CN117639390A - 一种吸尘器用无刷直流电机 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种吸尘器用无刷直流电机，涉及无刷电机技术领域，包括底座、机壳、定子和转子，转子包括输出轴，定子包括绕组线圈和定子冲片，定子冲片包括定子环和定子齿，相邻两定子齿之间设置有定子槽，绕组线圈绕设于定子齿上；定子槽内设置有导热部，导热部的两侧设置有导热片，机壳靠近后端盖的一端固定设置有安装部，导热部与安装部固定连接，底座上设置有用于对导热部散热的散热组件。导热片直接与绕组线圈接触，将绕组线圈上的热量直接通过导热片传递至导热部，然后通过散热组件对导热部进行散热降温，实现降温的作用；并且导热片直接与绕组线圈接触，有效的提高对绕组线圈的降温效率，防止电机输出功率降低，保证电机输出功率的稳定。
Description
技术领域
本申请涉及无刷电机技术领域，尤其是涉及一种吸尘器用无刷直流电机。
背景技术
无刷直流电机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷；它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点。在用于吸尘器无刷电机领域中，为追求高吸力的效果，使其具有独特的高转速要求，无刷电机的设计均在70000转/分以上，甚至更高，导致在工作过程产生的热量较多。
无刷电机，一般包括机壳、定子和转子，定子由铁心和绕组等零件组成，转子包括转轴。目前现有的无刷电机，通常采用风冷对机壳进行降温以实现电机的散热，散热效果较差，难以将电机受磁力转动时产生的大量的热量及时逸散，使得热量积攒导致电机输出功率下降，导致电机输出功率不稳定。
发明内容
为了提高电机输出功率的稳定性，本申请提供一种吸尘器用无刷直流电机。
本申请提供的一种吸尘器用无刷直流电机，采用如下的技术方案：
一种吸尘器用无刷直流电机，包括底座、机壳、定子和转子，所述机壳固定设置于底座上，所述机壳的一端固定设置有后端盖，所述转子包括输出轴，定子固定设置于机壳内，转子转动设置于定子内，所述定子包括绕组线圈和若干叠压而成的定子冲片，所述定子冲片包括定子环和沿定子环周向均匀间隔设置的定子齿，相邻两所述定子齿之间设置有定子槽，所述绕组线圈绕设于定子齿上；
所述定子槽内设置有导热部，所述导热部的两侧设置有用于与绕组线圈抵触的导热片，所述机壳靠近后端盖的一端固定设置有安装部，所述导热部与安装部固定连接，所述底座上设置有用于对导热部散热的散热组件。
通过采用上述技术方案，在电机工作过程，特别是电机长时间高负荷工作，随着产生的热量增加，将造成绕组线圈温度升高，进而导致绕组线圈电阻升高，降低电机的输出功率，造成电机输出功率不稳定。而导热片直接与绕组线圈接触，将绕组线圈上的热量直接通过导热片传递至导热部，然后通过散热组件对导热部进行散热降温，实现降温的作用；并且导热片直接与绕组线圈接触，有效的提高对绕组线圈的降温效率，防止电机输出功率降低，保证电机输出功率的稳定。
进一步，所述导热部设置有导热板，所述导热板沿定子的轴线延伸，所述导热板可拆卸设置于定子槽内。
进一步，所述导热板内开设有冷却通道，所述导热板靠近后端盖的一端连接有进液管和出液管，所述进液管和出液管与冷却通道连通，所述底座的上方设置有散热盘管，所述进液管和所述出液管均与水泵连接， 所述散热盘管的一端与冷却通道的输出口连通，另一端与出液管连通。
通过采用上述技术方案，冷却通道内流通有冷却液，水泵实现冷却液在冷却通道内实现连续流动，将导热片传递至导热板的热量实现快速进行热交换，最后温度升高的冷却液流动至散热盘管进行散热，通过冷却液使得导热板能够迅速降温，有效的提高散热效果。
进一步，所述散热组件包括散热罩和扇叶，所述散热罩固定设置于底座上，所述输出轴伸出后端盖外的一端同轴固定连接有转轴，所述散热罩套设于转轴上，所述散热盘管位于散热罩内，所述扇叶固定设置于转轴上。
通过采用上述技术方案，在电机工作的过程中，输出轴带动转轴同步旋转，进而带动扇叶转动，扇叶吹出的冷风实现对散热盘管冷却的作用；将扇叶安装至转轴上，无需额外增加动力源，提高整体电机装置的紧凑性。
进一步，所述水泵包括第一泵体和第一叶轮，所述第一叶轮转动设置于第一泵体内，所述第一叶轮与转轴传动连接。
进一步，所述导热板靠近转子的一端沿导热板的长度方向固定设置有气管，所述气管上开设有出气孔，所述出气孔沿气管的长度方向设置多个，所述机壳外设置有风机，所述风机的出气口与气管连通，所述后端盖开设有排气孔。
通过采用上述技术方案，风机将外界的空气输送至气管内，然后从气管的出气孔排出，实现进一步散热降温的效果，而电机内部的热空气通过后端盖的排气孔排出。
进一步，所述风机包括壳体和第二叶轮，所述第二叶轮转动设置于壳体内，所述第二叶轮与转轴传动连接。
通过采用上述技术方案，转轴带动第二叶轮转动，进而实现将外界的空气输送至气管内的目的，第二叶轮直接与转轴传动连接，使得电机工作时即可带动第二叶轮转动，无需另外设置驱动第二叶轮转动的驱动源，简化结构。
进一步，所述散热罩靠近机壳的一端设置有环形挡风板，所述排气孔与环形挡风板正对。
进一步，所述导热板靠近定子环的侧壁开设有卡槽，所述定子环靠近导热板的一侧固定设置有用于与卡槽卡接的定位块。
进一步，所述导热片包括导热段和弯曲弹性段，所述导热段采用导热绝缘材料制成，所述弯曲弹性段的一端与导热板连接，另一端与导热段连接，所述导热段与绕组线圈抵触。
通过采用上述技术方案，导热段采用导热绝缘材料制成，起到防止绕组线圈内的电流通过导热片流入导热板的作用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在电机工作过程，特别是电机长时间高负荷工作，随着产生的热量增加，将造成绕组线圈温度升高，进而导致绕组线圈电阻升高，降低电机的输出功率，造成电机输出功率不稳定。而导热片直接与绕组线圈接触，将绕组线圈上的热量直接通过导热片传递至导热部，然后通过散热组件对导热部进行散热降温，实现降温的作用；并且导热片直接与绕组线圈接触，有效的提高对绕组线圈的降温效率，防止电机输出功率降低，保证电机输出功率的稳定。
2.冷却通道内流通有冷却液，水泵实现冷却液在冷却通道内实现连续流动，将导热片传递至导热板的热量实现快速进行热交换，最后温度升高的冷却液流动至散热盘管进行散热，通过冷却液使得导热板能够迅速降温，有效的提高散热效果。
3.在电机工作的过程中，输出轴带动转轴同步旋转，进而带动扇叶转动，扇叶吹出的冷风实现对散热盘管冷却的作用；将扇叶安装至转轴上，无需额外增加动力源，提高整体电机装置的紧凑性。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图；
图2是本申请实施例中定子的结构示意图；
图3是本申请实施例中导热板的剖视图；
图4是本申请实施例主要体现安装环的结构示意图；
图5是本申请实施例主要体现散热组件、水泵和风机的结构示意图；
图6是本申请实施例的剖视图，旨在体现散热组件、水泵和风机的结构示意图。
附图标记说明：1、底座；11、机壳；12、后端盖；121、排气孔；13、安装环；131、连接螺栓；2、定子；21、绕组线圈；22、定子冲片；221、定子环；2211、定位块；222、定子齿；223、定子槽；31、输出轴；32、转轴；4、导热板；41、卡槽；42、导热片；421、导热段；422、弯曲弹性段；43、冷却通道；44、气管；441、出气孔；5、散热盘管；51、进液管；52、出液管；6、散热组件；61、散热罩；611、环形挡风板；62、扇叶；7、水泵；71、第一泵体；72、第一叶轮；8、减速机；81、安装壳；82、主动齿轮；83、减速齿轮；84、旋转轴；9、风机；91、壳体；92、第二叶轮。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种吸尘器用无刷直流电机。
参照图1和图2，一种吸尘器用无刷直流电机，包括底座1、机壳11、定子2和转子，机壳11固定设置于底座1上，机壳11的一端固定设置有后端盖12，转子包括输出轴31，定子2固定设置于机壳11内，转子转动设置于定子2内。
参照图2，定子2包括绕组线圈21和若干叠压而成的定子冲片22，定子冲片22包括定子环221和沿定子环221周向均匀间隔设置的定子齿222，相邻两定子齿222之间设置有定子槽223，绕组线圈21绕设于定子齿222上。定子环221上固定设置有定位块2211，定位块2211位于定子槽223的中部位。
参照图2和图3，定子槽223内设置有导热部，导热部设置有导热板4，且每个定子2槽内均设置有导热板4，导热板4沿定子2的轴线延伸，导热板4可拆卸设置于定子槽223内。导热板4靠近定子环221的侧壁开设有卡槽41，定位块2211设置于定子环221靠近导热板4的一侧，用于与卡槽41卡接，定位块2211与卡槽41相适配。在安装时，导热板4插入定位块2211内，起到对导热板4定位的作用，使得导热板4的两侧与相邻两定子齿222的间距相等。
参照图2和图3，导热部的两侧设置有用于与绕组线圈21抵触的导热片42，导热片42包括导热段421和弯曲弹性段422，弯曲弹性段422的一端与导热板4连接，另一端与导热段421连接，导热段421与绕组线圈21抵触。具体的，导热段421采用导热绝缘材料制成，本实施方案中，导热段421采用氧化铝陶瓷或AlN陶瓷制成；而为了使得导热片42具有良好的弹性，弯曲弹性段422采用铜制成，使得在电机工作的过程中，导热段421能够保持与绕组线圈21抵紧的状态。
参照图1和图4，机壳11靠近后端盖12的一端固定设置有安装部，导热部与安装部固定连接，安装部为安装环13，多个导热板4沿安装环13的周向固定设置在安装环13上。安装环13通过连接螺栓131固定设置在机壳11的端部。
参照图1、图3和图5，导热板4内开设有冷却通道43，冷却通道43蛇形设置于导热板4内，导热板4采用铜制成，保证良好的导热性能。导热板4靠近后端盖12的一端连接有进液管51和出液管52，进液管51和出液管52与冷却通道43连通。
参照图5和图6，底座1的上方设置有散热盘管5，底座1上设置有用于对导热部散热的散热组件6，散热组件6包括散热罩61和扇叶62。散热罩61固定设置于底座1上，散热罩61的两端开口设置，输出轴31伸出后端盖12外的一端同轴固定连接有转轴32，散热罩61套设于转轴32上，散热盘管5位于散热罩61内，扇叶62固定设置于转轴32上。其中，所述散热盘管5的一端与冷却通道43的输出口连通，另一端与出液管52连通；所述进液管51和所述出液管52均与水泵7连接，具体的，进液管51的一端与水泵7的出水口连通，另一端与冷却通道43的输入口连通；出液管52的一端与散热盘管5连通，另一端与水泵7的进水口连通；水泵7包括第一泵体71和第一叶轮72，第一叶轮72转动设置于第一泵体71内。
参照图5和图6，第一叶轮72与转轴32传动连接，具体的，底座1上设置有减速机8，减速机8包括安装壳81、主动齿轮82、减速齿轮83和旋转轴84，安装壳81固定设置在底座1上，主动齿轮82和减速齿轮83转动设置在安装壳81内，且主动齿轮82固定设置在转轴32上，减速齿轮83与主动齿轮82啮合，且减速齿轮83的直径大于主动齿轮82，减速齿轮83固定设置在旋转轴84上，旋转轴84转动设置于安装壳81内，且旋转轴84的一端伸出安装壳81外。第一叶轮72固定设置在旋转轴84上。
在电机工作的过程中，输出轴31带动转轴32同步旋转，进而带动扇叶62转动，扇叶62吹出的冷风实现对散热盘管5冷却的作用；将扇叶62安装至转轴32上，无需额外增加动力源，提高整体电机装置的紧凑性。
参照图2和图3，为了进一步提高散热性能，导热板4靠近转子的一端沿导热板4的长度方向固定设置有气管44，气管44上开设有出气孔441，出气孔441沿气管44的长度方向设置多个，出气孔441设置在气管44靠近转子的一侧，使得空气能够迅速冷却转子。
参照图5和图6，机壳11外设置有风机9，风机9的出气口与气管44连通，后端盖12开设有排气孔121。风机9包括壳体91和第二叶轮92，第二叶轮92转动设置于壳体91内。第二叶轮92与转轴32传动连接，具体的，第二叶轮92固定设置在旋转轴84上；转轴32带动第二叶轮92转动，进而实现将外界的空气输送至气管44内的目的，第二叶轮92直接与转轴32传动连接，使得电机工作时即可带动第二叶轮92转动，无需另外设置驱动第二叶轮92转动的驱动源，简化结构。
参照图1和图5，散热罩61靠近机壳11的一端设置有环形挡风板611，排气孔121与环形挡风板611正对。从电机内部通过排气孔121排出的热空气，吹向环形挡风板611，防止热风吹向散热盘管5而影响散热盘管5的散热效果。具体的，环形挡风板611倾斜设置，使得热风向远离散热盘管5的外周侧流动。
本申请实施例的实施原理为：在电机工作过程，特别是电机长时间高负荷工作，随着产生的热量增加，将造成绕组线圈21温度升高，进而导致绕组线圈21电阻升高，降低电机的输出功率，造成电机输出功率不稳定。而导热片42直接与绕组线圈21接触，将绕组线圈21上的热量直接通过导热片42传递至导热部，然后通过散热组件6对导热部进行散热降温，实现降温的作用；并且导热片42直接与绕组线圈21接触，有效的提高对绕组线圈21的降温效率，防止电机输出功率降低，保证电机输出功率的稳定。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种吸尘器用无刷直流电机，包括底座(1)、机壳(11)、定子(2)和转子，所述机壳(11)固定设置于底座(1)上，所述机壳(11)的一端固定设置有后端盖(12)，所述转子包括输出轴(31)，定子（2）固定设置于机壳（11）内，转子转动设置于定子（2）内，其特征在于：所述定子(2)包括绕组线圈(21)和若干叠压而成的定子冲片(22)，所述定子冲片(22)包括定子环(221)和沿定子环(221)周向均匀间隔设置的定子齿(222)，相邻两所述定子齿(222)之间设置有定子槽(223)，所述绕组线圈(21)绕设于定子齿(222)上；
所述定子槽(223)内设置有导热部，所述导热部的两侧设置有用于与绕组线圈(21)抵触的导热片(42)，所述机壳(11)靠近后端盖(12)的一端固定设置有安装部，所述导热部与安装部固定连接；所述导热部设置有导热板(4)，所述导热板(4)沿定子(2)的轴线延伸，所述导热板(4)可拆卸设置于定子槽(223)内；
所述导热板(4)内开设有冷却通道(43)，所述导热板(4)靠近后端盖(12)的一端连接有进液管(51)和出液管(52)，所述进液管(51)和出液管(52)与冷却通道(43)连通，所述底座(1)的上方设置有散热盘管(5)，所述进液管(51)和所述出液管(52)均与水泵(7)连接，所述散热盘管(5)的一端与冷却通道(43)的输出口连通，另一端与出液管(52)连通；所述底座(1)上设置有用于对散热盘管(5)散热的散热组件(6)。
2.根据权利要求1所述的一种吸尘器用无刷直流电机，其特征在于：所述散热组件(6)包括散热罩(61)和扇叶(62)，所述散热罩(61)固定设置于底座(1)上，所述输出轴(31)伸出后端盖(12)外的一端同轴固定连接有转轴(32)，所述散热罩(61)套设于转轴(32)上，所述散热盘管(5)位于散热罩(61)内，所述扇叶(62)固定设置于转轴(32)上。
3.根据权利要求2所述的一种吸尘器用无刷直流电机，其特征在于：所述水泵(7)包括第一泵体(71)和第一叶轮(72)，所述第一叶轮(72)转动设置于第一泵体(71)内，所述第一叶轮(72)与转轴(32)传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种吸尘器用无刷直流电机，其特征在于：所述导热板(4)靠近转子的一端沿导热板(4)的长度方向固定设置有气管(44)，所述气管(44)上开设有出气孔(441)，所述出气孔(441)沿气管(44)的长度方向设置多个，所述机壳(11)外设置有风机(9)，所述风机(9)的出气口与气管(44)连通，所述后端盖(12)开设有排气孔(121)。
5.根据权利要求4所述的一种吸尘器用无刷直流电机，其特征在于：所述风机(9)包括壳体(91)和第二叶轮(92)，所述第二叶轮(92)转动设置于壳体(91)内，所述第二叶轮(92)与转轴(32)传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种吸尘器用无刷直流电机，其特征在于：所述散热罩(61)靠近机壳(11)的一端设置有环形挡风板(611)，所述排气孔(121)与环形挡风板(611)正对。
7.根据权利要求1所述的一种吸尘器用无刷直流电机，其特征在于：所述导热板(4)靠近定子环(221)的侧壁开设有卡槽(41)，所述定子环(221)靠近导热板(4)的一侧固定设置有用于与卡槽(41)卡接的定位块(2211)。
8.根据权利要求1所述的一种吸尘器用无刷直流电机，其特征在于：所述导热片(42)包括导热段(421)和弯曲弹性段(422)，所述导热段(421)采用导热绝缘材料制成，所述弯曲弹性段(422)的一端与导热板(4)连接，另一端与导热段(421)连接，所述导热段(421)与绕组线圈(21)抵触。
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