吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，包括軸系組件、定子組件和驅(qū)動控制器，軸系組件包括轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)葉和磁石，定子組件包括定子、電樞繞組、導(dǎo)桿和連接導(dǎo)桿的機(jī)座，轉(zhuǎn)軸通過所述軸承與所述機(jī)座連接，轉(zhuǎn)軸在靠近所述定子一側(cè)安裝所述磁石，在另一側(cè)安裝所述風(fēng)葉；定子由電樞齒分塊拼合形成，定子上開設(shè)有定子槽和定位孔，每一塊電樞齒的定子槽分別纏繞所述電樞繞組，定子通過所述定位孔連接所述導(dǎo)桿進(jìn)行固定，定子由三塊以上電樞齒拼裝組合而成，機(jī)座設(shè)置有中心孔，所述中心孔設(shè)置有設(shè)置軸承的軸承室，機(jī)座通過軸承連接轉(zhuǎn)軸。
【專利說明】
吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及永磁直流電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及家電領(lǐng)域的無刷直流永磁電動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]無刷直流永磁電動機(jī)因其結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)和結(jié)構(gòu)形式多樣等特點(diǎn)而廣泛使用，隨著人們生活水平的不斷提高以及節(jié)能環(huán)保的需要，以無刷直流永磁電動機(jī)作為動力源的家用電器的市場需求正變得越來越大，尤其以吸塵器為代表的高品質(zhì)家用電器，正受到越來越多的消費(fèi)者的喜愛。
[0003]因此為家用吸塵器提供高品質(zhì)的動力源已成為當(dāng)務(wù)之急，目前，吸塵器的永磁電動機(jī)還存在以下不足:(I)部分吸塵器永磁電動機(jī)依然采用有刷結(jié)構(gòu)，使得電動機(jī)轉(zhuǎn)速和壽命受到限制，進(jìn)而影響吸塵器的吸力效果和耐用度；(2)使用多槽多極結(jié)構(gòu)的無刷直流永磁電動機(jī)吸塵器，不僅電動機(jī)加工制造要求更高，而且需要很高的電子換向頻率，使得電動機(jī)本體結(jié)構(gòu)和驅(qū)動控制器的成本均增加；(3)永磁電動機(jī)轉(zhuǎn)速尚不能達(dá)到較高的水平，使得吸塵器的吸塵效果欠佳;(4)永磁電動機(jī)振動噪聲偏大，降低了消費(fèi)者使用吸塵器的滿意度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可靠性高、且易于散熱的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)。
[0005]具體來說，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0006]—種吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，包括軸系組件、定子組件和驅(qū)動控制器，軸系組件包括轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)葉和磁石，定子組件包括定子、電樞繞組、導(dǎo)桿和連接導(dǎo)桿的機(jī)座，轉(zhuǎn)軸通過所述軸承與所述機(jī)座連接，轉(zhuǎn)軸在靠近所述定子一側(cè)安裝所述磁石，在另一側(cè)安裝所述風(fēng)葉；
[0007]定子由電樞齒分塊拼合形成，定子上開設(shè)有定子槽和定位孔，在每一塊電樞齒的定子槽分別纏繞所述電樞繞組，定子通過所述定位孔連接導(dǎo)桿進(jìn)行一端進(jìn)行固定，導(dǎo)桿另一端連接所述驅(qū)動控制器。
[0008]優(yōu)選地，所述的定子由三塊以上電樞齒拼裝組合而成。
[0009]優(yōu)選地，所述的機(jī)座設(shè)置有中心孔，所述中心孔設(shè)置有設(shè)置軸承的軸承室，機(jī)座通過軸承連接轉(zhuǎn)軸。
[0010]優(yōu)選地，所述軸承為高速陶瓷軸承，在所述軸承室設(shè)置有兩個軸承分別安裝于所述機(jī)座中心孔兩端。
[0011]優(yōu)選地，所述的導(dǎo)桿的具有軸肩段，限定所述定子一側(cè)的位置，并穿設(shè)有卡套來限定定子的另一側(cè)。
[0012]優(yōu)選地，所述的導(dǎo)桿端部設(shè)置有螺紋孔，可通過螺釘將導(dǎo)桿一端固定于機(jī)座上。
[0013]優(yōu)選地，所述導(dǎo)桿的另一側(cè)固定連接一墊片。
[0014]優(yōu)選地，所述的所述機(jī)座與所述導(dǎo)桿可加工成一整體。
[0015]優(yōu)選地，所述的驅(qū)動控制器的PCB板上設(shè)置有定位孔，對應(yīng)的與導(dǎo)桿端部進(jìn)行安裝連接。
[0016]優(yōu)選地，所述的驅(qū)動控制器的PCB板上安裝有霍爾元件，所述霍爾元件為對磁石的位置進(jìn)行檢測的位置檢測傳感器。
[0017]優(yōu)選地，所述的永磁電動機(jī)還包括有底座，通過螺釘固定連接包裹在機(jī)座外側(cè)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，具有以下有益效果:
[0019]I)本發(fā)明的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有散熱效果較好，熱量不易積聚的優(yōu)點(diǎn)，有效降低了高速運(yùn)轉(zhuǎn)時電機(jī)的溫升、噪音及振動，該電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中工作性能平穩(wěn)且干擾力矩小，提高了吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的可靠性及使用壽命O
[0020]2)本發(fā)明電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸在正常工作中兩端受到的扭力大小相等、方向相反，轉(zhuǎn)軸兩端出軸的長度最大限度的降低，因此轉(zhuǎn)軸的受力狀況均勻良好，減少了故障發(fā)生率，提高了所述電動機(jī)高速運(yùn)行時可靠性。
[0021]3)本發(fā)明電動機(jī)的定子采用拼裝組合形式，減小了槽開口，在減少齒槽轉(zhuǎn)矩的同時使電樞繞組的線徑足夠大，可為永磁電動機(jī)提供高轉(zhuǎn)速和高扭力，滿足了吸塵器對動力源性能的需要，同時還使得纏繞電樞繞組線變得方便且快捷。
[0022]4)電動機(jī)整體使得電磁激振頻率與固有頻率錯開，經(jīng)振動分析可知，避免了不必要的共振現(xiàn)象，增強(qiáng)了電機(jī)的減振降噪效果。
[0023]5)本發(fā)明還具有設(shè)計合理、制造方便、成本低、扭力大、轉(zhuǎn)速高、工作效率高及使用壽命長等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的分解示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的機(jī)座切面示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的定子分塊示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的定子分塊后電樞齒的示意圖。
[0028]圖5是本發(fā)明的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖符號說明如下:
[0030]1-風(fēng)葉；2-定位套；3-螺釘;4-軸承；5-底座；6_定子;601-電樞齒；602-定子槽；603-定子孔;7-電樞繞組;8-轉(zhuǎn)軸;9-機(jī)座；1-T形套；11-磁石；12-導(dǎo)桿；13-卡套；14-霍爾元件；15-驅(qū)動控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]圖1為本發(fā)明提供的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的分解示意圖，包括:軸系組件、定子組件和驅(qū)動控制器15，軸系組件包括轉(zhuǎn)軸8、軸承4、風(fēng)葉I和磁石，軸系組件在正常工作過程中保持高速旋轉(zhuǎn);定子組件包括定子6、電樞繞組7、導(dǎo)桿12和與導(dǎo)桿連接的機(jī)座9，驅(qū)動控制器15連接外部電源驅(qū)動并控制電動機(jī)工作，優(yōu)選地，驅(qū)動控制器15的PCB板上安裝有霍爾元件14，霍爾元件14為可以對磁石11的位置進(jìn)行檢測的位置檢測傳感器。
[0033]圖2為吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的機(jī)座切面示意圖，轉(zhuǎn)軸8穿入機(jī)座9的中心孔，機(jī)座9中心孔兩端設(shè)置有軸承室，軸承4為高速軸承安裝在機(jī)座9的軸承室內(nèi)。機(jī)座9的左端出軸安裝磁石11，磁石11與轉(zhuǎn)軸8通過高強(qiáng)度膠水緊密粘接在一起，磁石11作為電動機(jī)的轉(zhuǎn)子，在正常的工作中帶動轉(zhuǎn)軸8保持高速旋轉(zhuǎn)，磁石11的外徑盡可能小且材質(zhì)均勻，使磁石11在高速旋轉(zhuǎn)過程產(chǎn)生的離心力盡量小;機(jī)座9的右端出軸先安裝定位套2進(jìn)行限位，然后安裝有風(fēng)葉I，轉(zhuǎn)軸8通過特定工裝壓入風(fēng)葉I的安裝孔內(nèi)，優(yōu)選地，轉(zhuǎn)軸8與風(fēng)葉I過盈配合以保證風(fēng)葉高速旋轉(zhuǎn)中不產(chǎn)生相對周向滑動。其中，轉(zhuǎn)軸8在正常工作中，兩端受到的扭力大小相等、方向相反，并使轉(zhuǎn)軸8兩端出軸的長度得到了最大限度的降低，使得轉(zhuǎn)軸8的受力狀況較好。
[0034]由于吸塵器的動力源需要永磁電動機(jī)提供高轉(zhuǎn)速和高扭力，因此，永磁電動機(jī)的電樞繞組7的線徑必須足夠大，以滿足吸塵器對動力源性能的需要，與此同時，高速旋轉(zhuǎn)的永磁電動機(jī)的定子的槽開口應(yīng)該盡量小，以減小齒槽轉(zhuǎn)矩對電動機(jī)的性能影響，因此，本發(fā)明提供的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)內(nèi)定子6采用了分塊拼裝的形式組合而成，定子6由兩塊及兩塊以上的電樞齒601拼裝組合形成，通過定子6的分塊拼裝能夠?qū)⒍ㄗ硬坶_口最大限度的減小，在減少齒槽轉(zhuǎn)矩的同時使電樞繞組7的線徑足夠大，同時還使得纏繞電樞繞組線變得方便且快捷。
[0035]圖3為吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的定子分塊示意圖，優(yōu)選的，定子6由三塊電樞齒601組成，圖4定子分塊后的電樞齒示意圖，電樞繞組7纏繞在定子6的定子槽602上，纏繞時方便且快捷，相對應(yīng)的定子6的槽數(shù)為三個，優(yōu)選地，與之相配合的磁石11的極數(shù)為兩極，因此，該高速無刷直流永磁電動機(jī)的電子換向頻率相對較低，從而降低了驅(qū)動控制器15的成本。
[0036]為了不使分塊后的定子6出現(xiàn)“翻翹”現(xiàn)象，分塊后的定子6的邊緣開有尺寸足夠大的定子孔，如圖3所示，定子6上開設(shè)有三個定子孔603，定子6的定子孔603與導(dǎo)桿12配合進(jìn)行固定，參考圖1，導(dǎo)桿12的中上部設(shè)置有軸肩段，導(dǎo)桿12從下部穿入定子6的定子孔，使導(dǎo)桿12的軸肩段下端頂住定子6上側(cè)從而限定定子6，定子6的下側(cè)通過導(dǎo)桿12穿設(shè)有卡套13進(jìn)行限位固定，然后，導(dǎo)桿12的一端固定在機(jī)座9上，另一端固定在驅(qū)動控制器15上；
[0037]優(yōu)選地，導(dǎo)桿12兩端通過螺釘固定在機(jī)座9和驅(qū)動控制器15上，實(shí)現(xiàn)定子6最終的軸向固定，也可以通過螺紋連接將導(dǎo)桿12與機(jī)座9進(jìn)行連接。
[0038]其中，導(dǎo)桿12的靠近軸肩段的上端可以與機(jī)座9加工成一整體，加強(qiáng)了導(dǎo)桿12對定子的固定作用。
[0039]圖5為吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的組合結(jié)構(gòu)示意圖，底座5通過螺釘3固定在機(jī)座9外，并且底座5包裹在機(jī)座9外側(cè)，通過底座5配合將風(fēng)葉I產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸向流動氣流導(dǎo)入永磁電動機(jī)內(nèi)部空間，底座5具有相對復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，底座5材質(zhì)為塑膠，便于底座5的加工成形并降低成本。驅(qū)動控制器15的PCB板上面有相應(yīng)的定位孔，可以通過螺釘與導(dǎo)桿12的端部進(jìn)行固定，同時，驅(qū)動控制器15的PCB板能壓緊導(dǎo)桿12上的卡套13和定子6，防止定子6在工作過程中松動。
[0040]導(dǎo)桿12和機(jī)座9采用導(dǎo)熱性良好的材質(zhì)制作而成，優(yōu)選地，導(dǎo)桿12采用銅合金，機(jī)座9采用鋁制金屬，永磁電動機(jī)處于工作狀態(tài)時，電樞繞組7和定子6產(chǎn)生的大量熱量可以通過導(dǎo)熱性較好的導(dǎo)桿12進(jìn)一步傳遞到鋁制的機(jī)座9，同時，軸承4旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦熱也傳遞到機(jī)座9，最后通過機(jī)座9將熱量傳遞出來，進(jìn)一步的，風(fēng)葉I高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)勁軸向流動氣流，配合底座5的風(fēng)道進(jìn)入永磁電動機(jī)的內(nèi)部空間，能夠?qū)C(jī)座9、導(dǎo)桿12、定子6和電樞繞組7等結(jié)構(gòu)上的熱量迅速帶走。因此，本發(fā)明的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的散熱效果較好，熱量不易積聚，提高了吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的可靠性及使用壽命。
[0041]另一種實(shí)施方式中，與電樞繞組7接觸的導(dǎo)桿7、卡套13和機(jī)座9均為鋁制材料，能夠?qū)㈦妱訖C(jī)產(chǎn)生的熱量快速傳導(dǎo)開來，增加了散熱面積。
[0042]作為本發(fā)明另一種實(shí)施例，驅(qū)動控制器15為不包括霍爾元件14的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，并與吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)分開放置，相應(yīng)的將驅(qū)動控制器15的位置用一墊片替代連接導(dǎo)桿12端部對卡套13和定子6進(jìn)行固定，其它均保持不變。
[0043]本發(fā)明的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，定子通過采用拼裝組合形式，減小了槽開口，在減少齒槽轉(zhuǎn)矩的同時使電樞繞組的線徑足夠大，可為永磁電動機(jī)提供高轉(zhuǎn)速和高扭力，滿足了吸塵器對動力源性能的需要，同時還使得纏繞電樞繞組線變得方便且快捷；通過使電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸兩端受到的扭力大小相等、方向相反，轉(zhuǎn)軸兩端出軸的長度最大限度的降低，使轉(zhuǎn)軸的受力狀況均勻良好，減少了故障發(fā)生率，提高了永磁電動機(jī)高速運(yùn)行時的可靠性，通過本發(fā)明吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決了永磁電動機(jī)轉(zhuǎn)速尚不能達(dá)到較高的水平，使得吸塵器的吸塵效果欠佳的問題，以及永磁電動機(jī)發(fā)熱量大且散熱效果不佳、永磁電動機(jī)振動噪聲偏大和消費(fèi)者使用吸塵器的滿意度低下等問題。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，并不用于局限本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的修改、等同替換和改進(jìn)等，均需要包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，包括軸系組件、定子組件和驅(qū)動控制器(15)，其特征在于，所述軸系組件包括轉(zhuǎn)軸(8)、軸承(4)、風(fēng)葉(I)和磁石(11)，定子組件包括定子(6)、電樞繞組(7)、導(dǎo)桿(12)和連接導(dǎo)桿(12)的機(jī)座(9)，所述轉(zhuǎn)軸(8)通過所述軸承(4)與所述機(jī)座(9)連接，所述轉(zhuǎn)軸(8)在靠近所述定子(6)—側(cè)安裝所述磁石(11)，在另一側(cè)安裝所述風(fēng)葉(I); 所述定子(6)由電樞齒(601)拼裝組合形成，所述定子(6)上開設(shè)有定子槽(602)和定子孔(603)，在每一塊電樞齒(601)的定子槽(602)內(nèi)分別纏繞所述電樞繞組(7)，定子(6)通過所述定子孔(603)連接所述導(dǎo)桿(12)—端進(jìn)行固定，導(dǎo)桿(12)另一端連接所述驅(qū)動控制器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述定子(6)由三塊以上電樞齒(601)拼裝組合而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述機(jī)座(9)設(shè)置有中心孔，所述中心孔設(shè)置有設(shè)置軸承(4)的軸承室，所述機(jī)座(9)通過軸承(4)連接所述轉(zhuǎn)軸(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述軸承(4)為高速陶瓷軸承，在所述軸承室設(shè)置有兩個軸承(4)分別安裝于所述機(jī)座中心孔兩端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)桿(12)具有軸肩段，限定所述定子(6)—側(cè)的位置，并穿設(shè)有卡套(13)來限定定子(6)的另一側(cè)位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)桿(12)端部設(shè)置有螺紋孔，通過螺釘(3)將導(dǎo)桿(12) —端固定于機(jī)座(9)上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)桿(12)的另一側(cè)固定連接一墊片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動控制器(15)的PCB板上設(shè)置有定位孔，與對應(yīng)的導(dǎo)桿(12)端部進(jìn)行安裝連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動控制器(15)的PCB板上安裝有霍爾元件(14)，所述霍爾元件(14)為對磁石的位置進(jìn)行檢測的位置檢測傳感器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器高速無刷直流永磁電動機(jī)，其特征在于，所述永磁電動機(jī)還包括有底座(5)，所述底座(5)通過螺釘(3)固定連接機(jī)座(9)并包裹在機(jī)座(9)外側(cè)。
【文檔編號】H02K29/08GK105827089SQ201610340835
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】張用萬
【申請人】深圳市萬至達(dá)電機(jī)制造有限公司