CN103023184A - 高速气流产生装置及其无刷电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速气流产生装置，包括无刷电机和气体推进装置，电机包括定子和设置于定子内的可高速旋转的转子，转子包括转轴、固定于转轴上的转子磁芯、固定于转子磁芯外的磁铁、固定于转轴的风扇，转子磁芯内设流体通道，气体推进装置受转轴驱动从而产生气流，气流的一部分受转子风扇驱动而流过转子磁芯内的流体通道。本发明的高速气流产生装置采用的无刷电机，转子设有专门的冷却风扇，转子内部开设流体通道，气体推进装置产生的气流的一部分在冷却风扇的作用下流过流体通道，从而可降低电机工作时转子内部的温升，避免转子磁铁因温度升高而退磁；转子磁铁分成若干段，可减少磁铁产生的涡流，进而降低磁铁的温升。本发明还提供一种无刷电机。

Description

高速气流产生装置及其无刷电机
技术领域
本发明涉及一种高速气流产生装置，尤其涉及一种高速气流产生装置的无刷电机。
背景技术
高速气流产生装置如干手器、吸尘器、电吹风等内部通常具有一个高转速无刷电机用来驱动风机高速(最高可超过36,000rpm)旋转从而产生气流，所述无刷电机包括带绕组的定子和带永久磁铁的转子，为了延长电机的使用寿命，转子磁铁通常采用烧结钕铁硼磁铁。
然而，烧结钕铁硼磁铁在高转速条件下，由于内部温升较高而易退磁，从而影响电机的性能。
本发明旨在提供一种可解决上述问题的高速气流产生装置的无刷电机。
发明内容
本发明提供一种高速气流产生装置，包括无刷电机和气体推进装置，所述电机包括定子和设置于定子内的转子，所述转子包括转轴、固定于转轴上的转子磁芯、固定于转子磁芯外的磁铁、固定于转轴上并位于转子磁芯一端的风扇，所述转子磁芯内设流体通道，所述气体推进装置受所述转轴驱动从而产生气流，所述气流的一部分受转子风扇驱动而流过转子磁芯内的流体通道。
优选地，所述电机还包括一外壳，所述定子包括固定于所述外壳内的定子磁芯和绕设于定子磁芯上的绕组，定子磁芯的外周与外壳内表面之间形成若干通道，以便所述气体推进装置产生的气流流过，所述外壳远离气体推进装置的一端设若干开口以便气流流出。
优选地，所述磁铁包括若干段沿转轴轴向层叠的环形磁铁。
优选地，所述磁铁外套有磁铁固定环。
优选地，所述转子磁芯的两端分别安装有平衡块，所述平衡块设有与转子磁芯内的流体通道相对的通孔。
优选地，所述转子风扇为离心式风扇，风扇的外径基本等于磁铁的外径。
优选地，所述气体推进装置包括壳体、安装于壳体内的离心式叶轮和导流机构，所述壳体与位于电机外壳一端的端盖相固定，所述电机端盖与电机外壳相固定，所述电机转轴的输出端伸出至端盖和导流机构外与所述离心式叶轮相固定，所述端盖设若干通孔以便所述气体推进装置产生的气流流入电机外壳内。
本发明还提供一种无刷电机，包括定子和设置于定子内的转子，所述转子包括转轴、固定于转轴上的转子磁芯、固定于转子磁芯外的磁铁、固定于转轴上并位于转子磁芯一端的风扇，所述转子磁芯内设流体通道，所述风扇随转轴旋转而产生流过所述转子磁芯内的流体通道的气流。
优选地，所述风扇为离心式风扇，风扇的入口侧朝向所述流体通道。
优选地，所述磁铁包括若干段沿转轴轴向层叠的环形磁铁，磁铁外套有磁铁固定环。
优选地，所述电机为高转速直流电机。
本发明所举实施例具有以下有益效果：本发明高速气流产生装置采用的无刷电机，转子设有专门的冷却风扇，转子内部开设流体通道，气体推进装置产生的气流的一部分在冷却风扇的作用下流过流体通道，从而可降低电机工作时转子内部的温升，避免转子磁铁因温度升高而退磁；而且，转子磁铁分成若干段，可减少磁铁产生的涡流，进而降低磁铁的温升。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中：
图1是本发明一实施例的干手器的立体示意图；
图2是图1的横截面剖视示意图；
图3是图1的纵截面剖视示意图；
图4是图1的干手器的无刷电机的转子爆炸示意图；
图5是图1的干手器去除外壳后的立体示意图。
具体实施方式
本发明的高速气流产生装置如干手器、吸尘器、电吹风等，带有高转速电机可驱动气体推进装置如风机高速旋转从而产生高速气流。
下面以干手器为例，结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
请参阅图1至图4，所述干手器包括一无刷电机10和气体推进装置60。
所述电机10包括定子20和设置于定子20内的可相对定子20高速旋转的转子40，所述转子40的转速可超过39,000rpm。所述转子40包括转轴42、固定于转轴42上的转子磁芯44、固定于转子磁芯44外的永久磁铁46、固定于转轴42上并位于转子磁芯44一端的风扇48，所述转子磁芯44内设有贯穿其两轴向端的流体通道45，所述气体推进装置60受所述转轴42高速驱动从而产生高速气流，所述气流的一部分受转子风扇48驱动而流过转子磁芯44内的流体通道45，从而对转子内部进行冷却。
优选地，所述流体通道45沿转子轴向延伸。
所述磁铁46外套有磁铁固定环47，所述转子磁芯44的两端分别安装有平衡块49，所述平衡块49设有与转子磁芯44内的流体通道45相对的通孔。
优选地，所述磁铁46为烧结钕铁硼磁铁，包括若干段沿转轴轴向层叠的环形磁铁，将磁铁46分成多段，可减少磁铁产生的涡流，进而降低磁铁的温升。
优选地，所述转子风扇48为离心式风扇，风扇48的外径基本等于磁铁固定环47的外径，风扇48的入风口侧朝向转子40的流体通道45。
所述电机10还包括一端带底板另一端开口的圆筒形外壳12，所述定子20包括固定于所述外壳12内的定子磁芯22和绕设于定子磁芯22上的绕组24。在本实施例中，定子磁芯22的横截面为方形，定子磁芯22的外周与外壳12内壁面之间形成若干通道14，以便所述气体推进装置60产生的气流流过，所述外壳12远离气体推进装置60的一端设若干开口16，通过通道14及转子内部流体通道45的气流最终经由开口16从电机外壳12内流出。
请参阅图5，所述气体推进装置60包括壳体62、安装于壳体62内的离心式叶轮64和导流机构66，所述壳体62与位于电机外壳12一端的端盖18相固定，所述电机端盖18固定至电机外壳12的开口端，所述电机转轴42的两端分别通过轴承43安装至电机外壳12的底板和电机端盖18，转轴42的一端(也叫输出端)伸出至端盖18和导流机构66外，所述离心式叶轮64固定至所述电机转轴42的输出端，从而可随电机转轴42旋转。所述导流机构66包括基板662、设于基板662一侧边缘的第一导风叶664、设于基板662另一侧的第二导风叶666，所述第一导风叶664的内端部围成一个收容区，所述叶轮64收容于所述收容区内，叶轮64的入风口642正对壳体62的入口622，第一导风叶664围绕在叶轮64的出风口外，第二导风叶666从基板662外边缘向内延伸，所述第一导风叶664与第二导风叶666配合将从叶轮64出风口流出的气体通过电机端盖18上的通孔182导入电机外壳12内，并最终从外壳12的开口16流出。
上述实施例的无刷电机，转子40设有专门的冷却风扇48，转子内部设流体通道45，气体推进装置60产生的气流的一部分在冷却风扇48的作用下流过流体通道45，从而可降低电机10工作时转子40内部的温升，避免转子磁铁46因温度升高而退磁；而且，转子磁铁46分成若干段，可减少磁铁产生的涡流，进而降低磁铁46的温升。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种高速气流产生装置，包括一无刷电机和气体推进装置，所述电机包括定子和设置于定子内的可高速旋转的转子，其特征在于，所述转子包括转轴、固定于转轴上的转子磁芯、固定于转子磁芯外的永久磁铁、固定于转轴上并位于转子磁芯一端的风扇，所述转子磁芯内设流体通道，所述气体推进装置受所述转轴驱动从而产生气流，所述气流的一部分受转子风扇驱动而流过转子磁芯内的流体通道。
2.根据权利要求1所述的高速气流产生装置，其特征在于，所述电机还包括一外壳，所述定子包括固定于所述外壳内的定子磁芯和绕设于定子磁芯上的绕组，定子磁芯的外周与外壳内表面之间形成若干通道，以便所述气体推进装置产生的气流流过，所述外壳远离气体推进装置的一端设若干开口以便气流流出。
3.根据权利要求2所述的高速气流产生装置，其特征在于，所述磁铁包括若干段沿转轴轴向层叠的环形磁铁。
4.根据权利要求3所述的高速气流产生装置，其特征在于，所述磁铁外套有磁铁固定环。
5.根据权利要求1所述的高速气流产生装置，其特征在于，所述转子磁芯的两端分别安装有平衡块，所述平衡块设有与转子磁芯内的流体通道相对的通孔。
6.根据权利要求1至5任一项所述的高速气流产生装置，其特征在于，所述转子风扇为离心式风扇，风扇的外径基本等于磁铁的外径。
7.根据权利要求1至5任一项所述的高速气流产生装置，其特征在于，所述高速气流产生装置为干手器。
8.根据权利要求7所述的高速气流产生装置，其特征在于，所述气体推进装置包括壳体、安装于壳体内的离心式叶轮和导流机构，所述壳体与位于电机外壳一端的端盖相固定，所述电机端盖与电机外壳相固定，所述电机转轴的输出端伸出至端盖和导流机构外与所述离心式叶轮相固定，所述端盖设若干通孔以便所述气体推进装置产生的气流流入电机外壳内。
9.一种无刷电机，包括定子和设置于定子内的转子，其特征在于，所述转子包括转轴、固定于转轴上的转子磁芯、固定于转子磁芯外的磁铁、固定于转轴上并位于转子磁芯一端的风扇，所述转子磁芯内设流体通道，所述风扇可随转轴旋转而产生流过所述转子磁芯内的流体通道的气流。
10.根据权利要求9所述的无刷电机，其特征在于，所述风扇为离心式风扇，风扇的入口侧朝向所述流体通道。
11.根据权利要求9所述的无刷电机，其特征在于，所述磁铁包括若干段沿转轴轴向层叠的环形磁铁，磁铁外套有磁铁固定环。
12.根据权利要求9至11任一项所述的无刷电机，其特征在于，所述电机为高转速直流电机。
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