專利名稱：吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于直流無(wú)刷電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
吸塵器要求其電機(jī)體積小而轉(zhuǎn)速高，因此現(xiàn)有吸塵器一般采用有刷串勵(lì)電機(jī)，但有刷串勵(lì)電機(jī)存在易灼傷、壽命短的缺點(diǎn)，特別是其噪音很大，對(duì)家居環(huán)境影響大。另一方面，直流無(wú)刷電機(jī)雖然擁有噪音低的優(yōu)點(diǎn)，但在現(xiàn)有技術(shù)中，要將直流無(wú)刷電機(jī)應(yīng)用到吸塵器中仍有困難，因?yàn)楝F(xiàn)有直流無(wú)刷電機(jī)的外轉(zhuǎn)子采用一體鑄成的圓環(huán)形永磁體，在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)形永磁體自身的離心力使永磁體自身產(chǎn)生沿徑向位移的趨勢(shì)，但圓環(huán)形永磁體的一體性結(jié)構(gòu)卻阻止這種徑向位移，從而產(chǎn)生切向拉應(yīng)力，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)10000轉(zhuǎn)以上時(shí)，該拉應(yīng)力容易使圓環(huán)形永磁體自身出現(xiàn)裂損，導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速下降甚至損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要提供一種吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)，它可以避免在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)永磁體自身出現(xiàn)裂損。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)包括導(dǎo)葉輪、動(dòng)葉輪、定子、轉(zhuǎn)子，其主要特點(diǎn)在于，所述轉(zhuǎn)子是外轉(zhuǎn)子，該外轉(zhuǎn)子由套筒及偶數(shù)片磁極組成，各磁極均勻分布并粘貼在套筒內(nèi)表面上，每相鄰兩磁極之間留出間隙。
實(shí)現(xiàn)上述目的較好的方案是所述定子是由鐵芯及繞制在鐵芯上單齒分布的三相繞極組成。
實(shí)現(xiàn)上述目的更好的方案是所述磁極為瓦形磁極，其片數(shù)為四片。
所述外轉(zhuǎn)子可以采用霍爾元件作為位置傳感器。
上述套筒最好采用純鐵粉末冶金結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果1.由于相鄰磁極之間留出間隙，各片磁極可以產(chǎn)生各自獨(dú)立的微小徑向位移。當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁極離心力的作用表現(xiàn)為套筒的徑向彈性變形和各片磁極各自獨(dú)立的徑向位移，而不會(huì)產(chǎn)生各片磁極之間的切向拉應(yīng)力，避免離心力引起磁環(huán)的裂損而導(dǎo)致電機(jī)失效問(wèn)題，因此本實(shí)用新型的電機(jī)轉(zhuǎn)速可高達(dá)11000-25000轉(zhuǎn)/分鐘。
2、由于采用外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子的直流無(wú)刷電機(jī)，具有噪音低，體積小巧、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，更適用于吸塵器的需要。實(shí)驗(yàn)證明，采用本實(shí)用新型電機(jī)可降低噪聲5-10dB。
3、由于外轉(zhuǎn)子套筒采用純鐵粉末冶金結(jié)構(gòu)，大大增加其強(qiáng)度，解決了其高速轉(zhuǎn)動(dòng)易產(chǎn)生變形的問(wèn)題。由于該金屬的高導(dǎo)磁及低剩磁性能，也保證了電機(jī)運(yùn)行可靠性及較高效率。
4、在電路設(shè)計(jì)上，可以采用軟特性啟動(dòng)，避免電機(jī)啟動(dòng)產(chǎn)生過(guò)大的電流沖擊。同時(shí)，其控制電路中可以采用穩(wěn)速系統(tǒng)，在電壓過(guò)低及過(guò)高的條件下仍能保證其輸出功率恒定。


圖1是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施例的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中套筒和磁環(huán)的剖面示意圖。
圖3是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施例的控制電路方框原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1、圖2所示的吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)包括導(dǎo)葉輪20、動(dòng)葉輪21、葉輪罩22，其外轉(zhuǎn)子由套筒9及四片瓦形磁極11組成，各磁極均勻分布并粘貼在套筒9內(nèi)表面上，每相鄰兩磁極之間留出間隙不連為一體；上述套筒9采用純鐵粉末冶金結(jié)構(gòu)，上述定子是由鐵芯10及繞制在鐵芯上單齒分布的三相繞極14組成，鐵芯10及繞極14支承在定子支承1上。該外轉(zhuǎn)子采用高速霍爾元件23作為位置傳感器。
圖3所示，無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)傳感器信號(hào)在轉(zhuǎn)子位置譯碼器中轉(zhuǎn)換成正確換相順序相號(hào)，控制功率開(kāi)關(guān)器件按一定的順序接通或關(guān)斷相繞組，確保定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間保持規(guī)定的超前關(guān)系，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子按設(shè)定轉(zhuǎn)向運(yùn)轉(zhuǎn)。該電路采用PWM方式對(duì)橋式全波驅(qū)動(dòng)，電路下臂橋開(kāi)關(guān)進(jìn)行脈寬調(diào)制，改變定子繞組的平均電壓，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩。該電路還采用電子測(cè)速器進(jìn)行F/V變換，得到速度電壓信號(hào)與設(shè)定的速度信號(hào)比較，經(jīng)誤差擴(kuò)大器送到PWM實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)速，并提供相應(yīng)之轉(zhuǎn)矩達(dá)到該電機(jī)的功率設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)該電機(jī)按預(yù)定設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，通過(guò)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)渦式輪葉按設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生相應(yīng)預(yù)定的真空度。
權(quán)利要求1.一種吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)，包括導(dǎo)葉輪、動(dòng)葉輪、定子、轉(zhuǎn)子，其特征在于所述轉(zhuǎn)子是外轉(zhuǎn)子，該外轉(zhuǎn)子由套筒及偶數(shù)片磁極組成，各磁極均勻分布并粘貼在套筒內(nèi)表面上，每相鄰兩磁極之間留出間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述磁極為瓦形磁極，其片數(shù)為四片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述定子是由鐵芯及繞制在鐵芯上單齒分布的三相繞極組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述外轉(zhuǎn)子采用霍爾元件作為位置傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)，其特征在于所述套筒采用純鐵粉末冶金結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種吸塵器用直流無(wú)刷電機(jī)，其外轉(zhuǎn)子由套筒及四片瓦形磁極組成，各磁極均勻分布并粘貼在套筒內(nèi)表面上，每相鄰兩磁極之間留出間隙；其定子由鐵芯及繞制在鐵芯上單齒分布的三相繞極組成，外轉(zhuǎn)子采用高速霍爾元件作為位置傳感器，套筒采用純鐵粉末冶金結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型可以避免在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)永磁體自身出現(xiàn)裂損，轉(zhuǎn)速可高達(dá)11000－25000轉(zhuǎn)/分鐘，具有噪音低，體積小巧、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，適用于吸塵器的需要，其電路設(shè)計(jì)也保證了電機(jī)運(yùn)行可靠性及較高效率。
文檔編號(hào)H02K29/00GK2742665SQ20042009553
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者陳梁鴻, 方少偉, 張秋華 申請(qǐng)人:陳梁鴻, 方少偉, 張秋華