[發(fā)明專利]一種超高速三相軸流式風(fēng)機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710853052.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN107425634A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵穩(wěn);王曉;王煥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山雅力康電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K3/47
• 分類號(hào): H02K3/47;H02K5/04;H02K5/16;H02K1/27;H02K9/02;H02K7/14;F04D19/00;F04D25/08
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)機(jī)，具體為一種超高速三相軸流式風(fēng)機(jī)。

背景技術(shù)

隨著鋰電池技術(shù)的成熟應(yīng)用，吸塵器由原來的笨重形式向輕巧形式、由交流供電向直流供電方式發(fā)展。手持式吸塵器，機(jī)動(dòng)性能好，攜帶方便，不受電源的限制，輕便，操作靈活。因此，高端手持式吸塵器就要求電機(jī)體積小，高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生大的負(fù)壓。對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要求可達(dá)到5萬轉(zhuǎn)以上。

目前市場(chǎng)上手持式吸塵器電機(jī)采用直流有刷電機(jī)、直流無刷電機(jī)、永磁單相同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，皆為有齒槽電機(jī)。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)繞組不通電時(shí)永磁體和定子鐵芯之間相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，是由永磁體與電樞齒之間相互作用力的切向分量引起的。齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，降低永磁電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制特性和運(yùn)行可靠性，影響系統(tǒng)的控制精度，并引起振動(dòng)、噪聲等問題。

實(shí)際上齒槽轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電機(jī)中的靜磁能變化率。由于永磁體和鐵芯中的靜磁能變化很小可以忽略。故電機(jī)的靜磁能近似等于氣隙中的靜磁能。當(dāng)鐵芯有齒槽時(shí)，磁場(chǎng)能量隨定子和轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置發(fā)生變化。并向著磁能積變小的方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，即齒槽轉(zhuǎn)矩。

從本質(zhì)上而言是永磁體磁場(chǎng)與齒槽間作用力的切向分量。齒槽轉(zhuǎn)矩總是試圖將轉(zhuǎn)子定位在某一位置。齒槽轉(zhuǎn)矩引起永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和速度波動(dòng)，使電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,當(dāng)脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩

的頻率與電樞電流諧振頻率一致時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振，勢(shì)必會(huì)放大齒槽轉(zhuǎn)矩的振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重影響電機(jī)的定位精度和伺服性能，尤其在低速時(shí)影響更為嚴(yán)重。

在超高速的情況下，碳刷的換向損耗過大，碳刷產(chǎn)生大的換向火花，超高速的情況下碳刷磨損加速，壽命效率都非常低，現(xiàn)有的有刷電機(jī)無法長(zhǎng)時(shí)間在超高速工況下安全運(yùn)行。

現(xiàn)有直流無刷電機(jī)缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)脈動(dòng)大，齒槽轉(zhuǎn)矩大，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)噪音大；現(xiàn)有永磁單相同步電機(jī)缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)脈動(dòng)大，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)噪音大，且效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述問題，本發(fā)明旨在提供一種通過無芯線圈繞組，提供一種超高速、運(yùn)行效率高、體積小的超高速三相軸流式風(fēng)機(jī)。該風(fēng)機(jī)可以應(yīng)用在手持式吸塵器、吹風(fēng)機(jī)上。

本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種超高速三相軸流式風(fēng)機(jī)，其包括：

定子組件，用于在內(nèi)部連接轉(zhuǎn)子組件并支承轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動(dòng)；

轉(zhuǎn)子組件，用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩并轉(zhuǎn)動(dòng)用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩；

葉輪，套接于旋轉(zhuǎn)軸的前端，由轉(zhuǎn)子組件帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，用于產(chǎn)生高速氣流；

所述定子組件包括有外殼，所述外殼中心同心設(shè)置有一固定環(huán)，所述固定環(huán)內(nèi)壁固定連接有一層線圈，所述固定環(huán)的兩端分別設(shè)置有上軸承蓋及下軸承蓋；所述轉(zhuǎn)子組件包括套接于所述上軸承蓋及所述下軸承蓋的旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中部套接有磁芯，所述磁芯的兩端均設(shè)有配重。

進(jìn)一步的，所述葉輪設(shè)于所述外殼內(nèi)、并套接于所述旋轉(zhuǎn)軸的前端。

進(jìn)一步的，所述線圈為無鐵芯線圈繞組制成。

進(jìn)一步的，所述磁芯是具有S/N磁極的永磁體。

進(jìn)一步的，所述上軸承蓋及下軸承蓋內(nèi)均設(shè)置有軸承，所述旋轉(zhuǎn)軸套接于兩軸承內(nèi)并能夠隨所述軸承旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，所述上軸承蓋及所述下軸承蓋的其中對(duì)應(yīng)的一端向外延伸形成有連接部，所述連接部?jī)?nèi)均對(duì)應(yīng)開設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)旋接有M2螺絲。

進(jìn)一步的，所述外殼和所述固定環(huán)之間形成有貫通的風(fēng)腔。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的超高速三相軸流式風(fēng)機(jī)通過定子組件、轉(zhuǎn)子組件及葉輪組成，定子組件包括的外売包括有同圓心的固定環(huán)構(gòu)成，風(fēng)機(jī)上電后，空氣通過外売和固定環(huán)之間貫通的風(fēng)腔形成軸流，同時(shí)帶走線圈通電時(shí)產(chǎn)生的熱，所以風(fēng)機(jī)在超高速旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有過熱的問題。本發(fā)明設(shè)置的線圈固接于固定環(huán)內(nèi)部，當(dāng)線圈上施加三相正弦電流，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁芯在這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，引導(dǎo)磁芯旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子組件及葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；線圈是無鐵芯線圈繞組，由一個(gè)線圈編織成的籠子組成，這種風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、體積小(無鐵芯)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅降低而響應(yīng)快(無齒槽)、能量轉(zhuǎn)換效率在70％以上(無鐵損)。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理，穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高，體積小，散熱好等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的立體截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種超高速三相軸流式風(fēng)機(jī)，其包括：定子組件1、轉(zhuǎn)子組件4以及與轉(zhuǎn)子組件4聯(lián)動(dòng)的葉輪5；