摘要

在这个电动车窗应用中，我们正在使用PMDC电机通过提高速度来提升车窗玻璃，并根据客户要求减少时间。电动窗是通过按下按钮开关可以升高和降低的半自动窗，而不是使用手动转动的手柄。在这里，我们使用PMDC电机以可接受的噪音方便地升高窗玻璃。对于所需的速度和扭矩要求，适用于直流分流电机应用窗升降机。手动操作非常简单。根据本文，我们将设计PMDC电机。它是电刷直流电机提供由直流驱动的速度的精确控制。顾名思义，它们包含永磁体，这消除了对外部电流的需要。这种设计产生更小，更轻的，高能效的电刷直流电机，是直流电机的类型。刷式直流电动机由于其简单性和可承受性，特别是汽车行业的最爱。许多汽车制造商将其用于电动车窗，座椅等。

关键词：永磁直流电机，有刷直流电动机，电动车窗，半自动窗户

一，介绍

电动机是一种机器将电能转换为机械能。它的动作是基于以下原理：当电流-承载导体放置在磁场中，它经历方向的机械力由弗莱明的左手规则给出幅度由F=BIL牛顿给出。

A.直流电机的类型

有三种类型的直流电动机，它们是：

直流串励电机

直流并励电机

直流复励电机

B.永磁电机

永磁直流电动机（PMDC）是直流电动机，电动机的磁极由永磁体制成。在某些应用中，永磁直流电动机相比并励直流电机拥有更多优点。永磁直流电机是以降低高容量的OEM应用成本为主要目标而设计的。在永磁直流电动机中，通过固定场磁体（壳体组件）与电磁体（电枢）的相互作用而产生运动。电流流过端盖组件中的电机端子，端盖组件通过碳刷或刷子叶片与电枢组件中的换向器接触。电流为产生磁场的线圈供电，使得电枢在与包封在壳体组件中的磁体相互作用时旋转。弗莱明的左手规则有助于确定力的方向，电流和磁通量。（PMDC）电机类似于普通直流电机。与并励直流电动机的区别是，其磁场由永磁体而不是凸极绕组磁场结构提供。

如图2所示，PMDC电机的永磁体由圆柱形钢定子支撑，圆柱形钢定子也用作磁通的返回路径。转子（即电枢）具有绕组槽，换向器片和电刷，如同常规直流电动机。这种电动机使用三种类型的永磁体。

所使用的材料具有剩余磁通密度和高矫顽力。

（i）铝镍钴磁体：它们用于额定值在1kW至150kW范围内的电动机。

（ii）陶瓷（铁氧体）磁体：它们在分数千瓦电机中是经济的。

（iii）稀土磁体：由具有最高能量积的钐钴和钕铁钴制成。这种磁性材料是昂贵的，但是对于小型和大型电动机来说是最好的经济选择。定子结构的另一种形式是其中永磁材料被铸造成连续环的形式而不是两件的形式。

C.缺点

（i）由于即使在不使用电动机时，它们的磁场始终有效，这些电动机被制成完全封闭的，以防止它们的磁体从邻近的罩收集磁性垃圾。因此，与绕组磁场电动机相比，它们的温度趋于更高。然而，在短时间使用电动机的情况下，它可能不是很多缺点。

（ii）更严重的缺点是永磁体可能由于电枢反作用而退磁，导致电动机失效。退磁可能是由于设计不当，由于故障或瞬态或电枢电路中的不当连接而导致的过多的电枢电流不正确的电刷移位和温度效应。

二 建议电动窗电机

电动窗电机是IFB电机部分中唯一生产的齿轮电机。它用于汽车上下移动窗户。这些电机尺寸紧凑，设计紧凑，重量轻，因此它们相对便宜，非常适用于窗户升降。

电动窗或电动窗以及电动或电动车窗升降器是自动窗，其可以通过按下按钮开关而升高和降低，这与使用手动的曲柄手柄相反。在这里我们使用PMDC电机以轻松的方式提升窗户玻璃，没有任何噪音。

D.电动窗电机功能

1.手动打开或关闭功能

电动窗开关被推动或拉动一半，窗户打开或关闭，直到开关被释放。

2.一键自动打开或关闭功能

电动车窗开关完全推或拉;窗口完全打开或关闭。

3.窗口锁定功能

当窗口锁定开关打开时，除驾驶员窗口之外的所有窗口的打开和关闭被禁用。

4.卡纸保护功能

如果在单触摸自动关闭操作期间外部物质被夹在窗口中，此功能自动停止电动窗口并将其向下移动约50mm。

5.关闭电源窗口功能

如果驾驶员的位置未打开，该功能允许在点火开关转到锁定位置后约4S秒的电动车窗系统的操作。

E.客户的设计输入

F.可行性研究

型号：高扭矩

设计具有适当的计算，材料，FA分析和FEACAE目录分析。有许多塑料，钢，铜和橡胶材料组合制造电动窗马达。部件的材料化学成分根据材料而变化。

三，电动机试验

G.范围

本测试规范旨在涵盖在规定的工作条件下确保功率窗电机充分功能所需的性能，功能和耐久性测试。它适用于带断路器的IFB功率窗调节器电机。该电机组件将通过12.0V直流电源启动窗户。本工程规范是上述部分的发布图的补充，除了零件图的所有其他要求之外，还必须满足本文中的所有要求。电机外形尺寸，电机性能特性，连接器细节，原理图接线图在一般电机图中描述。

H.标准工作条件

bull;额定电压Vr：12.0V直流端子常数

bull;测试电压Vt：端子处的12.0Vplusmn;O.2VDC常数

bull;测试温度Tt：23°Cplusmn;5°C

bull;工作电压范围Vo：9V〜15VDC常数

bull;工作温度范围To：-30°C 80°C

bull;相对湿度Rh：低于95％RH

bull;旋转方向：CW和CCW

除非另有规定，本规范的所有试验都应在上述条件下进行。

I 外视图

J.机械特性

外观

bull;根据相关外形图要满足的外观和轮廓尺寸。

bull;没有明显的变形和/或表面缺陷被视觉注意。

bull;紧固部件应牢固固定。

重量：510g

K.操作性能测试

测试条件：

试验温度：25℃plusmn;5℃

测试电压：12.0Vplusmn;0.2V

性能应通过带有粉末离合器/制动器的外部负载的测力计来测量。

bull;测试时间应小于10秒。

bull;必须以顺时针和逆时针旋转测量电机的性能。

bull;在性能测试之前，遵守适用的电机图纸所要求的正确的电机组件旋转

L.绝缘电阻测试

测试条件：在端子和电机金属外壳之间使用DC500V进行绝缘电阻测试。

验收标准：必须高于预测电阻

M．噪声质量测试

测试条件：

测试电压：DC12.0Vplusmn;0.2V

负载：0.5Nm， 0.3Nm，-0.1Nm

或者在空载时

接受标准：没有由明显的电机缺陷引起的干扰噪声，如咔嗒声，划痕，斩波，敲击等。在上述操作条件下的操作期间应该检测。允许噪声的限制将通过“主品质”和“主品质”样品建立。

N.漏气试验

试验条件：电机应在空气试验压力为1047至1090mbar下进行空气泄漏试验。测试空气压力通过膜施加到通气孔中，测试持续时间为2秒。

验收标准：漏气量应小于或等于6.0ml/min。

O.旋转方向

上述测试条件和验收标准是特定的TMLIndica电动窗应用。但是，相关图纸可供参考其他应用。

四 设计/生产有效性测试

P.性能特性

测试条件：

试验温度：25℃plusmn;5℃

bull;性能应通过带有粉末离合器/制动器的外部负载的测力计来测量。

bull;测试时间应小于30秒。

bull;必须以顺时针和逆时针旋转测量电机的性能。

Q.测试电压：12.0Vplusmn;0.2V：

在性能测试之前，遵守适用的电机图纸所要求的正确的电机组件旋转。

R.热过载保护器测试

测试条件：热过载保护器必须保护电机免于在所有建立的温度，电压和气候条件下过热和损坏。当端子电压为12Vplusmn;0.2V施加到电机线束电阻最大为0.2欧姆时，热过载保护器应如下操作。（室温：25℃plusmn;5℃）。

验收标准：第一次行程时间：2.0〜15秒。

重置时间：lt;10秒。

第二次行程时间：gt;0.7秒

S.磁通量测试

测试条件：在壳体/磁轭/电动机壳体中装配磁体段之后，将待磁化的组件进行磁性测试。已知数量的匝绕组电枢用于该测试。起始端和终端连接到磁通计。上述电枢插入极组件之间，并用手完成一整圈。在磁通计中读取的磁通值（mV）。

验收标准：根据相关磁体图纸，对于指定的磁芯长度，应满足磁通值。例如，对于W0202600＆W0250500，对于25mm的磁芯长度，磁通量值应为0.300〜0.325mVs或263〜289Wb。

T.噪声级测试

（i）空载噪声级测试：

测试条件：电机应在无负载下运行，端电压为12plusmn;0.2VDC。该测试应在隔音/消声室中进行，以使背景声音电平小于测量噪声超过10dbA。电机应保持在10cm厚的泡沫上，如图9所示。麦克风应放在输出轴的对面，距离l5cm。

验收标准：噪声级必须为65dB

（A）最大值（OR）

测试条件：电机应在无负载下运行，端电压为12plusmn;0.2VDC。该测试应在隔音/消声室中进行，以使背景声音电平小于测量噪声超过10dbA。电机应保持在10cm厚的泡沫上，如图所示-10麦克风应放在输出轴的相对位置，距离为300mm。

验收标准：噪声级必须为60dB

(A)最大值.

（ii）0.5nm负载下的噪声级测试：

测试条件：电机应在0.5Nm负载下工作，端子电压为12plusmn;0.2VDC。该测试应在隔音/消声室中进行，使背景声音电平小于测量噪声大于10dbA。要测试的电机应使用橡胶带安装到粉末离合器/制动器，该橡胶带能够向电机的输出轴或小齿轮提供0.5Nm的负载。电机安装应能够模拟车辆中的电机定向。然而，如果方向未知，则电机应如图5所示安装。麦克风应放在输出轴的对面，距离500mm。

验收标准：噪声级必须低于53dB（A）。

（iii）3.5Nm负载下的噪声级测试：

测试条件：电机应在3.5Nm负载下工作，端子电压为12plusmn;0.2VDC。

该测试应在隔音/消声室中进行，以使背景声音电平小于测量噪声超过10dbA。要测试的电机应使用橡胶带安装到粉末离合器/制动器，该橡胶带能够向电机的输出轴或小齿轮提供3.5Nm的负载。电机安装应能够模拟车辆中的电机定向。但是，如果方向不知道，电机应如图6所示安装。麦克风应放在输出轴的对面，距离500mm。

验收标准：噪声级必须低于55dB（A）

U.体振试验

测试条件：电机应在0.5Nm负载下运行，端子电压为12plusmn;0.2VDC。要测试的电机应使用橡胶带安装到粉末离合器/制动器，该橡胶带能够向电机的输出轴或小齿轮提供0.5Nm的负载。电机安装应能够模拟车辆中的电机定向。然而，如果方向不知道，电机应如图3所示安装。加速度计应放置在极靴附近的齿轮箱固定点上。

验收标准：加速度计放置在电机主体上，0.5Nm负载在1G=0dB时必须低于-8db。

V.自锁试验

（i）自锁试验-电机：

测试条件：该测试应在电机端子短路的情况下进行。在3秒内向电机输出轴I小齿轮施加30Nm的恒定负载。必须在输出轴I小齿轮的两个方向上的8个不同位置进行测试。

验收标准：电机必须至少在一转后停止旋转。

（ii）自锁试验-窗户调节器系统：

测试条件：自锁测试必须在完全组装的门或车窗调节器系统中作为车窗调节器系统进行。该测试在电机端子短路的情况下进行。测试必须在行程的任何位置进行。在窗口的顶部边缘向下施加600plusmn;10N的载荷。

验收标准：卸载后，允许有最大5mm的最大开口。在该测试之后，将满足电动机的所有性能和噪声要求。

W．过电压分离测试

测试条件：电机必须安装在窗户调节器系统或模拟测试夹具中。 电机应以15V的恒定电压通电。小齿轮的最小旋转角度为300°。必须对每颗牙齿进行测试的小齿轮或8个不同的位置，用于电缆鼓类型在两个方向。

验收标准：电机必须能够通过电机端子处于直流9.0V的停止状态。

X.环境试验

（i）喷水试验：

测试条件：放置电机类似于车辆方向。通过喷嘴用水喷射4小时。喷嘴必须在电机上方300mm，水流量为1.2

验收标准：试验后立即干燥电机外壳并打开电机。不允许在电机内积水，但允许水和水冷凝的单点。

（ii）温度循环测试：

测试条件：使电机保持以下环境测试周期。

一个循环：在-40°C下1小时

在 100°C下1小时

重复测试10个循环。温度变化率应为2℃/min。

验收标准：电机应满足第3.1条中的性能试验。

（iii） 高环境失速测试：

测试条件：电机必须在最大0.2Omega;线束电阻下失速。在 80°C的环境温度下保持电机端子电压为13.5plusmn;0.2V，持续4小时。

验收标准：电机应能够在室温下使用DC10V从停止中退出。电机应满足第3.1条的性能。

（iv）温度功能测试：

（i） 温度功能测试（-30°C＆ 60°C）

测试条件：在-30

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