CN109798259A - 一种高速风机马达 - Google Patents

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张震坚
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Abstract

本发明公开了一种高速风机马达，包括外壳、设置在外壳内的转子、定子和轴，其中，定子外壁与外壳的下端内壁固定，转子位于定子内部，并与定子的内壁间隔设置，轴的一端与转子内壁固定设置，轴的另一端的周围沿轴的方向间隔设置有若干层动叶，每层动叶包括若干个相对于轴向的倾斜方向相同的动叶片，外壳的内壁上间隔设置有轴向方向的若干层静叶，每层静叶包括若干个相对于轴向的且倾斜方向相同的静叶片，在轴向方向以一层动叶与一层静叶间隔穿插设置。本马达通过设置在马达最前端的预导流静叶将气流导入马达内，再通过多级动叶和静叶的配合，使马达内部产生高速高压的气旋，在有效提高风机马达的工作能效同时，大幅的减小马达的外径和体积。

Description

一种高速风机马达
技术领域
本发明涉及马达技术领域，具体涉及一种高速风机马达。
背景技术
目前现有使用在需要高压高速气体场合的风机马达，大多数采用离心式原理来产生所需气流，这样风机马达的外径和体积较大，并且离心式马达不易使气流集中，马达的工作能效比较低。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明提供了一种高速风机马达，用以减小马达体积，提高马达工作能效。
本发明的技术方案为：
一种高速风机马达，其特征在于：包括外壳、设置在外壳内的转子、定子和轴，其中，定子外壁与外壳的下端内壁固定，转子位于定子内部，并与定子的内壁间隔设置，轴的一端与转子内壁固定设置，轴的另一端的周围沿轴的方向间隔设置有若干层动叶，每层动叶包括若干个相对于轴向的倾斜方向相同的动叶片，外壳的内壁上间隔设置有轴向方向的若干层静叶，每层静叶包括若干个相对于轴向的且倾斜方向相同的静叶片，在轴向方向以一层动叶与一层静叶间隔穿插设置。
进一步地，外壳的进风口处均匀排布有若干个预导流静叶。
进一步地，所述外壳内壁上间隔设置有沉孔，每个静叶片的尾端设置有与所述沉孔对应插接的凸台，所述静叶片通过凸台插接与沉孔内。
进一步地，每一层动叶片上的动叶和每一层静叶上的静叶相对于轴向均间隔的呈一倾斜角度设置，同一层动叶的风叶按圆周方向均匀分布，且叶形、倾斜方向和倾斜角度均相同，同一层静叶的风叶按圆周方向均匀分布，且叶形、倾斜方向和倾斜角度均相同。
进一步地，每一层动叶与该层动叶下的一层静叶组成一级单元，每级单元的动叶、静叶叶形相对于另一单元的叶形不同，
进一步地，轴的上端固定套设有动叶安装套，各动叶层固定在动叶安装套的外周上。
进一步地，动叶安装套从轴的上端至下端直径渐增，静叶和动叶从上至下长度逐渐减小。
进一步地，所述定子采用对称6槽定子，转子采用2极磁环，所述定子外周与外壳内壁固定，所述转子固定在轴上。
本发明的有益效果为：本马达通过设置在马达最前端的预导流静叶将气流导入马达内，再通过多级动叶和静叶的配合，使马达内部产生高速高压的气旋，在有效提高风机马达的工作能效同时，大幅的减小马达的外径和体积。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明的剖面图；
图4为本发明的轴承支架的结构示意图
图5为本发明的2极磁环转子的磁场分布示意图；
图6为本发明的定子的结构示意图；
图7为本发明的星形绕组连接结构示意图；
图8为本发明的三角形绕组连接结构示意图。
具体实施方式
下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可相互组合。
如图1-6所示，一种高速风机马达，包括外壳1、设置在外壳1 内的转子2、定子3和轴4，其中，定子3的外壁与外壳1的下端内壁固定，转子2位于定子3内部，并与定子3的内壁间隔设置，轴4 的一端与转子2内壁固定设置，轴4的另一端的周围沿轴的方向间隔设置有若干层动叶5，每层动叶5包括若干个相对于轴向的倾斜方向相同的动叶片，外壳1的内壁上间隔设置有轴向方向的若干层静叶6，每层静叶6包括若干个相对于轴向的且倾斜方向相同的静叶片，在轴向方向每层静叶6与每层动叶5以层为单位间隔穿插设置。
外壳1的进风口处的内壁上均匀排布有若干个预导流静叶7，外壳的出风口处的内壁上也均匀排布有若干个导流静叶12。
所述外壳1内壁上间隔设置有沉孔，每个静叶片的尾端设置有与所述沉孔对应插接的凸台，所述静叶片通过凸台插接与沉孔内。
每一层动叶5上的动叶和每一层静叶6上的静叶相对于轴向均间隔的呈一倾斜角度设置，同一层动叶的风叶按圆周方向均匀分布，且叶形、倾斜方向和倾斜角度均相同，同一层静叶的风叶按圆周方向均匀分布，且叶形、倾斜方向和倾斜角度均相同。
每一层动叶与该层动叶下的一层静叶组成一级叶片单元，每级单元的动叶、静叶叶形相对于另一单元的叶形不同。
预导流静叶在轴向的倾斜角较小，小于动叶和静叶的倾斜角，预导流静叶将气流导入马达内部，马达内部多级的静叶和动叶在工作时将气流形成高压高速的向内部进入的气旋，提高了风机马达的工作效能，同时减小了风机马达的体积。
本实施例马达预导流静叶下设置第一级叶片单元，第一级叶片单元的上部，即在预导流静叶下面的是动叶层，然后依次是第一级静叶、第二级动叶….。而每个单元级内的静叶作用是把它上面动叶的风的动能转换成气体的风压势能，同时也作为下一级单元的进风导流用。
预导流静叶的顶部为一带有一定曲面圆锥的结构9，只设置在进风口处，其作用是减少第一级动叶顶部的风阻，同时为第一级动叶的进风起到预导流作用。
轴4的上端固定套设有动叶安装套8，各层动叶5固定在动叶安装套8的外周上。
动叶安装套8从轴4的上端至下端的直径渐增，静叶和动叶从上至下长度逐渐减小。这种设置，在马达的气流入口处的空间大，马达的气流出口处空间小，在气流的流动过程中，气流的过道逐渐变窄，空间逐渐变小，更利于形成高压的气旋。
所述定子3采用对称6槽定子，转子2采用2极磁环，所述转子 2固定在轴上。
轴的中部还套设有轴承支架10，轴承101的外圈与轴承支架内壁固定，轴承101的内圈与轴固定，轴承支架10内还设置有弹簧102，轴承支架底部还设置有弹簧放置台阶103，轴承支架10外径与外壳中心内孔壁固定。
具体的，转子2，为通过定向饱和充磁获得的2极磁环转子，2 极磁环转子通过其内孔环绕固定在轴承支架10一侧的轴4上；
定子3，定子3的外周与外壳1的内壁固定，定子3的内周套设在转子2外周，定子3的内周与转子2外周间隔，定子3圆周方向上均布有6个齿槽31，每个齿槽内均设置有集中绕组，相对的两个齿槽内的绕组由一条连续绕线绕制而成，且对向两个齿槽内的绕组绕制方向相反，其绕组有星形连接与三角形连接两种方式如图7和图8所示。
通过在定子铁芯圆周内均匀分布6个齿槽，每个齿槽内设置有一个绕组，对向的齿槽构成一对齿槽组，一对齿槽组内的两个绕组的开口方向在一条直线上，且绕线绕制方向相反，即驱动电流输入时其对向齿槽电流的方向相反，同时，转子2为2极磁环结构，这样使定子绕组和转子产生对称的磁场，充分解决了磁场受力不均引起的噪音、振动，同时大幅减少了风机马达外径，减少了马达的体积，缩减了成本，与上述多级静叶和动叶结构的配合，使本马达的稳定性更好，效率更高。
6个所述绕组以旋转轴为中心向径向呈辐射状排布设置。对向的齿槽内的两个绕组的开口方向在一条直线上。
所述定子3的外周方向上设置有若干个凹槽32，所述外壳1的内壁上在与凹槽32对应的位置上设置有凸起，凹槽32和凸起配合，相互固定。
所述凹槽32为均布在定子外圆周上的沿旋转轴的轴向方向上的竖形凹槽。
凸起在加工生产时，可与外壳1一体成型，凸起与凹槽32配合，限制了定子3相对于外壳1的轴向转动。
以上所属实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种高速风机马达，其特征在于：包括外壳、设置在外壳内的转子、定子和轴，其中，定子外壁与外壳的下端内壁固定，转子位于定子内部，并与定子的内壁间隔设置，轴的一端与转子内壁固定设置，轴的另一端的周围沿轴的方向间隔设置有若干层动叶，每层动叶包括若干个相对于轴向的倾斜方向相同的动叶片，外壳的内壁上间隔设置有轴向方向的若干层静叶，每层静叶包括若干个相对于轴向的且倾斜方向相同的静叶片，在轴向方向以一层动叶与一层静叶间隔穿插设置。
2.如权利要求1所述的高速风机马达，其特征在于：外壳的进风口处均匀排布有若干个预导流静叶。
3.如权利要求1所述的高速风机马达，其特征在于：所述外壳内壁上间隔设置有沉孔，每个静叶片的尾端设置有与所述沉孔对应插接的凸台，所述静叶片通过凸台插接与沉孔内。
4.如权利要求1所述的高速风机马达，其特征在于：每一层动叶片上的动叶和每一层静叶上的静叶相对于轴向均间隔的呈一倾斜角度设置，同一层动叶的风叶按圆周方向均匀分布，且叶形、倾斜方向和倾斜角度均相同，同一层静叶的风叶按圆周方向均匀分布，且叶形、倾斜方向和倾斜角度均相同。
5.如权利要求4所述的高速风机马达，其特征在于：每一层动叶与该层动叶下的一层静叶组成一级单元，每级单元的动叶、静叶叶形相对于另一单元的叶形不同。
6.如权利要求5所述的高速风机马达，其特征在于：轴的上端固定套设有动叶安装套，各动叶层固定在动叶安装套的外周上。
7.如权利要求6所述的高速风机马达，其特征在于：动叶安装套从轴的上端至下端直径渐增，静叶和动叶从上至下长度逐渐减小。
8.如权利要求1所述的高速风机马达，其特征在于：所述定子采用对称6槽定子，转子采用2极磁环，所述定子外周与外壳内壁固定，所述转子固定在轴上。
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