CN113381524A - 电机和包括该电机的家用电器 - Google Patents

Abstract

提供了一种电机和具有该电机的家用电器。电机包括：转子组件(50)，围绕转轴(52)旋转；以及定子组件(20)，容纳转子组件(50)。定子组件(20)包括：定子芯(21)，包括构成U、V和W三相的多个齿部(23a至23c)；线圈，以U、V和W的三相Y连接的类型围绕齿部(23a至23c)缠绕；中性点端子(30)，形成三相Y连接的中性点；多个电力端子(40a至40c)，在三相Y连接中形成U、V和W相。线圈围绕每个齿部(23a至23c)初次地缠绕，经过电力端子(40a至40c)，随后以重叠的方式围绕每个齿部(23a至23c)二次地缠绕。

Description

电机和包括该电机的家用电器

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年3月10日提交的韩国专利申请号No.10-2020-0029478的优先权，无论如何，其全部内容通过引用纳入在本文中。

技术领域

本公开涉及一种电机和家用电器，并且更具体地说，涉及一种逆变器被一体地设置在其中的无刷电机和包括该无刷电机的家用电器。

背景技术

电机用于各种目的，并且风扇电机特别是一体地构造有提供旋转力的电机和由该电机旋转以产生气流的风扇的产品。风扇电机广泛地用于需要气流的家用电器中。例如，风扇电机可以用于真空吸尘器、空调的室外单元或空气净化器。

近来，无刷直流(BLDC)电机被广泛用作风扇电机的电机。存在BLDC电机能够防止摩擦和磨损的优点，这是现有技术中的DC电机的缺点，并且具有相对较高的效率。BLDC电机是一种从DC电机中去除了电刷和整流子并提供了电子整流机构的电机。

特别地，在BLDC电机之中，存在逆变器单元被一体地嵌入其中的电机。当逆变器单元一体地设置在电机中时，结构可被简化，但是存在电机的整体尺寸增大的问题。特别地，设置在逆变器单元中的诸如圆柱形电容器的电子部件增加了电机的总高度，从而难以减小电机的尺寸。

为了在不增加电机尺寸的情况下提高电机的性能，必须增大电流容量。为此，可以使围绕定子缠绕的线圈的直径更厚。然而，当线圈较厚时，存在缠绕变得困难的问题，并且连接器或线束应该根据线圈而扩大。

为了解决这样的问题，应该增加线圈所缠绕的缝隙的数量。随着缝隙的数量增加，定子的尺寸增大，并且其结构变得复杂。或者，每相的线圈可以通过两次缠绕(double-winding)线圈来平行(in parallel，并联)连接。然而，为了两次缠绕线圈，必须在供电单元的每相上精确地连接两条引线(线圈)，由此难以进行缠绕操作。

此外，在三相多极电机的情况下，总共六个线圈连接在中性点处。在这种平行连接的情况下，由于存在相对较多的待连接部件，所以错误连接的可能性较高，因此降低了产品可靠性。

此外，由于至少六个线圈必须连接在中性点处，所以中性点端子的尺寸增大。因此，存在难以将中性端子和其它部件(例如，逆变器的部件)设计成不相互干涉的问题。在韩国专利申请公开文献No.10-2019-0007907(现有技术文献1)中，总共三个钩设置在构成中性点的端子中并且因此端子的左右宽度非常宽。考虑韩国专利文献No.10-0845867(现有技术文献2)，由于在构成中性点的端子处设置了三个缝隙，所以存在端子的尺寸也增大的问题。

同时，在一体地设置在电机中的逆变器单元中设置多个部件。在此，由于从设置在逆变器单元中的电子部件产生高热量，所以必须有效地去除热量。例如，需要一种能够去除从设置在逆变器单元的PCB中的MOSFET装置或电容器产生的热量的散热结构。

如韩国专利文献No.10-0253231(现有技术文献3)中所述，单独设置风扇以冷却逆变器，由此存在的缺点是，根据冷却风扇的构造，成本增加并且结构变得复杂。此外，韩国专利申请公开文献No.10-2019-0008609(现有技术文献4)公开了一种结构，其中电容器设置在PCB的侧面上，并且设置多个散热片。然而，由于电容器突出到PCB的侧面，使得风扇电机的总面积增大，并且应该设置散热片，因此结构复杂。

相关文献

专利文献

文献1：韩国专利申请公开文献No.10-2019-0007907

文献2：韩国专利文献No.10-0845867

文献3：韩国专利文献No.10-0253231

文献4：韩国专利申请公开文献No.10-2019-0008609

发明内容

因此考虑到现有技术中出现的上述问题而完成本公开，并且本公开的目的是减小当在三相Y连接方法中两次缠绕线圈时形成中性点的中性点端子的尺寸。

本公开的另一目的是减小中性点端子的尺寸，使得电机逆变器单元的生热元件和中性点端子不相互干涉。

本公开的另一目的是通过电机的叶轮来冷却设置在电机的逆变器单元中的生热元件(MOSFET元件、电容器等)。

为了实现上述目的，根据本公开的一个方面的电机包括围绕转轴旋转的转子组件；以及容纳转子组件的定子组件。在此，定子组件可包括：定子芯，包括构成U、V和W三相的多个齿部；线圈，以U、V和W的三相Y连接的方式围绕所述多个齿部缠绕；中性点端子，形成三相Y连接的中性点；多个电力端子，在三相Y连接中形成U、V和W相。在此，线圈可被构造为单个线圈，并且线圈围绕构成多个齿部的每个齿部初次缠绕，经过所述多个电力端子之中的对应于每个相的电力端子，随后围绕每个齿部平行地二次缠绕，以与初次的绕组重叠。因此，尽管构成U、V和W三相的每个线圈都被两次缠绕，但是线圈是以每股为基础缠绕的，从而每个相都平行连接。因此，可以容易地进行缠绕工艺，同时提高电机的性能。此外，中性点端子可被小型化。

此外，线圈的开始端部和终止端部可以在中性点端子处彼此连接。

此外，线圈可以围绕所述多个齿部中的一个齿部初次缠绕和二次缠绕，经过中性点端子，随后围绕另一齿部初次缠绕和二次缠绕。如上所述，根据本公开，由于线圈依次以每股为基础缠绕，随后经过中性点端子，所以经过中性点端子的线圈的开始端部、终止端部和通路端部(via end)可利用一股构造。

此外，中性点端子可包括接纳线圈的开始端部、终止端部和多个通路端部的多个中性点接纳槽。此外，两个中性点接纳槽可以设置在中性点端子中，并且每个中性点接纳槽可以接纳线圈的开始端部、终止端部和多个通路端部中的两个端部。即，即使在两次缠绕的情况下，由于在中性点端子中仅需要两个中性点接纳槽，所以中性点端子的尺寸可以减小。

此外，定子组件还可包括联接到定子的顶部的绝缘体，并且绝缘体可包括用于容纳所述多个电力端子和中性点端子的储存部。储存部可包括第一储存部和第二储存部。在此，中性点端子的至少一部分可以容纳在第一储存部中，并且电力端子的至少一部分容纳在第二储存部中。

此外，定子组件的定子芯可以设置有三个齿部，并且线圈可以围绕三个齿部中的每个齿部缠绕以形成U、V和W三相。在此，(i)U相缠绕可以采取这样的方式进行，使得线圈的开始端部经过中性点接纳槽，围绕第一齿部初次地缠绕，经过第一电力端子，随后以重叠的方式围绕第一齿部二次地缠绕；(ii)V相缠绕可以采取这样的方式进行，使得在其中完成U相缠绕的线圈的通路端部经过中性点接纳槽，围绕第二齿部初次地缠绕，经过第二电力端子，随后以重叠的方式围绕第二齿部二次地缠绕；(iii)W相缠绕可以采取这样的方式进行，使得在其中完成V相缠绕的线圈的通路端部经过中性点接纳槽，围绕第三齿部初次地缠绕，经过第三电力端子，随后以重叠的方式围绕第三齿部二次地缠绕；以及(iv)在其中完成W相缠绕的线圈的终止端部可以穿过中性点接纳槽。因此，由于线圈是以每股为基础缠绕的，所以在提高电机性能的同时，缠绕工艺变得容易。

此外，中性点端子可包括第一板和从第一板弯曲并延伸以面对第一板的第二板，第一板和第二板形成有中性点接纳槽，定子组件的线圈插入到该中性点接纳槽中。因此，中性点接纳槽可以在至少两个点处接触线圈，从而增大电连接的稳定性。

此外，电机还可包括：壳体框架，具有第一支架接纳部；以及壳体盖，连接到壳体框架并具有第二支架接纳部，转子组件和定子安装在第二支架接纳部中。逆变器单元可以设置在与叶轮的基于壳体盖的相对侧相对应的壳体框架中，使得生热元件面对叶轮。在此，形成两个中性点接纳槽，其中构成三相的线圈可以以不同高度插入中性点端子中。因此，根据本公开，由于逆变器中的生热元件(MOSFET元件或电容器等)可以被安装成面对叶轮并由叶轮冷却，并且中性点端子的尺寸可以减小，所以可以防止逆变器单元的生热元件与中性点端子之间的干涉。

此外，多个生热元件可以安装在构成逆变器单元的电路板上，并且定子组件可以设置有连接三相线圈的中性点的中性点端子。中性点端子可以被设置为从避开生热元件的位置朝向逆变器突出。因此，即使当生热元件沿定子组件的方向安装时，生热元件也不会与中性点端子干涉，并且可以降低电机的总高度。

此外，壳体框架可包括设置在其中心的第一支承部；多个连接桥，从第一支架接纳部径向地延伸；以及腿体。腿体可以沿着壳体框架和壳体盖在连接桥的端部处组装的方向延伸，并且壳体盖可以在腿体的一端处组装，并且逆变器单元可以在腿体的另一端处组装。因此，从逆变器单元朝向定子组件突出的生热元件可以确保与定子组件的线圈的足够绝缘距离并且通过间隔距离散热。

此外，生热元件可以设置在比构成逆变器单元的电路板的中心更靠近电路板的外边缘的位置处。因此，生热元件可以靠近逆变器的外边缘设置，特别是设置在通过叶轮和扩散器排放到风扇电机外部的空气的排放路径上。因此，可以通过叶轮和扩散器冷却生热元件，可以防止风扇电机由于发热而劣化。

此外，两个中性点接纳槽可沿彼此平行的方向延伸，并且两个线圈可在不同的高度处插入到两个中性点接纳槽中，以电连接到中性点端子。因此，中性点端子可以形成中性点。

定子组件的定子芯可以设置有三个缝隙，并且线圈由U、V和W三相组成。线圈可以围绕缝隙缠绕，经过电力端子，随后以重叠的方式缠绕，使得线圈可以平行地设置在中性点端子与电力端子之间。因此，可以减小连接三相的线圈的中性点端子的尺寸，并且可以防止逆变器单元的生热元件与中性点端子之间的干涉，从而提高风扇电机的设计自由度。

根据本公开的上述电机和具有该电机的家用电器具有以下效果。

根据本公开，构成U、V和W三相的每个线圈可以被两次缠绕(初次缠绕和二级缠绕)。在此，两个线圈可以不同时缠绕，而是以重叠的方式缠绕，使得线圈被初次地缠绕，经过电力端子，随后被二次地缠绕，由此每个相可被平行连接。因此，由于线圈是以每股为基础缠绕的，所以存在便于缠绕工艺同时提高电机性能的效果。

此外，根据本公开，当每相的线圈平行连接时，线圈可以以每股为基础围绕每个齿部缠绕，从而也可以减少中性点端子中的线圈所经过的中性点接纳槽的数量。因此，中性点端子的整体尺寸可以减小，从而可以使电机小型化，并且可以更容易地防止与诸如逆变器的生热元件的周边部件干涉。

此外，根据本公开，中性点端子可被构造为使得两个板(第一板和第二板)彼此面对，并且每个板可被构造为使得中性点接纳槽彼此连接。因此，当每个线圈经过中性点端子时，线圈可以插入到两个板中的每个中性点接纳槽中。因此，中性点端子和线圈可以在两个点处彼此电连接，从而提高电机的操作可靠性。

此外，根据本公开，逆变器可以一体地联接到风扇电机以简化电机系统的整体结构，同时，逆变器中的生热元件(诸如MOSFET元件或电容器)可以被安装为面对叶轮并且因此被冷却。即，可以在没有单独的冷却装置的情况下通过由叶轮产生的气流对生热元件进行冷却，从而存在在使风扇电机小型化的同时提高风扇电机的性能和效率的效果。

此外，根据本公开，线圈可以被两次缠绕，以便提高电机的性能。在此，线圈以每股为基础围绕齿部缠绕，以便形成每个相。因此，可以减小连接三相的线圈的中性点端子的尺寸，并且可以防止逆变器的生热元件与中性点端子之间的干涉，从而增大风扇电机的设计自由度。

此外，根据本公开，联接到定子组件的端子可以设置在逆变器的生热元件之间。因此，即使当生热元件和端子沿彼此面对的方向安装时，也可以防止生热元件与端子之间干涉，从而有效地冷却生热元件。

此外，根据本公开，生热元件可以靠近逆变器的外边缘设置，特别是设置在通过叶轮和扩散器排放到风扇电机外部的空气的排放路径上。因此，可以通过叶轮和扩散器冷却生热元件，并且可以防止风扇电机由于发热而劣化。

此外，根据本公开，多个支撑腿可以在支撑逆变器的壳体框架中径向地延伸，并且空置空间可位于支撑腿之间。在此，由于支撑腿能够通过将逆变器与定子组件分离而确保绝缘距离，并且空气被排放到支撑腿之间的空置空间中，空气能够平稳地流动。

特别地，由于生热元件可以布置在形成在支撑腿之间的安装空间中，所以从叶轮排出的空气可以通过生热元件排放到支撑腿之间的空置空间中。因此，可以更有效地冷却生热元件。

此外，逆变器单元可以与定子组件间隔开壳体框架的支撑腿的高度。因此，从逆变器单元朝向定子组件突出的生热元件能够确保与定子组件的线圈的绝缘距离足够大，并且辐射与间隔距离一样多的热量。

此外，仅端子、并且可选地生热元件可布置在形成于支撑逆变器的壳体框架的支撑腿之间的多个安装空间中的一些安装空间中。因此，可以更可靠地防止端子与生热元件之间的干涉，并且能够充分地确保每个部件之间的绝缘距离。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本公开的上述和其它目标、特征和其它优点，其中：

图1是示出根据本公开的风扇电机的实施例的构造的透视图；

图2是构成图1所示的风扇电机的部件的分解透视图；

图3是沿着图1的线I-I’截取的剖视图；

图4是示出根据本公开的实施例的定子组件的构造的透视图；

图5是示出根据本公开的实施例的逆变器的构造的透视图；

图6是示出根据本公开的实施例的逆变器的构造的平面图；

图7是示出根据本公开的实施例中性点端子组装到定子组件的状态的透视图；

图8是示出根据本公开的实施例的中性点端子的构造的透视图；

图9是示出根据本公开的实施例电力端子组装到定子组件的状态的透视图；

图10是示出根据本公开的实施例的电力端子的构造的透视图；

图11是示出根据本公开的实施例的定子组件的构造的平面图；

图12是示出线圈缠绕在根据本公开的实施例的定子组件上的序列的概念图；

图13是根据本公开的实施例的定子组件的线圈连接结构的电路图；和

图14A和图14B是示出线圈联接到根据本公开的实施例的中性点端子的状态的前视图。

具体实施例

在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。应该注意，在将附图标记添加到每幅图的部件时，即使它们显示在不同的图上，相同的部件也尽可能具有相同的附图标记。此外，在描述本公开的实施例时，当确定对相关已知构造或功能的详细描述会干扰对本公开的理解时，省略对其的详细描述。

此外，在描述本公开的实施例的部件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。这些术语仅用于将所述部件与其它部件区分开，并且部件的本质或顺序不被术语限制。当部件被描述为“连接”、“联接”或“附接”到另一部件时，所述部件可直接连接或联接到另一部件。在本文中，应该理解的是，其它部件仍然可在所述部件之间“连接”、“联接”或“附接”。

本公开涉及一种电机和具有该电机的家用电器。在此，家用电器可包括各种需要电机的电子产品，诸如真空吸尘器、空气净化器和通风设备。此外，根据本公开的电机是安装有逆变器的电机，如无刷直流(BLDC)电机。在下文中，在电机之中，将描述风扇电机作为示例，并且将基于风扇电机的结构来描述本公开。

参照图1和图2，根据本实施例，风扇电机可被构造为具有壳体框架1和壳体盖10。壳体框架1和壳体盖10可以彼此组装以在它们之间建立预定空间，并且将在下面描述的电机单元C可以嵌入该空间中。

壳体框架1和壳体盖10可支撑构成电机单元C的转子组件50的两端。更具体地说，壳体框架1和壳体盖10分别支撑转子组件50的第一支架53和第二支架54。为此，壳体框架1和壳体盖10可以沿转子组件50的纵向方向彼此组装。

第一支架接纳部3可以位于壳体框架1的中心处，并且多个支撑腿4和5径向地设置在第一支架接纳部3周围。第一支架接纳部3具有基本上圆形的结构并且在中心具有空置空间，使得转子组件50的第一支架53插入其中。作为参考，转子组件50的第一支架53和第二支架54可以在顺序上任意设定，并且其顺序可以颠倒。

支撑腿4、5可以从第一支架接纳部3的外周向表面延伸。更具体地说，支撑腿4、5被构造为包括沿与壳体框架1和壳体盖10的联接方向正交的方向延伸的连接桥4，和在连接桥4的端部处沿壳体框架1和壳体盖10的联接方向延伸的腿体5。根据本实施例，可以构造总共三个支撑腿4、5，也可以构造两个或四个或更多个支撑腿4、5。

壳体盖10和逆变器单元60可分别联接到支撑腿4和5的腿体5的两端，逆变器单元60将在下面描述。参照图2，逆变器单元60可以联接到腿体5的上端，并且壳体盖10组装在腿体5的下端处。因此，逆变器单元60可以与壳体盖10间隔开腿体5的高度，从而可以确保逆变器单元60的部件与电机单元C的部件之间的绝缘距离。附图标记8表示用于与壳体盖10联接的紧固槽。

在支撑腿4与5之间可以形成空置空间(empty space)，使得空气可以流到空置空间中。叶轮70(将在下面描述)在旋转的同时沿逆变器的方向排放空气。在此，空气可以被排放到支撑腿4与5之间的空置空间中，并且因此不受壳体框架1干扰。

支撑腿4与5之间的空置空间可以指一种安装空间，逆变器单元60的生热元件64a至64c以及将在下面描述的中性点端子30和电力端子40a、40b和40c等设置在其中。由于安装空间被支撑腿4和5分隔成多个空间，所以部件也可彼此分隔以安装在不同的安装空间中，并且可以充分地确保部件之间的绝缘距离。根据本实施例，提供了三个安装空间。

壳体盖10可以形成根据实施例的风扇电机的外周的至少一部分，并且具有环形结构。壳体盖10可具有形成外周的盖体11和设置在盖体11的中心处的第二支架接纳部12，从而支撑转子组件50的第二支架54。盖体11和第二支架接纳部12两者均具有环形形状，并且多个连接臂13可连接在盖体11与第二支架接纳部12之间。

在连接臂13的外部、即在连接到盖体11的一端处，可以设置第一组装槽14以对应于壳体框架1的紧固槽8。此外，在连接到第二支架接纳部12的连接臂13的内部可设置第二组装槽15。第二组装槽15可用于组装在扩散器80与连接臂13之间，这将在下面描述。第一紧固件B1可以紧固到第一组装槽14和紧固槽8中。

电机单元C可以安装在壳体框架1与壳体盖10之间。电机单元C可包括定子组件20和转子组件50，以便实现风扇电机的旋转操作。定子组件20缠绕有多个线圈匝以生成电磁感应，并且转子组件50安装在定子组件20和实际旋转的部件的内部。

定子组件20可包括其中叠置有多个薄金属板的定子芯21和联接到定子芯21以使定子芯21与线圈之间绝缘的绝缘体22a和22b。定子组件20可以固定在壳体框架1与壳体盖10之间以环绕转子组件50，使得转子组件50可以在定子组件20的中心旋转。

参照图3和图4，绝缘体22a和22b可以组装在定子组件20的芯内。根据本实施例，绝缘体22a和22b可由第一绝缘体22a和第二绝缘体22b组成。第一绝缘体22a和第二绝缘体22b彼此组装。第一绝缘体22a可以位于靠近逆变器单元60的顶部，并且第二绝缘体22b可以位于靠近壳体盖10的底部。当然，第一绝缘体22a和第二绝缘体22b的顺序是任意确定的，并且该顺序可以颠倒。或者，第一绝缘体22a和第二绝缘体22b可以一体地形成。

多个齿部23可以设置在绝缘体22a和22b内部，并且线圈在其周围缠绕的缝隙23’可以形成在齿部23之间。即，缝隙23’的数量可设置成与齿部23的数量一样多，并且根据本实施例，总共存在三个齿部23，并且线圈可以在三个缝隙23’周围缠绕以形成三相。如下所述，在根据本实施例的定子组件20中，线圈以Y连接方法缠绕以形成三相。

这样，线圈可以以Y连接方法缠绕在齿部23上，并且至少三个线圈可以单独地缠绕在齿部23上。因此，至少三个线圈可以实现U相、V相和W相。例如，U相线圈缠绕在第一齿部23a上，V相线圈缠绕在第二齿部23b上，W相线圈缠绕在第三齿部23c上。

绝缘体22a和22b可以设置有中性点端子30和电力端子40a、40b和40c，这将在下面描述。参照图4，绝缘体22a和22b以这样的方式设置，使得第一储存单元25和第二储存部26朝向逆变器单元60突出。中性点端子30安装在第一储存单元25中，电力端子40a、40b和40c安装在第二储存部26中。根据本实施例，存在一个第一储存单元25和总共三个第二储存部26。

参照图4和图7，第一储存空间25a可在第一储存单元25中向上开口以容纳中性点端子30，两个第一线圈插入槽25a1和25a2沿前后方向开口，即，沿与第一储存空间25a开口的方向正交的方向开口。两个第一线圈插入槽25a1和25a2可以沿彼此平行的方向延伸，并且线圈可以从上方插入到第一线圈插入槽25a1和25a2中。当中性点端子30在线圈插入到第一线圈插入槽25a1和25a2中的状态下插入到第一储存单元25中时，线圈可以插入到中性点端子30的中性点接纳槽35中从而电连接到中性点端子30。

第一接合端25b可从第一接纳部件25的表面突出，以允许线圈接合在第一接合端25b中。即，部分地插入到第一容纳部件25的第一线圈插入槽25a1和25a2中的线圈可由第一接合端25b接合以延伸到相邻的齿部23。

第二储存空间26a可在第二储存部26中向上开口以容纳电力端子40A、40b和40c，第二线圈插入槽26a1可沿前后方向开口，即，沿与第二储存空间26a开口的方向正交的方向开口。第二线圈插入槽26a1可沿与第二储存空间26a相同的方向延伸，以允许线圈从上方插入。当电力端子40a、40b和40c在线圈插入到第二线圈插入槽26a1中的状态下插入到第二储存部26中时，线圈可以插入到电力端子40a、40b和40c中的每一个的电力接纳槽中，以电连接到电力端子40a、40b和40c。

第二接合端26b可从第二储存部26的表面突出，以允许线圈接合在第二接合端26b中。即，部分地插入到第二储存部26的第二线圈插入槽26a1中的线圈可由第二接合端26b接合以延伸到相邻的齿部23。

参照图4和图11，三个第二储存部26分别设置在构成U相、V相和W相的线圈的一侧上的位置处。根据本实施例，第一储存部25设置在构成U相的线圈的相对侧上。作为参考，标号U、V和W可以分别表示构成U相、V相和W相的线圈。

绝缘体22a和22b可具有腿联接部28。腿联接部28可环绕壳体框架1的支撑腿4和5的腿体5，并从绝缘体22a和22b朝向逆变器单元60突出。腿联接部28可以环绕腿体5的表面的一部分，以增大绝缘体22a和22b与壳体框架1之间的联接面积，从而增大联接力。根据本实施例，腿联接部28具有基本上U形的横截面。

绝缘体22a和22b可具有钩29。钩29可以从绝缘体22a和22b突出并用于悬挂线圈。即，类似于上述第一储存部25的第一接合端25b和第二储存部26的第二接合端26b，通过悬挂线圈的一部分，钩29精确地引导线圈的移动方向。根据本实施例，钩29可具有大致倒L形的形状，并且多个钩可以设置在绝缘体22a和22b的边缘周围。

接下来，考虑安装在绝缘体22a和22b中的端子，端子可以是电连接到线圈的部分。端子由中性点端子30和电力端子40a、40b和40c组成。在此，中性点端子30由构成中性点的端子组成，电力端子40a、40b和40c由能够供电的端子组成。在此，电力端子40a、40b和40c可以被分类为第一电力端子40a、第二电力端子40b和第三电力端子40c。

参照图8，考虑中性点端子30，中性点端子30可由第一板31a和从第一板31a弯曲以延伸成面对第一板31a的第二板31b组成。第一板31a和第二板31b可以构成中性点端子主体31，并且锁定突起33可以从中性点端子主体31的侧表面突出。锁定突起33可以是允许中性点端子30被锁定到第一储存部25中的部分，并且设置在两侧上。附图标记34表示与锁定突起33相邻地相对凹入的锁定槽，设置在第一存储空间25a内部的锁定突起(未示出)可以锁定在锁定槽34中。

连接肋36可以设置在第一板31a的上端处，并且连接肋36可从第一板31a的上端朝向第二板31b突出。连接肋36可填充第一板31a与第二板31b之间的间隙。可以理解，连接肋36在维持中性点端子30的三维形状方面起作用。当然，连接肋36可以从第二板31b朝向第一板31a突出。

定子组件20的线圈插入其中的中性点接纳槽35可以形成在第一板31a和第二板31b中。线圈可以插入到中性点接纳槽35中，并且中性点接纳槽35可以沿中性点端子30容纳在第一储存部25中的方向延伸。此外，中性点接纳槽35向下开口，使得线圈可以通过开口部插入。根据本实施例，在线圈首先插入到第一储存部25的第一线圈插入槽25a1和25a2中的状态下，线圈在中性点端子30联接到第一储存部25的同时装配到中性点接纳槽35中。

中性点接纳槽35可以成对设置。多个线圈以这样的方式插入，以便在所述一对中性点接纳槽35中叠置，并且根据本实施例，设置在定子组件20中的构成三相的每个线圈插入到中性点接纳槽35中，构成中性点接纳槽35的第一槽部35a和第二槽部35b可以形成一种叉形，并且在图14A和图14B中示出了线圈插入到第一槽部35a和第二槽部35b中的状态。

参照图14A，作为示例，通路端部U2和通路端部V1插入到第一槽部35a中，在通路端部U2处缠绕构成U相的线圈，随后该绕组经过构成V相的线圈，在通路端部V1处缠绕构成V相的线圈，随后该绕组经过构成W相的线圈。此外，开始端部U1和终止端部W1插入到第二槽部35b中，在开始端部U1处构成U相的线圈的绕组开始，在终止端部W1处构成三相线圈的中性点的线圈的绕组终止。因此，中性点端子30构成三相线圈的中性点。

在此，开始端部U1可指线圈的绕组开始的部分，终止端部W1可指线圈的绕组完成的部分。此外，两个通路端部U2和V1可以指在将线圈初次缠绕和二次缠绕在齿部23a至23c中的任何一个上并且随后移动至齿部23a至23c中的另一个的过程中穿过中性点端子30的中性点接纳槽35的部分。

中性点端子30可设置有彼此面对的第一板31a和第二板31b，使得中性点接纳槽35也形成在第一板31a和第二板31b中的每一个上。即，一对中性点接纳槽35被设置为沿前后方向彼此间隔开。因此，由于线圈被装配到中性点端子30中的部分变成两个点，所以可以更稳定地进行线圈与中性点端子30之间的电连接。

图13示出了电力端子40a、40b和40c。电力端子40a、40b和40c可以连接到相应相的线圈，并且用于向构成相应相的线圈供应电力。电力端子40a、40b和40c中的每个可由第一连接体41a和从第一连接体41a弯曲并延伸以面对第一连接体41a的第二连接体41b组成。第一连接体41a和第二连接体41b构成电力端子主体41，并且接合突起43从电力端子主体41的侧面突出。接合突起43可以是允许电力端子40a、40b和40c接合在第二储存部26中的部分，并且一对接合突起43设置在第一连接体41a和第二连接体41b两者上。

连接肋46可以设置在第二连接体41b的上端处。连接肋46可以从第二连接体41b的上端朝向第一连接体41a突出。连接肋46可以填充第一连接体41a与第二连接体41b之间的间隙。可以理解，连接肋46起到保持电力端子40a、40b和40c的三维形状的作用。当然，连接肋46可以从第一连接体41a朝向第二连接体41b突出。

突片部47a、47b和47c可以从第一连接体41a的顶部突出。即，突片部47a、47b和47c可以从第一连接体41a向上、即朝向逆变器单元60突出，并且因此部分地插入到逆变器单元60中以被电连接。

定子组件20的线圈插入到其中的电力接纳槽45可以形成在第一连接体41a和第二连接体41b中。线圈插入到电力接纳槽45中，并且电力接纳槽45沿电力端子40a、40b和40c容纳在第二储存部26中的方向延伸。此外，电力接纳槽45向下开口，使得线圈可以通过该开口部插入。根据本实施例，在线圈首先插入到第二储存部26的第二线圈插入槽26a1中的状态下，线圈可以插入到电力接纳槽45中，同时将电力端子40a、40b和40c联接到第二储存部26。

电力端子40a、40b和40c可以设置有彼此面对的第一连接体41a和第二连接体41b，使得电力接纳槽45也形成在第一连接体41a和第二连接体41b中的每一个中。即，一对电力接纳槽45被设置成沿前后方向彼此间隔开。因此，由于线圈在两个点处插入到电力端子40a、40b和40c中，所以可以使线圈与电力端子40a、40b和40c之间的电连接更加稳定。

同时，如图2所示，位于定子组件20内部的转子组件50可被构造为环绕位于其中心处的转轴52。在此，转子组件50可旋转地设置在定子组件20中。转子组件50可以构造为使得盘状芯板51叠置并且磁体设置在其外周向表面上。转子组件50通过在磁体与定子组件20之间生成的电磁感应而旋转，并且转轴52与转子组件50一体地旋转。

转子组件50可包括第一支架53和第二支架54。第一支架53和第二支架54彼此间隔开。更准确地说，第一支架53可设置成相对更靠近逆变器单元60，第二支架54可设置成更靠近壳体盖10。第一支架53可以装配到壳体框架1的第一支架接纳部3中，第二支架54装配到壳体盖10的第二支架储存部12中。

逆变器单元60可以联接到壳体框架1。逆变器单元60是电源装置，其被构造为能够改变频率以使风扇电机以任意速度运转。即，逆变器单元60可以通过改变切换间隔来进行任意改变频率的操作。根据本实施例，逆变器单元60可以与风扇电机一体地设置，并且用于向定子组件20的线圈供应电力。

逆变器单元60可以用于将三相电力施加到由线圈实现的U、V和W相。为此，逆变器单元60根据每个相将整流的DC电压转换为预定的AC电压并且输出该电压。此外，风扇电机可根据通过逆变器单元60输入的电压而被驱动。即，电流通过由逆变器单元60转换的预定AC电压而流经定子组件20的每个相U、V和W上的缠绕线圈，从而可通过由电流形成的磁场与转子组件50的磁体的相互作用而产生旋转磁场，以使转子组件50旋转。

逆变器单元60可包括电路板61和安装在电路板61上的多个生热元件64a至64c。生热元件64a至64c可包括用于开关的MOSFET或电容器64a至64c，但不限于此。由于从生热元件64a至64c产生大量热量，所以必须有效地去除生热元件64a至64c的热量。下面将描述这种冷却结构。

电路板61可以设置有用于从外部接收电力的连接器部件62、用于感测的感测部件63等。电路板61可具有基本上为盘形的形状。根据本实施例，电路板61与壳体盖10同心，并且电路板61的直径小于或等于壳体盖10的直径。

参照图5和图6，生热元件64a至64c可以安装在电路板61的底表面上，即，面对壳体盖10和叶轮70的表面上。在此，电容器64a至64c是圆柱形电容器64a至64c。根据实施例，可以提供总共三个电容器64a至64c。或者，两个或更少或者四个或更多电容器可以安装在电路板61上。

根据本实施例，生热元件64a至64c可以被设置为从电路板61的底部朝向叶轮70突出，使得从叶轮70排出的空气可以通过生热元件64a至64c排放到外部。此外，与生热元件64a至64c可被设置为从电路板61的顶部向上(图1中向上)时相比，风扇电机的总高度可降低至少生热元件64a至64c的高度。

在此，电容器64a至64c可以被安装得比电路板61的中心更靠近外边缘。因此，电容器64a至64c被清楚地显示在如图1所示的壳体框架1的支撑腿4与5之间。当电容器64a至64c被安装在电路板61的外边缘上时，生热元件64a至64c可以被定位在空气通过叶轮70和扩散器80被排放到风扇电机的外部的排放路径上。因此，生热元件64a至64c被叶轮70和扩散器80冷却，从而防止风扇电机由于发热而劣化。即，由于由叶轮70排出的空气直接传递到生热元件64a至64c，所以生热元件64a至64c可以在没有单独的冷却装置的情况下被冷却。

参照图5和图6，在电路板61中可以设置多个联接孔67，并且壳体框架1的支撑腿4和5的一部分可以装配到联接孔67中，即，当从支撑腿4和5突出的部分插入到联接孔67中时，电路板61可固定到壳体框架1。在此，电路板61可通过诸如焊接的方法更加牢固地固定到壳体框架1。

电路板61可以设置有突片孔66a至66c。突片孔66a至66c穿过电路板61制造，并且相应的电力端子40a至40c的相应突片部47a至47c的端部可以穿过相应的突片孔66a至66c。当突出部47a至47c的端部穿过突片孔66a至66c焊接时，突片部47a、47b和47c可以被固定到电路板，同时电连接到电路板61。根据三个电力端子40a、40b和40c的数量和位置，在电路板61中形成突片孔66a至66c。

叶轮70可以组装在转子组件50中。叶轮70在其中心具有轴联接孔73，转轴52竖直地插入其中。轴联接孔73可形成在支撑叶轮70的整体刚度的毂71中，使得转轴52的旋转力可以很好地传递到叶轮70。

毂71可具有平板结构，或者可以具有从旋转中心沿径向向下倾斜的倾斜表面。多个叶片72可以径向地设置在毂71的底部上以对空气加压。为了提高叶轮70的吸入效率，优选的是，叶片72的上端与风扇盖85的内表面紧密接触。

扩散器80可以叠置在叶轮70上。扩散器80用于将通过风扇盖85的进气口87吸入的空气朝向逆变器单元60引导。更详细地，扩散器80可包括盘形的导向体81和形成在导向体81的外周向表面上的多个导向叶片82。

此外，轴通孔83可以形成在导向体81的中心，并且转子组件50的第二支架54的至少一部分可以容纳在轴通孔83中。多个导向孔84可形成在轴通孔83周围。导向孔85可与第二组装槽15相对应，并且导向孔85可通过第二紧固件B2紧固到第二组装槽15。

风扇盖85可基于叶轮70联接到扩散器80的相对侧。风扇盖85覆盖壳体盖10的至少一部分，并且根据本实施例，壳体盖10和风扇盖85可使用支架90彼此联接。支架90的主体91可以是环形，其具有环绕壳体盖10的空的中心部92。当然，与此不同，风扇盖85可以直接连接到壳体盖10。

在风扇盖85的上部中心部可以设置吸气端口87，空气通过该吸气端口被吸入到风扇电机中。风扇盖85的风扇盖体86具有随着其远离风扇电机的中轴线而从进气口87向下倾斜的形状，并且风扇盖85的下端覆盖壳体盖10。由于风扇盖85不直接支撑电机单元C，所以在风扇电机的部件之中，风扇盖85可以由轻质合成树脂材料制成。

参照图3，被引入到风扇盖85的进气口87中的空气(箭头①)被叶轮70加压并排出，沿着扩散器80的叶片82移动(箭头②)，并最终从风扇盖85朝向逆变器单元60排出(箭头③)。因此，由叶轮70排出的空气可以导致冷却逆变器单元60的生热元件64a至64c。特别地，根据本实施例，由于生热元件64a至64c位于排出空气的路径上，所以可以更有效地进行这种冷却。

同时，参照图1和图6，所述多个生热元件64a至64c可以安装在构成逆变器单元60的电路板61上，并且联接到定子组件20的端子可以设置在生热元件64a至64c之间。参照图6，虚拟延长线A1、A2和A3可以沿着壳体框架1的支撑腿4和5基于电路板61的中心延伸的方向定位，并且可以理解，安装空间在延长线之间被分隔成多个安装空间。

在此，在多个安装空间中的一些中，可以仅布置联接到定子组件2的端子，或者可以仅布置生热元件64a至64c。参照图6，生热元件64a至64c和第三电力端子40c两者均可设置在从线A1到线A2的第一安装空间中，并且仅中性点端子30和第一电力端子40a可以布置在从线A3到用附图标记K标记的线A1的第三安装空间中。

在此，中性点接纳槽35可包括第一槽部35a和第二槽部35b。当中性点端子30沿水平方向具有宽的宽度时，中性点端子可能与其它部件(生热元件64a至64c)干涉。然而，根据本实施例，生热元件64a至64c可被排除在从线A3到其中设置有中性点端子30的线A1的安装空间中，从而防止这种干涉。当然，这能够确保部件之间的足够的绝缘距离。作为参考，两个生热元件64a至64c和一个第二电力端子40b可以设置在从线A2到线A3的第二安装空间中。

接下来，将参照图11至14描述根据本公开的电机的线圈的缠绕的工艺。首先，图11示出了构成电机的定子组件20的平面图。如图所示，总共三个线圈以单独的方式缠绕在定子组件20中，每个线圈构成三相(U相、V相和W相)。实际上，构成这三相的线圈不是相互断开的，而是以连续的方式缠绕。因此，线圈可以单独地缠绕在不同的齿部23a至23c周围，并且连接到不同的电力端子40a、40b和40c。

参照图12，在缠绕线圈的工艺中，构成三相中的U相的线圈的开始端部首先插入到中性点端子30的第一槽部35a或第二槽部35b中(箭头①)。此外，线圈在作为齿部23中的一个的第一齿部23a周围缠绕多次，经过第一电力端子40a，随后以重叠的方式(箭头②)在第一齿部23a周围缠绕。因此，U相具有如图13所示的平行构造。

随后，在将线圈装配到中性点端子30的第一槽部35a或第二槽部35b中之后(箭头③)，线圈在环绕第一绝缘体22a的表面的同时沿逆时针方向移动。在此，线圈经过第二储存部26的表面(箭头④)，其中与构成V相的第二齿部23b相邻的第二电力端子40b容纳在该表面中。此外，在线圈钩在钩29上之后，线圈在作为齿部23中的另一个的第二齿部23b周围缠绕多次，随后插入到第二电力端子40b中，随后以重叠的方式在第二齿部23b周围缠绕(箭头⑤)。因此，V相具有如图13所示的平行构造。

此外，线圈可以移动，同时沿顺时针方向(箭头⑥)环绕第一绝缘体22a的表面，并且可以插入到中性点端子30的第一槽部35a或第二槽部35b中(箭头⑥’)。

随后，线圈在环绕第一绝缘体22a的表面的同时沿顺时针方向移动，并且在第三齿部23c周围缠绕，该第三齿部是构成W相的剩余齿部23(箭头⑦)。多次缠绕在第三齿部23c周围的线圈被装配到第三电力端子40c中，并且以重叠的方式(箭头⑧)缠绕在第三齿部23c周围。因此，W相具有如图13所示的平行构造。

随后，线圈在环绕第一绝缘体22a的表面的同时沿逆时针方向(箭头⑨)移动，并且最终，线圈被装配到中性点端子30的第一槽部35a或第二槽部35b中(箭头⑩)。

其结果是，如图14A所示，构成U相的开始端部U1和构成W相的线圈的绕组终止处的线圈的终止端部W2可以在彼此不同的高度处装配到中性点端子30的第二槽部35b中。此外，在缠绕U相之后移动以缠绕V相的线圈的通路端部U2和在缠绕V相之后移动以缠绕W相的线圈的通路端部V1可以以彼此不同的高度装配到第一槽部35a中。

作为参考，线圈被装配到中性点端子30中的顺序不限于此，并且可以如图14B所示改变。即，由于中性点端子30仅须构造中性点，所以可以不同地修改线圈插入的顺序和位置。此外，线圈缠绕的顺序可以从W相开始，而不是从U相开始。

其结果是，根据本实施例，定子组件20的定子芯21可以设置有三个缝隙23’，使得线圈由U、V和W三相组成。线圈缠绕在缝隙23’中，经过电力端子40a、40b和40c，随后以重叠的方式缠绕，使得线圈平行设置在中性点端子30与电力端子40a、40b和40c之间。

即，根据本实施例，两股线圈不是同时缠绕，而是以这样的方式缠绕在每个缝隙23’上，即，线圈被初次地缠绕，经过电力端子40a、40b和40c，随后被二次地缠绕，使得每个相被平行连接。

这种结构如图13所示，参照图13，将再次描述线圈的缠绕顺序。从构成中性点的中性点端子30开始的线圈缠绕在构成U相的第一齿部23a周围(箭头①)，经过第一电力端子40a，随后再次缠绕在相同的第一齿部23a周围(箭头②)，从而U相平行连接。

此外，线圈经过作为中性点的中性点端子30，缠绕在构成V相的第二齿部23b周围(箭头③)，经过第二电力端子40b，随后再次缠绕在相同的第二齿部23b周围(箭头④)，从而V相平行连接。

接下来，线圈经过作为中性点的中性点端子30，缠绕在构成W相的第三齿部23c周围(箭头⑤)，经过第三电力端子40c，随后再次缠绕在相同的第三齿部23c周围(箭头⑥)，从而W相也平行连接。

如上所述，根据本实施例，由于每个相平行连接，并且齿部23的数量与相的数量相同，所以结构可以是简单的，并且可以容易地进行缠绕而不需要同时缠绕两个线圈。特别地，由于每个相被平行构造，因此可以在不增大线圈的直径的情况下实现高性能。

特别地，根据本实施例，尽管每个相平行连接，但是根据上述方法，构成每个相的线圈可以以每股为基础插入到中性点端子30中。因此，根据本实施例，中性点端子30所需的中性点接纳槽35可以仅由两个槽(第一槽部35a和第二槽部35b)构成。因此，中性点端子30的左右宽度可以减小，并且与生热元件64a至64c的干涉部分也可以减小。

同时，与上面公开的实施例不同，线圈可以在齿部23a至23c中的每一个周围初次地缠绕，经由第一电力端子40a以重叠的方式二次地缠绕在第一齿部23a周围，经过中性点端子30，经由第二电力端子40b以重叠的方式二次地缠绕在第二齿部23b周围，再次经过中性点端子30，随后经由第三电力端子40c以重叠的方式二次地缠绕在第三齿部23c周围。

尽管在上面公开的实施例中已经作为示例描述了其中逆变器单元60一体地构造的风扇电机，但是本公开不限于此。逆变器单元60可以单独地构造，或者除了风扇电机以外，还可以应用于执行各种功能的电机。

如上所述，仅由于构成根据本公开的实施例的吸尘器的所有部件已被描述为组合成一个或在组合中操作，本公开不一定限于该实施例。即，当处于本公开的目的的范围内时，可以选择性地将所有部件组合成多于一个并操作。此外，除非另有说明，上述诸如“包括”、“构成”或“具有”等术语意指相应的部件可以存在。因此，应理解为不排除其它部件，但可以包括其它部件。包括技术或科学术语的所有术语具有与本公开所属的技术领域的普通技术人员所通常理解相同的含义，除非另有限定。诸如词典上定义的用语的通常使用的用语，应该被解释为与现有技术的背景一致，并且在本公开中，除非明确地定义，不应被解释为具有理想或过度正式的含义。

上面的描述仅为本公开的技术思想的说明，本公开所属的技术领域的普通技术人员在不偏离本公开的本质特性的情况下能够进行多种修改和变型。因此，在本公开中公开的实施例不是旨在限制本公开的技术思想而是旨在解释该技术思想，并且本公开的技术思想的范围不受这些实施例限制。本公开的保护范围应由所附权利要求解释，与其等同的范围内的所有技术思想应被解释为包括在本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种电机，包括：

转子组件，围绕转轴旋转；以及

定子组件，容纳所述转子组件，

其中，所述定子组件包括：

定子芯，包括构成U、V和W三相的多个齿部；

线圈，以U、V和W的三相Y连接的方式围绕所述多个齿部缠绕；

中性点端子，形成所述三相Y连接的中性点；

多个电力端子，在所述三相Y连接中形成U、V和W相，

其中，所述线圈被构造为单个线圈，并且所述线圈围绕构成所述多个齿部的每个齿部初次缠绕，经过所述多个电力端子之中的对应于每个相的电力端子，随后围绕所述每个齿部平行地二次缠绕，以与初次的绕组重叠。

2.根据权利要求1所述的电机，其中，所述线圈的开始端部和终止端部在所述中性点端子处彼此连接。

3.根据权利要求2所述的电机，其中，所述线圈围绕所述多个齿部中的一个齿部初次缠绕和二次缠绕，经过所述中性点端子，随后围绕另一齿部初次缠绕和二次缠绕。

4.根据权利要求3所述的电机，其中，所述中性点端子包括接纳所述线圈的所述开始端部、所述终止端部和所述多个通路端部的多个中性点接纳槽。

5.根据权利要求4所述的电机，其中，两个所述中性点接纳槽被设置在所述中性点端子中，并且每个所述中性点接纳槽接纳所述线圈的所述开始端部、所述终止端部和所述多个通路端部中的两个端部。

6.根据权利要求1所述的电机，其中，所述定子组件还包括联接到所述定子的顶部的绝缘体，

其中，所述绝缘体包括用于容纳所述多个电力端子和所述中性点端子的储存部。

7.根据权利要求6所述的电机，其中，所述储存部包括第一储存部和第二储存部，

其中，所述中性点端子的至少一部分被容纳在所述第一储存部中，所述电力端子的至少一部分被容纳在所述第二储存部中，并且连接到形成于所述中性点端子中的两个中性点接纳槽的两个线圈插入槽被形成在所述第一储存部中。

8.根据权利要求1所述的电机，其中，所述定子组件的定子芯设有三个齿部，并且所述线圈围绕所述三个齿部中的每个齿部缠绕，以形成U、V和W三相，

其中，(i)U相缠绕以这样的方式进行，使得所述线圈的开始端部经过所述中性点接纳槽，围绕第一齿部初次缠绕，经过第一电力端子，随后以重叠的方式围绕所述第一齿部二次缠绕；(ii)V相缠绕以这样的方式进行，使得在其中完成所述U相缠绕的所述线圈的通路端部经过所述中性点接纳槽，围绕第二齿部初次缠绕，经过第二电力端子，随后以重叠的方式围绕所述第二齿部二次缠绕；(iii)W相缠绕以这样的方式进行，使得在其中完成所述V相缠绕的所述线圈的通路端部经过所述中性点接纳槽，围绕第三齿部初次缠绕，经过第三电力端子，随后以重叠的方式围绕所述第三齿部二次缠绕；以及(iv)在其中完成所述W相缠绕的所述线圈的终止端部穿过所述中性点接纳槽。

9.根据权利要求4所述的电机，其中，所述中性点端子包括：

第一板；以及

第二板，从所述第一板弯曲并延伸到面对所述第一板，

其中，所述第一板和所述第二板被构造为，使得供所述线圈的所述开始端部、所述终止端部和所述通路端部都插入其中的所述中性点接纳槽彼此连接。

10.一种家用电器，具有根据权利要求1至9中任一项所述的电机。

Images