無刷吸塵器電風(fēng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種采用四極六槽三相軸向磁通無刷電機(jī)的吸塵器風(fēng)機(jī)，其包括動(dòng)葉輪風(fēng)罩，動(dòng)葉輪，定葉輪，軸向磁通無刷電機(jī)，電機(jī)風(fēng)罩，以及設(shè)于電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板。軸向磁通無刷電機(jī)包括電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子及電機(jī)轉(zhuǎn)軸，電機(jī)定子內(nèi)設(shè)有均勻分布的六個(gè)繞組，所述繞組為三相繞組，電機(jī)轉(zhuǎn)子上設(shè)有均勻分布的四個(gè)轉(zhuǎn)子磁極，電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)于定葉輪和電機(jī)驅(qū)動(dòng)板間，電機(jī)定子設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)子和定葉輪間。本實(shí)用新型通過采用四極六槽三相軸向磁通無刷電機(jī)，具有提高電機(jī)的功率密度，降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和電機(jī)振動(dòng)噪音，縮短電機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸向長度，縮小吸塵器風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的軸向長度，減少吸塵器風(fēng)機(jī)的體積的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
無刷吸塵器電風(fēng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種需要高速無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種采用軸向磁通無刷電機(jī)的吸塵器風(fēng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]吸塵器是利用電機(jī)帶動(dòng)葉片高速旋轉(zhuǎn)，在密封的殼體內(nèi)產(chǎn)生空氣負(fù)壓，從而將塵肩等雜物吸入集塵袋中的清潔電器。吸塵器電風(fēng)機(jī)是吸塵器的核心部件，由兩部分構(gòu)成，電機(jī)部分與風(fēng)機(jī)部分。吸塵器電風(fēng)機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速要求很高，常規(guī)的吸塵器電風(fēng)機(jī)一般使用有刷電機(jī)，其轉(zhuǎn)速通常在在20000-40000之間，其轉(zhuǎn)速雖然可滿足吸塵器電風(fēng)機(jī)的要求，但是有刷電機(jī)的換向器磨損快，壽命短，噪音大，性能低。
[0003]隨著吸塵器行業(yè)的能耗標(biāo)準(zhǔn)的提高，以及消費(fèi)者對(duì)便攜式吸塵器小型化的需求，如何使吸塵器電風(fēng)機(jī)在滿足體積小，靜音時(shí)又能夠提高效率成為業(yè)界的一大技術(shù)難題。無刷直流電機(jī)相對(duì)有刷電機(jī)由于取消了電刷換向使用電子換向，轉(zhuǎn)速可以達(dá)到6萬以上，壽命達(dá)到2000小時(shí)以上。沒有碳刷的摩擦，噪音可以降的更低。
[0004]無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，相應(yīng)的要求半導(dǎo)體功率開關(guān)管通斷頻率就很高，因此，發(fā)熱較嚴(yán)重。
[0005]目前，市場(chǎng)上吸塵器電機(jī)將兩極永磁無刷電機(jī)作為首先的結(jié)構(gòu)，它可以降低電機(jī)控制器的功率開關(guān)器件開關(guān)頻率，降低功率管的發(fā)熱，大幅度提尚功率管的有效傳輸功率。但是，此種現(xiàn)有電機(jī)均為單相電機(jī)，即電機(jī)只有一相通電，電機(jī)的功率密度比較小，電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和噪音大。
[0006]現(xiàn)有的吸塵器無刷永磁高速電機(jī)為傳統(tǒng)的兩極單相徑向磁通無刷永磁電機(jī)，電機(jī)的軸向長度要達(dá)到一定的長度才能輸出一定的功率，通常電機(jī)的軸向長度尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電機(jī)的徑向尺寸。這樣造成風(fēng)機(jī)的長度比較長，對(duì)一些軸向尺寸要求比較短的安裝結(jié)構(gòu)，徑向尺寸的電機(jī)功率由于軸向尺寸的限制，通常功率不能做的比較大。
[0007]因此，需要研究出一種新型吸塵器用電機(jī)，來解決現(xiàn)有市場(chǎng)上的兩極單相永磁無刷電機(jī)存在的功率密度比較小、電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪音和體積都比較大的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種采用軸向磁通無刷電機(jī)的吸塵器風(fēng)機(jī)，通過增大電機(jī)轉(zhuǎn)子外徑尺寸，提高轉(zhuǎn)速，來縮短電機(jī)的軸向長度，減小吸塵器風(fēng)機(jī)軸向尺寸，同時(shí)，通過增加電機(jī)定子通電的相數(shù)，以提高電機(jī)的功率密度、縮小電機(jī)體積、降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和電機(jī)振動(dòng)噪音。
[0009]—種吸塵器電風(fēng)機(jī)，包括動(dòng)葉輪，定葉輪，以及安裝于定葉輪上的軸向磁通無刷電機(jī)，所述軸向磁通無刷電機(jī)包括電機(jī)定子，電機(jī)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子以及動(dòng)葉輪依次沿轉(zhuǎn)軸軸向安裝于所述轉(zhuǎn)軸上，所述電機(jī)定子內(nèi)設(shè)有均勻分布的六個(gè)繞組，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子上設(shè)有均勾分布的四個(gè)磁極。
[0010]優(yōu)選地，所述繞組為集中式繞組或分布式繞組。
[0011]優(yōu)選地，所述電機(jī)定子與電機(jī)轉(zhuǎn)子安裝于轉(zhuǎn)軸上的位置間形成有氣隙。
[0012]優(yōu)選地，所述動(dòng)葉輪外側(cè)設(shè)有動(dòng)葉輪風(fēng)罩，所述動(dòng)葉輪風(fēng)罩在外邊緣與所述定葉輪的外端相固定連接，動(dòng)葉輪風(fēng)罩中心形成有進(jìn)風(fēng)口。
[0013]優(yōu)選地，所述電機(jī)定子固定設(shè)置于所述定葉輪上位于動(dòng)葉輪和電機(jī)轉(zhuǎn)子間的位置。
[0014]優(yōu)選地，所述吸塵器風(fēng)機(jī)還包括電機(jī)風(fēng)罩和設(shè)于電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)的控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板。
[0015]優(yōu)選地，所述定葉輪與電機(jī)風(fēng)罩連接的端面上設(shè)有數(shù)個(gè)導(dǎo)流槽。
[0016]優(yōu)選地，所述電機(jī)風(fēng)罩與定葉輪連接面相對(duì)的端面設(shè)有數(shù)個(gè)均勻分布的通風(fēng)孔。
[0017]優(yōu)選地，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板上設(shè)有安裝通孔。
[0018]優(yōu)選地，所述動(dòng)葉輪風(fēng)罩、定葉輪、電機(jī)風(fēng)罩間形成流道。
[0019]根據(jù)阿諾德常數(shù)公式可知，D~2*L*(n/P) =C可知，沖片直徑D和轉(zhuǎn)速η—定時(shí)，鐵芯長度L與功率P成正比關(guān)系。當(dāng)需要增大功率P時(shí)，相應(yīng)的鐵芯長度L也相應(yīng)的增大，因此，易造成風(fēng)機(jī)的長度比較長。對(duì)一些軸向尺寸要求比較短的安裝結(jié)構(gòu)，徑向尺寸的電機(jī)功率由于軸向尺寸的限制，通常功率不能做的比較大。又根據(jù)阿諾德常數(shù)公式變形可得= L=(PC)/(D~2*n)，可知，通過增大電機(jī)定子外徑或者增大轉(zhuǎn)速，可以有效的減小電機(jī)軸向長度L。同時(shí)，電機(jī)定子米用四極六槽三相結(jié)構(gòu)，電機(jī)定子對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子均勾施加扭矩，減小了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和噪音。采用軸向磁通無刷電機(jī)，因無刷電機(jī)轉(zhuǎn)速高，電機(jī)定子D外徑尺寸大，可以在保證功率P—定時(shí)，能有效地減少電機(jī)的鐵芯長度L。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0021]通過采用四極六槽三相軸向磁通無刷電機(jī)，增大電機(jī)定子外徑尺寸，增大轉(zhuǎn)速，在保證功率P—定時(shí)，可以有效地減少電機(jī)的鐵芯長度L，使電機(jī)部分的軸向長度縮小到原來的1/2，吸塵器風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的軸向長度縮小了 1/2。同時(shí)，采用四極六槽三相軸向磁通無刷電機(jī)，提高了吸塵器電機(jī)的功率密度、降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和振動(dòng)噪音。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的#1』視不意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型電機(jī)定子剖視示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型電機(jī)轉(zhuǎn)子剖視示意圖；
[0025]圖4是本實(shí)用新型的動(dòng)葉輪風(fēng)罩剖視示意圖；
[0026]圖5是本實(shí)用新型的定葉輪立體示意圖；
[0027]圖6是本實(shí)用新型的電機(jī)風(fēng)罩立體示意圖；
[0028]圖7是本實(shí)用新型的電機(jī)風(fēng)罩端部示意圖；
[0029]圖8是本實(shí)用新型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板立體不意圖。
[0030]附圖標(biāo)記:1、動(dòng)葉輪風(fēng)罩，2、軸向磁通無刷電機(jī)，21、電機(jī)定子，22、電機(jī)轉(zhuǎn)子，23、轉(zhuǎn)軸，211、繞組槽，212、凸起部，213、螺栓通孔，3、定葉輪，31、電機(jī)安裝機(jī)構(gòu)，32、導(dǎo)流槽，
33、緊固件，4、電機(jī)風(fēng)罩，41、風(fēng)罩主體，42、風(fēng)罩主體邊緣，421、通孔，5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，51、通孔，6、動(dòng)葉輪，8、通風(fēng)孔。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0032]結(jié)合圖1所示，本實(shí)用新型所揭示的一種采用四極六槽三相軸向磁通無刷電機(jī)的吸塵器風(fēng)機(jī)，包括動(dòng)葉輪風(fēng)罩I，軸向磁通無刷電機(jī)2，定葉輪3，電機(jī)風(fēng)罩4，以及設(shè)于電機(jī)風(fēng)罩4內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板5、動(dòng)葉輪6。定葉輪3具有兩端面，其外端面固定連接于電機(jī)風(fēng)罩4和動(dòng)葉輪風(fēng)罩I間，定葉輪中心位置處設(shè)有電機(jī)安裝機(jī)構(gòu)31，所述軸向磁通無刷電機(jī)2通過電機(jī)安裝機(jī)構(gòu)31安裝于所述定葉輪3上。
[0033]所述軸向磁通無刷電機(jī)2為四極六槽三相無刷電機(jī)，其包括電機(jī)定子21、電機(jī)轉(zhuǎn)子22以及轉(zhuǎn)軸23。電機(jī)轉(zhuǎn)子22和電機(jī)定子21沿轉(zhuǎn)軸23依次安裝于轉(zhuǎn)軸23上，形成軸向磁通無刷電機(jī)2，動(dòng)葉輪6亦安裝于轉(zhuǎn)軸23上。電機(jī)轉(zhuǎn)子22位于電機(jī)驅(qū)動(dòng)板5與電機(jī)定子21之間。電機(jī)定子21位于定葉輪3和電機(jī)轉(zhuǎn)子22之間，且電機(jī)定子21固定安裝在定葉輪3上。如圖2所示，所述電機(jī)定子21內(nèi)部設(shè)有均勻分布的六個(gè)繞組槽211，六個(gè)三相繞組U、V、W、U、V、W，按照U-V-W-U-V-W分布在所述的六個(gè)繞組槽211內(nèi)，同相繞組中心對(duì)稱分布。電機(jī)定子21外部周壁上設(shè)有四個(gè)均勻分布的四個(gè)與定葉輪安裝機(jī)構(gòu)相配合的凸起部212，所述凸起部213上設(shè)有螺栓通孔213，電機(jī)定子21通過螺栓通孔213安裝在定葉輪3上。如圖3所示，電機(jī)轉(zhuǎn)子22圓盤型，電機(jī)轉(zhuǎn)子22上均與分布有轉(zhuǎn)子磁極，轉(zhuǎn)子磁極按照N-S分布在所述轉(zhuǎn)子盤上。電機(jī)定子21與電機(jī)轉(zhuǎn)子22兩者間的氣隙是與電機(jī)轉(zhuǎn)軸23垂直的平面。磁力線垂直于該氣隙面，與轉(zhuǎn)軸23方向平行。通過采用六個(gè)繞組對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子施加扭矩，有效的減小了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和噪音。
[0034]具體的，如圖4所示，設(shè)于動(dòng)葉輪6外側(cè)的動(dòng)葉輪風(fēng)罩I。所述動(dòng)葉輪風(fēng)罩I的縱切面為塔形，其一端向中心聚攏設(shè)置，并在中心形成進(jìn)風(fēng)口，對(duì)吸入的空氣有一定的聚攏作用，在電機(jī)轉(zhuǎn)子21帶動(dòng)動(dòng)葉輪6高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以快速、有效地將冷卻氣體吸入。
[0035]更進(jìn)一步的，如圖5所示，定葉輪3具有兩個(gè)端面，與電機(jī)風(fēng)罩4連接的端面中心處設(shè)有電機(jī)安裝機(jī)構(gòu)31，軸向磁通無刷電機(jī)2通過此安裝機(jī)構(gòu)固定安裝在定葉輪3上。同時(shí)，與電機(jī)風(fēng)罩4連接的端面上設(shè)有導(dǎo)流槽32，導(dǎo)流槽32周向分布在軸向磁通無刷電機(jī)2周圍，導(dǎo)流槽32將冷卻氣體導(dǎo)向電機(jī)及設(shè)在電機(jī)風(fēng)罩4內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板5，帶走電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的溫度，有效的冷卻電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)板5 ο導(dǎo)流槽32的結(jié)構(gòu)多樣，本實(shí)施例中的導(dǎo)流槽32由多個(gè)彎曲的導(dǎo)向葉片構(gòu)成。定葉輪3與電機(jī)風(fēng)罩4連接的端面上，四周設(shè)有凸起的緊固件33，電機(jī)風(fēng)罩4上設(shè)有與所述緊固件33相配合的通孔。
[0036]如圖6所示，與定葉輪3連接的電機(jī)風(fēng)罩4。電機(jī)風(fēng)罩4包括風(fēng)罩主體41和風(fēng)罩主體邊緣42，所述風(fēng)罩主體邊緣42上設(shè)有與定葉輪3上緊固件33相配合的通孔421。如圖7所示，電機(jī)風(fēng)罩4端部設(shè)有數(shù)個(gè)通風(fēng)孔8，優(yōu)選地，所述通風(fēng)口 8為腰形通孔，腰形通風(fēng)孔徑向分布，并向中心逐漸減小。動(dòng)葉輪風(fēng)罩1、定葉輪3、電機(jī)風(fēng)罩4形成氣流通道，可以快速、有效的帶走電機(jī)的熱量，有利于散熱。
[0037]電機(jī)驅(qū)動(dòng)板5內(nèi)設(shè)于電機(jī)風(fēng)罩4內(nèi)，控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)。如圖8所示，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板5中心處設(shè)有用于固定安裝驅(qū)動(dòng)板的安裝通孔51，電機(jī)驅(qū)動(dòng)板5可通過通孔51安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子21的軸伸端。電機(jī)驅(qū)動(dòng)板5安裝在電機(jī)風(fēng)罩4內(nèi)時(shí)，其與電機(jī)風(fēng)罩4內(nèi)壁間形成有間隙。
[0038]本實(shí)用新型通過采用軸向磁通無刷電機(jī)2，電機(jī)定子21與電機(jī)轉(zhuǎn)子22呈圓盤型結(jié)構(gòu)，兩者間的氣隙是形成與電機(jī)轉(zhuǎn)軸23垂直的平面，磁力線與電機(jī)轉(zhuǎn)軸23軸向平行。通過采用軸向磁通無刷電機(jī)，增大電機(jī)定子外徑尺寸，增大轉(zhuǎn)速，保證功率的同時(shí)，有效的縮短了電機(jī)部分軸向長度，縮短吸塵器風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的軸向長度，有效的減小吸塵器風(fēng)機(jī)的體積。
[0039]本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本實(shí)用新型的教示及揭示而作種種不背離本實(shí)用新型精神的替換及修飾，因此，本實(shí)用新型保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本實(shí)用新型的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，包括動(dòng)葉輪，定葉輪，以及安裝于定葉輪上的軸向磁通無刷電機(jī)，所述軸向磁通無刷電機(jī)包括電機(jī)定子，電機(jī)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子以及動(dòng)葉輪依次沿轉(zhuǎn)軸軸向安裝于所述轉(zhuǎn)軸上，所述電機(jī)定子內(nèi)設(shè)有均勻分布的六個(gè)繞組，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子上設(shè)有均勻分布的四個(gè)磁極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述繞組為集中式繞組或分布式繞組。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)定子與電機(jī)轉(zhuǎn)子安裝于轉(zhuǎn)軸上的位置間形成有氣隙。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述動(dòng)葉輪外側(cè)設(shè)有動(dòng)葉輪風(fēng)罩，所述動(dòng)葉輪風(fēng)罩在外邊緣與所述定葉輪的外端相固定連接，動(dòng)葉輪風(fēng)罩中心形成有進(jìn)風(fēng)口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)定子固定設(shè)置于所述定葉輪上位于動(dòng)葉輪和電機(jī)轉(zhuǎn)子間的位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述吸塵器風(fēng)機(jī)還包括電機(jī)風(fēng)罩和設(shè)于電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)的控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述定葉輪與電機(jī)風(fēng)罩連接的端面上設(shè)有數(shù)個(gè)導(dǎo)流槽。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)風(fēng)罩與定葉輪連接面相對(duì)的端面設(shè)有數(shù)個(gè)均勻分布的通風(fēng)孔。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板上設(shè)有安裝通孔。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述動(dòng)葉輪風(fēng)罩、定葉輪、電機(jī)風(fēng)罩間形成流道。
【文檔編號(hào)】H02K1/22GK205622459SQ201620416412
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】尹凌飛
【申請(qǐng)人】蘇州市潤豪電機(jī)有限公司