意图。
实施方式
26.以下结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图1-4所示的一种高电磁兼容性碳刷组件，包括碳刷安装板（1）、刷握（2）、碳刷（3）、降噪元器件以及引线（5），碳刷安装板（1）的中心位置开设有供电动机的换向器穿过的转轴通孔（11），刷握（2）以转轴通孔（11）为中心相对设置在碳刷（3）安装板（1）上，且其靠近转轴通孔（11）的一端设有碳刷出孔（21），碳刷（3）设置在刷握（2）内，且碳刷（3）上有刷线（31）引出，刷握（2）内还设置有一端与碳刷（3）相抵、另一端与刷握（2）内侧壁相抵的弹簧（22）（图中未显示），弹簧（22）促使碳刷（3）在电机转动过程中始终与转向片相抵，降噪元器件包括电感（4）、第一电容（6）、第二电容（7）、第三电容（8）和磁珠（9），碳刷安装板（1）上设置有电感支撑架（41），电感支撑架（41）设置在刷握（2）两侧，使电感（4）能设于刷握（2）上方，第一电容（6）、第二电容（7）优选为独石电容，且其接地端都套设有用来吸收高频噪声和尖峰干扰的磁珠（9），第三电容（8）优选为cbb电容，引线（5）有两条，一条为黑线、另一条为红线，两条引线（5）由出线橡皮（51）固定，第一电容（6）以及第二电容（7）套设有磁珠（9）的接地端都穿过碳刷安装板（1）实施固定，第一电容（6）另一端通过铜铆钉打扁后焊接黑线、电感（4）、刷线（31）以及第三电容（8）一端，第二电容（7）另一端通过铜铆钉打扁后焊接红线、电感（4）、刷线（31）、和第三电容（8）另一端。
28.本实施例的理想工作原理：小电容滤高频，大电容滤除低频。
29.信号是因为电容的容抗xc，该参数表征的是电容器对于交流信号的阻碍作用，其单位为欧姆，容抗值x与交流信号的频率以及电容器容量c相关容抗xc=1/2π*频率f*电容c，当电容值恒定时，频率越高容抗越小;而当频率一定时观察上述公式就可以发现:电容越大容抗越小，而对于频率f=0的直流信号，电容的容抗xc接近无限，即相当于断路。

技术特征：
1.一种高电磁兼容性碳刷组件，包括有碳刷安装板、刷握、碳刷、滤波装置以及引线，所述碳刷安装板的中心位置开设有转轴通孔，所述刷握以所述转轴通孔为中心相对设置在所述碳刷安装板上，且所述刷握靠近转轴通孔的一端设有碳刷出孔，所述碳刷上有刷线引出，所述滤波装置包括有电感、第一电容和第二电容，其特征在于：所述第一电容或第二电容电性连接所述引线以及所述电感，第一电容、第二电容设置有接地端，所述接地端设有磁珠。2.根据权利要求1所述的一种高电磁兼容性碳刷组件，其特征在于：所述滤波装置还包括有无极性滤波电容，所述第一电容通过无极性滤波电容连接所述第二电容。3.根据权利要求1或2所述的一种高电磁兼容性碳刷组件，其特征在于：所述刷线朝向远离所述第一电容或所述第二电容的方向连接所述电感。4.根据权利要求3所述的一种高电磁兼容性碳刷组件，其特征在于：所述第一电容或第二电容通过焊接或热熔铆接所述引线以及所述电感。5.根据权利要求4所述的一种高电磁兼容性碳刷组件，其特征在于：所述碳刷安装板上设置有电感支撑架，电感支撑架位于所述刷握两侧，所述电感通过电感支撑架设置在所述碳刷上方。6.根据权利要求5所述的一种高电磁兼容性碳刷组件，其特征在于：所述接地端穿过所述碳刷安装板。7.根据权利要求6所述的一种高电磁兼容性碳刷组件，其特征在于：所述无极性滤波电容为聚丙烯电容。

技术总结
本实用新型涉及一种高电磁兼容性碳刷组件，包括有碳刷安装板、刷握、碳刷、滤波装置以及引线，所述碳刷安装板的中心位置开设有转轴通孔，所述刷握以所述转轴通孔为中心相对设置在所述碳刷安装板上，且所述刷握靠近转轴通孔的一端设有碳刷出孔，所述碳刷上有刷线引出，所述滤波装置包括有电感、第一电容和第二电容，其特征在于：所述第一电容或第二电容电性连接所述引线以及所述电感，第一电容、第二电容设置有接地端，所述接地端设有磁珠。在电路中通过设置接地端，增强抗电磁干扰能力，降低对滤波装置的要求，设置磁珠在接地端可以更好地吸收高频噪声和尖峰干扰，使用无极性滤波电容连接第一电容和第二电容，增强电磁兼容性的同时又简化电路，本高电磁兼容性碳刷组件的结构简单、抗电磁干扰能力更强、降噪性能更好。降噪性能更好。降噪性能更好。


技术研发人员：郁映鑫 林丹
受保护的技术使用者：温州东鑫机电科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/9/16