專利名稱：一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，特別是一種帶有變頻控制回路的三相無刷永磁電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的家用吊扇一般都是采用單相交流電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電機(jī)驅(qū)動，該電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本比較高，電機(jī)運(yùn)動效率低、能耗大、噪音較大、體積也相對較大，一般的家用吊扇的電機(jī)在運(yùn)行時其功率達(dá)到60W以上，功率較大，電機(jī)發(fā)熱也較大,該電機(jī)在長時間運(yùn)行后，電機(jī)內(nèi)部發(fā)熱大，影響電機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重的會造成火災(zāi)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，其 能耗少，環(huán)保節(jié)能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，包括由上蓋和下蓋組成的中空柱形的電機(jī)殼，所述電機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有圍成環(huán)形的磁鐵，電機(jī)殼上還設(shè)置有軸承座，軸承座上活動設(shè)置有電機(jī)軸，所述電機(jī)軸穿過電機(jī)殼，電機(jī)軸上固定有定子鐵芯，所述定子鐵芯位于圍成環(huán)形的磁鐵的內(nèi)圈，所述定子鐵芯上設(shè)置有三相繞組，所述定子鐵芯連接變頻控制回路板，所述變頻控制回路板包括有用于檢測反電勢和電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測模塊、與檢測模塊的輸出端連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)控制模塊、與單片機(jī)控制模塊的輸出端連接用于驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動模塊、為上述模塊提供電源的電源模塊，所述驅(qū)動模塊的輸出端連接到定子鐵芯的三相繞組。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變頻控制回路板上設(shè)置有遙控接收模塊，所述遙控接收模塊的輸出端連接單片機(jī)控制模塊，所述遙控接收模塊用于接收匹配的遙控器的信號，通過遙控器可以對電機(jī)進(jìn)行遙控，操作更加方便。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變頻控制回路板上設(shè)置有過流保護(hù)電路，防止電流過大對電機(jī)造成損壞，延長電機(jī)的使用壽命。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變頻控制回路板上設(shè)置有指示燈和蜂鳴器，指示燈可用于指示電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，蜂鳴器可用于故障報(bào)警，使用戶能及時了解到電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定子鐵芯的外圍設(shè)置有多組規(guī)格相同的齒，齒的外側(cè)面為拋物線，拋物線的頂點(diǎn)為定子鐵芯的外弧圓周面，定子鐵芯的齒與齒之間相鄰的拋物線形成不均勻的氣隙，所述定子鐵芯的齒與齒之間形成繞線槽，三相繞組設(shè)置在繞線槽內(nèi)。具有不均勻氣隙的定子鐵芯在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時能消除“死點(diǎn)”，保證電機(jī)能持續(xù)不斷的工作。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述三相繞組的各相繞線間隔設(shè)置在繞線槽內(nèi)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的磁鐵為一體成型的磁環(huán)，所述磁鐵通過外加壓力直接固定在電機(jī)殼內(nèi)壁，采用電機(jī)殼直接充當(dāng)磁環(huán)的磁軛，簡化電機(jī)結(jié)構(gòu)，減少電機(jī)配件,降低生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的可變頻的三相無刷永磁電機(jī)采用了變頻控制回路板對電機(jī)進(jìn)行變頻控制，變頻電機(jī)的能效高，在較低電壓、電流的情況下運(yùn)作，大大降低電機(jī)的能耗，電機(jī)在正常運(yùn)作時的功率在30W或以下，其能耗只有普通電機(jī)的二分之一，可變頻控制的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、耗材少和噪音低，能無級調(diào)速，而且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)熱量小，熱量能夠及時散發(fā)，使用安全。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是變頻控制回路板的模塊框圖；圖3是變頻控制回路板的原理圖；圖4是電源模塊的電路原理圖；圖5是檢測模塊的電路原理圖；圖6是單片機(jī)控制模塊的電路原理圖；圖7是驅(qū)動模塊的電路原理圖；圖8是遙控接收模塊的電路原理圖；圖9是過流保護(hù)電路；

圖10是指示燈與蜂鳴器；圖11是定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是圖11中A處的放大示意圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1，本實(shí)用新型的一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，包括由上蓋2和下蓋I組成的中空柱形的電機(jī)殼，電機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有圍成環(huán)形的磁鐵3,電機(jī)殼上還設(shè)置有軸承座
4,軸承座4上活動設(shè)置有電機(jī)軸5,電機(jī)軸5穿過電機(jī)殼，電機(jī)軸5上固定有定子鐵芯6,定子鐵芯6位于圍成環(huán)形的磁鐵3的內(nèi)圈，所述定子鐵芯6上設(shè)置有三相繞組66，所述定子鐵芯6連接變頻控制回路板7。本實(shí)用新型的可變頻的三相無刷永磁電機(jī)采用了變頻控制回路板7對電機(jī)進(jìn)行變頻控制，有效降低電機(jī)的運(yùn)作電壓、電流，大大降低電機(jī)的能耗，例如帶動一般的家用吊扇運(yùn)轉(zhuǎn)時，電機(jī)的功率處于30W或以下，其能耗只有普通電機(jī)的二分之一，而且可變頻電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)熱量小，熱量能夠及時散發(fā)，不存在熱量積聚而引發(fā)火災(zāi)的隱患，使用安全；可變頻控制的電機(jī)由于采用電機(jī)軸和軸承座配合運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低，能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，電機(jī)體積小、耗材少。參照圖2至圖10，變頻控制回路板7用于控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于本設(shè)計(jì)的電機(jī)是三相電機(jī)，通過變頻控制回路板7可控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、啟動、停止、定時、無級調(diào)速等操作。變頻控制回路板7內(nèi)包括有電源模塊74、檢測模塊71、單片機(jī)控制模塊72、驅(qū)動模塊73。電源模塊74用于為變頻控制回路板7上所有回路提供電壓穩(wěn)定的工作電源，電源模塊74可選擇接入交流電或者直流電，電源模塊74包括有濾波回路和整流穩(wěn)壓回路。檢測模塊71的輸出端連接單片機(jī)控制模塊72，單片機(jī)控制模塊72用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并對電機(jī)發(fā)出控制指令，單片機(jī)控制模塊72的輸出端連接有驅(qū)動模塊73，所述驅(qū)動模塊73的輸出端連接到定子鐵芯6的三相繞組66用于驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，變頻控制回路板7上設(shè)置有用于接收匹配的遙控器信號的遙控接收模塊75，遙控接收模塊75的輸出端連接單片機(jī)控制模塊72，用戶可選用遙控器進(jìn)行遙控或者線控方式；驅(qū)動模塊73上連接有過流保護(hù)電路76，過流保護(hù)電路76由單片機(jī)控制模塊72控制，防止驅(qū)動電流過大對電機(jī)造成損壞；變頻控制回路板7上還設(shè)置有指示燈和蜂鳴器，指示燈可用于指示電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，蜂鳴器可用于故障報(bào)警，使用戶能及時了解到電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)。進(jìn)一步，變頻控制回路板7控制電機(jī)轉(zhuǎn)速時必須檢測轉(zhuǎn)子位置回饋控制中心校正，傳統(tǒng)電機(jī)的做法是在電機(jī)內(nèi)安裝霍爾位置傳感器。但是，霍爾位置傳感器不耐高溫、怕靜電，使電機(jī)不能再惡劣環(huán)境下使用；霍爾位置傳感器的設(shè)置增加電機(jī)引出線，其安裝工藝復(fù)雜，接錯線會損害，因霍爾位置傳感器損害導(dǎo)致電機(jī)返修的事件經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重影響電機(jī)的使用壽命。本設(shè)計(jì)的變頻控制回路板7設(shè)置有檢測模塊71，檢測模塊71用于檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的反電勢和電機(jī)轉(zhuǎn)速，檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的反電勢可以確定轉(zhuǎn)子的位置，本設(shè)計(jì)采用反電動勢檢測技術(shù)取代霍爾位置傳感器，減少了電機(jī)的引出線，降低了生產(chǎn)成本，簡化了生產(chǎn)工藝，延長電機(jī)使用壽命，電機(jī)也可以在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下使用。參照圖11、12，定子鐵芯6的外圍設(shè)置有多組規(guī)格相同的齒61，齒61的外側(cè)面為拋物線63，拋物線63的頂點(diǎn)為定子鐵芯6的外弧圓周面64，定子鐵芯6的齒與齒之間相鄰的拋物線63形成不均勻的氣隙65，所述定子鐵芯6的齒與齒之間形成繞線槽62，三相繞組66設(shè)置在繞線槽62內(nèi)。定子鐵芯6的不均勻氣隙65在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時能消除“死點(diǎn)”，保證電機(jī)能持續(xù)不斷的工作。優(yōu)選的，所述三相繞組66的各相繞線間隔設(shè)置在繞線槽62內(nèi)，使每一相的兩側(cè)都是相隔120度的不同的相線繞組。優(yōu)選的,磁鐵3為一體成型的磁環(huán),磁鐵3通過外加壓力直接固定在電機(jī)殼內(nèi)壁，利用鐵制的電機(jī)殼直接充當(dāng)磁環(huán)的磁軛，磁鐵3和電機(jī)殼構(gòu)成電機(jī)的轉(zhuǎn)子，簡化電機(jī)結(jié)構(gòu)，減少電機(jī)配件，降低生產(chǎn)成本。本設(shè)計(jì)的可變頻的三相無刷永磁電機(jī)與單相交流異步電機(jī)相比，在相同的功率和轉(zhuǎn)速條件下，本設(shè)計(jì)的電機(jī)體積為單相交流異步電機(jī)體積的38. 6%，重量為其34. 8%，制作用材約為單相交流異步電機(jī)的30%，而效率比單相交流異步電機(jī)高30飛0%，因此，本設(shè)計(jì)的電機(jī)具有很大的發(fā)展優(yōu)勢，逐步取代傳統(tǒng)的單相交流異步電機(jī)成為大部分用電設(shè)備的動力源。本設(shè)計(jì)的可變頻的三相無刷永磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是能耗低、噪音低；啟動力矩大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；運(yùn)轉(zhuǎn)時溫升小，使用安全；用材省，制作成本較低，由于不用設(shè)置霍爾位置傳感器，電機(jī)更加耐用。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)先實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，包括由上蓋(2 )和下蓋(I)組成的中空柱形的電機(jī)殼，所述電機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有圍成環(huán)形的磁鐵(3 )，電機(jī)殼上還設(shè)置有軸承座(4)，軸承座(4)上活動設(shè)置有電機(jī)軸(5),所述電機(jī)軸(5)穿過電機(jī)殼，電機(jī)軸(5)上固定有定子鐵芯(6),所述定子鐵芯(6)位于圍成環(huán)形的磁鐵(3)的內(nèi)圈，其特征在于所述定子鐵芯(6)上設(shè)置有三相繞組(66 )，所述定子鐵芯(6 )連接變頻控制回路板(7 )，所述變頻控制回路板(7 )包括有用于檢測反電勢和電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測模塊(71)、與檢測模塊(71)的輸出端連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)控制模塊(72)、與單片機(jī)控制模塊(72)的輸出端連接用于驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動模塊(73)、為上述模塊提供電源的電源模塊(74)，所述驅(qū)動模塊(73)的輸出端連接到定子鐵芯(6)的三相繞組(66)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，其特征在于所述變頻控制回路板(7)上設(shè)置有遙控接收模塊(75)，所述遙控接收模塊(75)的輸出端連接單片機(jī)控制模塊(72)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，其特征在于所述變頻控制回路板(7)上設(shè)置有過流保護(hù)電路(76)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，其特征在于所述變頻控制 回路板(7)上設(shè)置有指示燈和蜂鳴器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，其特征在于所述定子鐵芯(6)的外圍設(shè)置有多組規(guī)格相同的齒(61)，齒(61)的外側(cè)面為拋物線(63)，拋物線(63)的頂點(diǎn)為定子鐵芯(6)的外弧圓周面(64)，定子鐵芯(6)的齒與齒之間相鄰的拋物線(63)形成不均勻的氣隙(65)，所述定子鐵芯(6)的齒與齒之間形成繞線槽(62)，三相繞組(66)設(shè)置在繞線槽(62)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，其特征在于所述三相繞組(66)的各相繞線間隔設(shè)置在繞線槽(62)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，其特征在于所述的磁鐵(3)為一體成型的磁環(huán)，所述磁鐵(3)通過外加壓力直接固定在電機(jī)殼內(nèi)壁。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可變頻的三相無刷永磁電機(jī)，包括電機(jī)殼，電機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有圍成環(huán)形的磁鐵，電機(jī)殼上還設(shè)置有軸承座，軸承座上活動設(shè)置有電機(jī)軸，電機(jī)軸穿過電機(jī)殼，電機(jī)軸上固定有定子鐵芯，所述定子鐵芯位于圍成環(huán)形的磁鐵的內(nèi)圈，所述定子鐵芯上設(shè)置有三相繞組，所述定子鐵芯連接變頻控制回路板，本實(shí)用新型的可變頻的三相無刷永磁電機(jī)采用了變頻控制回路板對電機(jī)進(jìn)行變頻和控制，電機(jī)的運(yùn)作電壓、電流較低，大大降低電機(jī)的能耗，電機(jī)在正常運(yùn)作時的功率在30W或以下，其能耗只有普通電機(jī)的二分之一，可變頻控制的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、耗材少和噪音低，能無級調(diào)速，而且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)熱量小，熱量能夠及時散發(fā)，使用安全。
文檔編號H02K1/16GK202488323SQ20122008975
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者張文峰 申請人:江門市凱斯萊工貿(mào)有限公司