CN117639390B - 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 (4)
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);
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;
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); 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;
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。
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。
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。
4.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)。
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