CN111478501A - 高速电机及电吹风 - Google Patents

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Abstract

本发明创造公开了高速电机，包括：电机外壳；电机内壳，其位于电机外壳内，电机内壳与电机外壳之间固定连接有外侧导风板并形成外侧风道；转子安装壳，其位于第二腔体内，转子安装壳与电机内壳之间固定连接有内侧导风板并形成内侧风道；第二腔体在转子安装壳之外形成定子腔体，转子腔体和内侧风道均与定子腔体连通；定子组件，其安装在定子腔体内；带有叶轮的转子组件，其安装在转子安装壳内，叶轮所形成的气流同时流经外侧风道和内侧风道。与现有技术相比，本发明创造不仅设有外侧风道，还设有内侧风道，外侧风道用以整流并导向叶轮所产生的高速气流，内侧风道则用以引导部分气流吹向定子组件，可有效对定子组件进行散热。

Description

高速电机及电吹风
技术领域
本发明创造涉及电机领域，特别涉及高速电机及电吹风。
背景技术
对于传统的电吹风，其电机一般为交流窜激电机或者直流有刷电机，这两种电机应用在电吹风的历史非常长，至今仍然是电吹风的主流电机。但这两种电机因为依靠碳刷换向，换向时碳刷与换向器机械接触摩擦，造成电机运转噪音大、寿命短，且摩擦出的碳粉会污染空气。另外，这两种电机由于存在效率低下、功率密度小的缺陷，因此其体积也往往较大。
鉴于传统电吹风的限制，目前市面上出现了依靠直流无刷电机带动的新型电吹风，虽然新型电吹风的电机转速大大超过了传统电吹风的电机转速，但新型电吹风的电机温度也比传统电吹风的电机温度要高，一旦直流无刷电机的温度过高，其绕组容易因为温度过高而烧毁，而且转子永磁体也容易发生退磁，直流影响到无刷电机的使用寿命，这个潜在的可靠性隐患成为了阻碍新型电吹风推广的主要原因。
发明内容
本发明创造旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明创造提供一种高速电机。
本发明创造还提供一种具有上述高速电机的电吹风。
根据本发明创造的第一方面实施例的高速电机，包括：
电机外壳，其内设有第一腔体；
电机内壳，其内设有第二腔体，所述电机内壳位于所述第一腔体内，所述电机内壳与所述电机外壳之间固定连接有多个环形布设的外侧导风板，使得所述电机内壳与所述电机外壳之间形成多个外侧风道；
转子安装壳，其内设有转子腔体，所述转子安装壳位于所述第二腔体的前方之内，所述转子安装壳与所述电机内壳之间固定连接有多个环形布设的内侧导风板，使得所述转子安装壳与所述电机内壳之间形成多个内侧风道；所述第二腔体的后侧形成定子腔体，所述转子腔体和多个所述内侧风道均与所述定子腔体连通；
定子组件，其安装在所述定子腔体内；
转子组件，其一端固定连接有叶轮，所述转子组件的另外一端穿过所述转子腔体并延伸至所述定子组件内，所述叶轮位于所述转子安装壳之外，叶轮的气流方向向后。
根据本发明创造实施例的高速电机，至少具有如下有益效果：与现有技术相比，本发明创造不仅设有外侧风道，还设有内侧风道，所述外侧风道用以整流并导向叶轮所产生的高速气流，所述内侧风道则用以引导部分气流吹向定子组件，可有效对所述定子组件进行散热，从而延长高速电机的使用寿命。
根据本发明创造的一些实施例，多个所述外侧导风板均为曲面导风板。
根据本发明创造的一些实施例，多个所述内侧导风板均为直面导风板。
根据本发明创造的一些实施例，所述转子组件包括铁轴、永磁铁、第一轴承、预压组件以及第二轴承，所述永磁铁、第一轴承、预压组件、第二轴承沿铁轴的轴向依次套设在所述铁轴上，所述第二轴承靠近所述叶轮。
根据本发明创造的一些实施例，所述预压组件包括弹簧以及两个弹簧保持套，所述弹簧的两端分别嵌套在两个所述弹簧保持套内，两个所述弹簧保持套分别与所述第一轴承和所述第二轴承抵接。
根据本发明创造的一些实施例，所述铁轴上固定套设有定位环，所述定位环位于所述永磁铁与所述第一轴承之间，所述定位环用以对所述永磁铁提供轴向定位。
根据本发明创造的一些实施例，所述定子组件包括定子铁芯和控制电路板，所述定子铁芯内缠绕有多个定子线圈，每个所述定子线圈均连接有引脚，至少两个所述引脚的下部设有用以承托所述控制电路板的承托部，所述控制电路板上设有可供所述引脚穿过的焊孔。
根据本发明创造的一些实施例，所述控制电路板的形状为环形。
根据本发明创造的一些实施例，所述定子铁芯与所有的引脚均通过塑料包胶工艺进行整体包胶。
根据本发明创造的第二方面实施例的电吹风，包括上述的高速电机。
本发明创造的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明创造的实践了解到。
附图说明
本发明创造的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明创造实施例的高速电机的一个立体结构示意图；
图2是根据本发明创造实施例的高速电机的另一立体结构示意图；
图3是根据本发明创造实施例的高速电机的内部结构图；
图4是根据本发明创造实施例的高速电机的分解图；
图5是根据本发明创造实施例的电机壳体的立体结构示意图；
图6是根据本发明创造实施例的电机壳体的内部结构图；
图7是根据本发明创造实施例的定子组件的立体结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明创造的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明创造，而不能理解为对本发明创造的限制。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
在本发明创造的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明创造的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明创造中的具体含义。
如图5和图6所示，根据本发明创造的第一方面实施例的高速电机，包括电机外壳100、电机内壳200以及转子安装壳300，所述电机外壳100内设有第一腔体110，所述电机内壳200内设有第二腔体210，所述转子安装壳300内设有转子腔体310，所述电机外壳100、电机内壳200和转子安装壳300的具体形状均为圆筒形。其中，所述电机内壳200位于所述第一腔体110内，所述电机内壳200与所述电机外壳100之间固定连接有多个环形布设的外侧导风板120，使得所述电机内壳200与所述电机外壳100之间形成多个外侧风道121；所述转子安装壳300位于所述第二腔体210的前方之内，所述转子安装壳300与所述电机内壳200之间固定连接有多个环形布设的内侧导风板220，使得所述转子安装壳300与所述电机内壳200之间形成多个内侧风道221；由于所述转子安装壳300的长度短于所述电机内壳200的长度，因此所述第二腔体210的后侧形成了定子腔体230，所述转子腔体310和多个所述内侧风道221均与所述定子腔体230连通。
如图1至图3所示，需要进一步说明的是，所述电机外壳100、电机内壳200以及转子安装壳300共同构成所述高速电机的电机壳体10，所述电机壳体10用以安装定子组件400和转子组件500，其中所述定子组件400安装在所述定子腔体230内，所述转子组件500的一端固定连接有叶轮510，所述转子组件500的另外一端穿过所述转子腔体310并延伸至所述定子组件400内，所述叶轮510位于所述转子安装壳300之外，叶轮510的气流方向向后，使得叶轮510所形成的气流能够同时流经所述外侧风道121和所述内侧风道221；多个所述外侧导风板120均优选为曲面导风板，每个所述曲面导风板的倾向均一致，所述外侧风道121为主风道，用以整流并导向叶轮510所产生的高速气流；多个所述内侧导风板220均优选为直面导风板，由于所述转子组件500具体安装在所述转子腔体310内，所述转子组件500的转速很高，可达8000r/min以上，为了使所述转子安装壳300能够承受较大的振动，因此所述直面导风板的厚度大于所述曲面导风板的厚度，所述内侧风道221为散热风道，用以引导部分气流吹向所述定子组件400，以达到散热的目的。可以理解的是，多个所述外侧导风板120还可以为直面导风板，但相比于直面导风板，采用曲面导风板能够使气流流经所述外侧风道121时产生旋流，增强气压波动的稳定性，明显降低风噪。
如图3和图4所示，所述转子组件500包括铁轴520、永磁铁530、定位环540、第一轴承550、预压组件560以及第二轴承570，所述永磁铁530为圆环状，永磁铁530的表面作径向四极竖直充磁，所述永磁铁530、定位环540、第一轴承550、预压组件560、第二轴承570沿铁轴520的轴向依次套设在所述铁轴520上，所述第二轴承570靠近所述叶轮510。具体地，所述定位环540为铜环，在所述转子组件500进行装配之前，所述定位环540已经通过胶水固定套设在所述铁轴520上，所述定位环540用以对所述永磁铁530提供轴向定位，在后续的装配过程中，所述永磁铁530与所述定位环540抵接并通过胶水固定套设在所述铁轴520上；所述第一轴承550和与所述第二轴承570均与所述铁轴520进行过盈配合，所述预压组件560包括弹簧561以及两个弹簧保持套562，所述弹簧561的两端分别嵌套在两个所述弹簧保持套562内，两个所述弹簧保持套562分别与所述第一轴承550和所述第二轴承570抵接，所述弹簧561用以对两个轴承施加合适的轴向预压力，以提升轴承的使用寿命并降低轴承的噪音，所述弹簧保持套562为所述弹簧561提供了直径方向的固定，使得所述转子组件500在装入所述转子安装壳300内时所述弹簧561不发生失稳，避免在转动过程中所述弹簧561与所述转子安装壳300发生摩擦而造成噪音；所述叶轮510采用铝合金或者碳纤维复合材料加工而成，所述叶轮510由多个具有曲面的叶片所组成，所述叶片的数量为十一个至十五个，本发明创造优选为十四个，所述叶轮510压配装入所述铁轴520上，所述叶轮510位于所述第一腔体110内，多个叶片在转动时所形成的外周直径与第一腔体110的内径相差在0.5mm之内，多个叶片在转动时所形成的内周直径不大于第二腔体210的内径。所述转子组件500在装入所述转子安装壳300内后，所述第一轴承550和所述第二轴承570分别位于所述转子腔体310的首末两端，两个轴承的外径大于所述转子腔体310的内径，使得所述转子组件500能够稳定安装在所述转子腔体310内。
另外，如图3、图4和图7所示，所述定子组件400包括定子铁芯410和控制电路板420，所述定子铁芯410采用三相六槽四极的电机方案，所述定子铁芯410设有六个定子齿极411，相邻的两个定子齿极411之间形成一个齿槽，即所述齿槽的数量也为六个，每个所述定子齿极411上均缠绕有定子线圈412，每个所述定子线圈412均连接有引脚413，所有引脚413的下部设有承托部4131，即部分引脚413嵌在所述承托部4131内，所有的承托部4131均处于同一水平面上，所述控制电路板420上设有可供所述引脚413穿过的焊孔421；为了使所述控制电路板420能够与外界电路进行电性连接，所述控制电路板420上还连接有三条引线422或者三线插座。在定子组件400的装配过程中，每个所述引脚413均逐渐穿过对应的焊孔421，直至所有的承托部4131均与所述控制电路板420抵接，最后通过锡焊工艺将所有的引脚413分别焊接在对应的焊孔421上，使得所述控制电路板420能够更加准确且稳定地与所述定子铁芯410进行连接，避免在使用过程中由于高速气流的冲击而导致引脚413出现断针，从而造成线路接触不良。可以理解的是，所述高速电机还可以采用单相直流或者其他配置的电机方案，而不限于此；且即使只有两个引脚413的下部设有所述承托部4131，所述控制电路板420亦能准确地与所述定子铁芯410进行连接。
在本发明创造的一些实施例中，为了提高所述定子组件400的抗干扰性能，所述定子铁芯410与所有的引脚413均通过塑料包胶工艺进行整体包胶。除此之外，为了提高所述控制电路板420的安装稳定性，可将其中两个所述引脚413更换为尺寸更大的插片414，对应地，两个所述焊孔421的尺寸大小也作适应性调整。
如图1至图3所示，所述转子组件500中的永磁铁530和部分铁轴520延伸至由六个所述定子齿极411所围成的磁极腔体内，基于直流无刷电机的工作原理，所述定子组件400在通电时可带动所述铁轴520进行转动，从而实现叶轮510的转动。为了与所述内侧风道221形成对流，所述控制电路板420的形状为环形，进一步地提高了所述高速电机的散热性能。
根据本发明创造的第二方面实施例的电吹风，包括根据本发明创造上述第一方面实施例的高速电机，所述电吹风依靠所述高速电机作为动力源，由于所述高速电机具有功率密度大、体积小、转速快等优点，因此在同等的功率下，所述电吹风的体积小于传统电吹风的体积；而且由于所述高速电机具有良好的散热性能，因此所述电吹风的使用寿命得以进一步地延长。
上面结合附图对本发明创造实施例作了详细说明，但是本发明创造不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明创造宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.高速电机，其特征在于，包括：
电机外壳，其内设有第一腔体；
电机内壳，其内设有第二腔体，所述电机内壳位于所述第一腔体内，所述电机内壳与所述电机外壳之间固定连接有多个环形布设的外侧导风板，使得所述电机内壳与所述电机外壳之间形成多个外侧风道；
转子安装壳，其内设有转子腔体，所述转子安装壳位于所述第二腔体的前方之内，所述转子安装壳与所述电机内壳之间固定连接有多个环形布设的内侧导风板，使得所述转子安装壳与所述电机内壳之间形成多个内侧风道；所述第二腔体的后侧形成定子腔体，所述转子腔体和多个所述内侧风道均与所述定子腔体连通；
定子组件，其安装在所述定子腔体内；
转子组件，其一端固定连接有叶轮，所述转子组件的另外一端穿过所述转子腔体并延伸至所述定子组件内，所述叶轮位于所述转子安装壳之外，叶轮的气流方向向后。
2.根据权利要求1所述的高速电机，其特征在于：多个所述外侧导风板均为曲面导风板。
3.根据权利要求1所述的高速电机，其特征在于：多个所述内侧导风板均为直面导风板。
4.根据权利要求1所述的高速电机，其特征在于：所述转子组件包括铁轴、永磁铁、第一轴承、预压组件以及第二轴承，所述永磁铁、第一轴承、预压组件、第二轴承沿铁轴的轴向依次套设在所述铁轴上，所述第二轴承靠近所述叶轮。
5.根据权利要求4所述的高速电机，其特征在于：所述预压组件包括弹簧以及两个弹簧保持套，所述弹簧的两端分别嵌套在两个所述弹簧保持套内，两个所述弹簧保持套分别与所述第一轴承和所述第二轴承抵接。
6.根据权利要求4所述的高速电机，其特征在于：所述铁轴上固定套设有定位环，所述定位环位于所述永磁铁与所述第一轴承之间，所述定位环用以对所述永磁铁提供轴向定位。
7.根据权利要求1所述的高速电机，其特征在于：所述定子组件包括定子铁芯和控制电路板，所述定子铁芯内缠绕有多个定子线圈，每个所述定子线圈均连接有引脚，至少两个所述引脚的下部设有用以承托所述控制电路板的承托部，所述控制电路板上设有可供所述引脚穿过的焊孔。
8.根据权利要求7所述的高速电机，其特征在于：所述控制电路板的形状为环形。
9.根据权利要求7所述的高速电机，其特征在于：所述定子铁芯与所有的引脚均通过塑料包胶工艺进行整体包胶。
10.电吹风，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的高速电机。
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