CN202167966U - 一种用于装饰吊扇的直流电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于装饰吊扇的直流电机，其全称为单相带霍尔外转12极高压直流无刷电机。包括电机轴，套装在电机轴上的定子，所述定子外套设有与其运转配合的转子，在电机轴上下端分别套接固定有轴承，所述轴承上分别套接有用于密封内部器件和固定转子并相对于电机轴转动的上、下壳体；定子包括多组硅钢片组成的定子铁芯和霍尔元件，定子铁芯上设有单独的一组的绕阻线圈，定子铁芯的外围有多组齿，在定子铁芯的齿与齿之间形成线槽孔，所述齿的顶端为定子铁芯的外圆周弧面，齿的两侧为相对于外圆周弧面对称设置的倾斜一定角度的倾斜平面，定子铁芯齿与齿之间相邻的倾斜平面与转子内腔壁形成定子铁芯的不均匀气隙部，使直流电机工作时获得连续的力矩，不断持续工作。

Description

一种用于装饰吊扇的直流电机

技术领域

本实用新型涉及装饰吊扇的动力驱动装置，尤其是一种用于装饰吊扇的直流电机。 

背景技术

传统装饰吊扇绝大部份都是使用单相交流电机，用电容抽头调速，转速有1-4档，适用电压110V、60HZ或240V、50HZ，电机功率为70-80W，交流电机是将单项交流电通过电容移相，将原来相位的交流电通给电机的主绕组，电容移相后交流电供给启动绕组，从而虚拟出一个有两对磁极组成的旋转磁场，转子以低于这个同步磁场的速度进行旋转，其定子铁芯外形比较复杂，加工工序多，定子铁芯上一般需绕两组线圈才可以工作，不仅大大浪费了铜线原材料，且电机结构复杂，生产成本比较高，电机运行效率低、能耗大、体积相对比较大，运转时噪音比较大和温升高，阻碍其更广泛的应用，采用单相无刷直流电机作为装饰吊扇等家用电器的驱动电机，正得到越来越多的人们关注。 

无刷直流电机用的永磁转子一般采用磁瓦粘接或通过合理的结构设计，注塑为一体；粘接磁瓦的方法经常会因整个工艺流程中个别环节处理不到位，导致磁体性能下降；注塑的方法虽好，坚固可靠，但由于端部有一定厚度的注塑料，导致磁体位置检测时困难，需要增加一辅助磁极，增加了制造的复杂性，例如在电机外转子铁套内固定设置多个永磁铁，但由于永磁铁加工制造过程中的尺寸偏差比较大，很难将多个永磁铁做成一整个圆形，相邻的永磁铁之间都有一定的间隙，这会造成电机运转不平稳和增大了阻力，造成运转时噪音比较大，降低了电机的效率。另一方面，直流电机转子工作的一个周期内，会出现两个电磁转矩为零的位置，既“死点”，电机在″死点″处不能自 行启动，因此，定子铁芯形状需做特殊设计，需有使转子与定子之间有不均匀气隙，使之产生附加磁阻力矩，它与绕组产生的电磁力矩合成作用，消除了″死点″，在一转范围内获得连续的力矩，这就是定子铁芯的结构比较复杂，运转控制比较困难。 

实用新型内容

本实用新型的优点是提供一种永磁环为一体成型的圆形磁环，定子铁芯采用一组绕组线圈、结构简单、节省成本、质量轻、加工安装方便，定子铁芯与永磁环之间形成不均匀气隙，温升低，降低电磁噪音和节约能源的用于装饰吊扇的直流电机。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种用于装饰吊扇的直流电机，包括电机轴(1)，套装在电机轴(1)上的定子(2)，所述定子(2)外套设有与其运转配合的转子(3)，在电机轴(1)上下端分别套接固定有轴承(4)，所述轴承(4)上分别套接有用于密封内部器件和固定转子(3)并相对于电机轴(1)转动的上、下壳体(5、6)；其特征在于： 

所述定子(2)包括多组硅钢片组成的定子铁芯(20)和安装在定子铁芯(20)上的霍尔元件(21)，定子铁芯(20)上设有单独的一组的绕阻线圈(200)，定子铁芯(20)的外围有多组规格相同的齿(201)，在定子铁芯(20)的齿与齿之间形成固定绕阻线圈的线槽孔(202)，所述齿(201)的顶端为定子铁芯(20)的外圆周弧面(2010)，齿(201)的两侧为相对于外圆周弧面(2010)对称设置的倾斜一定角度的倾斜平面(2011)，齿与齿之间相邻的倾斜平面(2011)与转子(3)内腔壁形成定子铁芯(20)的不均匀气隙部(203)。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型在电控、磁铁和电机部分采用改进的新技术，可同时适用不同国家和地区的电压，适用电压范围100-240V，频率50-60HZ， 从低速到高速采用无级调速，电控部分输出24V电流，电机功率为30-60W，取代过去装饰扇的调速开关、正反开关和电容等电器件，具有寿命长，噪声低，省电，温升低，没有换向火花和无线电干扰等优点。 

使用时，由于定子铁芯外形设计为一个不均匀的圆形，即齿的两侧设计为相对于齿顶端外圆周弧面对称的倾斜一定角度的倾斜平面，齿与齿之间相邻的倾斜平面与电机转子永磁环形成不均匀气隙部，使直流电机在一个周期内，在出现两个电磁转矩为零的″死点″位置时，产生附加磁阻力矩，使电机能自行启动，并与绕组产生的电磁力矩合成作用，消除“死点”，在一转周范围内获得连续的力矩，不断持续工作；另外定子铁芯采用一组绕组线圈制成，可以有效的降低电磁噪音和加工成本。 

转子采用圆环形铁套包围着永磁环，并通过胶水粘接，铁套为一个圆环，易于加工，永磁环采用尼龙磁加工成一体成型的环体，便于安装固定在圆环形铁套和电机外壳上；同时采用尼龙磁加工成型的永磁环，拥有尺寸精确、重量轻、壁薄、外形复杂的长处，可根据需要加工成型后注磁，而且磁性能稳定；另外采用尼龙永磁环，不会像汝铁硼磁体那样由于安装不当会碎裂，沾染碎屑；装配时，永磁环外壁的设有周向均匀分布的加强筋，一方面用于加厚磁环安装孔处的外壁，另一方面预紧固定永磁环于圆环形铁套上，同时永磁环外侧壁设有便于与圆环形铁套装配的安装锥度，方便装配，而采用安装孔从永磁环与圆环形铁套间穿过，减少了为了保证同心固定需要的附加部件，减小了电机体积；在与电机外壳连接的时候，连接螺钉穿过电机外壳的连接孔后穿过安装孔，然后固定在壳体的另外一侧，这样就可以很方便地把外转子与壳体相连接在一起。 

附图说明

图1是本实用新型爆炸结构示意图； 

图2是本实用新型定子的立体结构示意图； 

图3是本实用新型定子铁芯与霍尔元件的局部连接放大结构示意图； 

图4是本实用新型定子铁芯线槽孔放大结构示意图； 

图5是本实用新型齿部放大结构示意图； 

图6是本实用新型定子铁芯硅钢片的结构示意图； 

图7是图2的D部中不均匀气隙部投影截面的放大结构示意图； 

图8是本实用新型转子的主视结构示意图； 

图9是本实用新型转子的侧面剖视结构示意图； 

图10是本实用新型转子永磁环的主视结构示意图； 

图11是图9的侧面剖视结构示意图； 

图12是图10中A部加强筋的放大结构示意图； 

图13是图11中B部安装锥度的放大结构示意图； 

图14是本实用新型转子的爆炸结构示意图； 

具体实施方式

一种用于装饰吊扇的直流电机的定子，如图1至图5所示，一种用于装饰吊扇的直流电机，包括电机轴1，套装在电机轴1上的定子2，所述定子2外套设有与其运转配合的转子3，在电机轴1上下端分别套接固定有轴承4，所述轴承4上分别套接有用于密封内部器件和固定转子3并相对于电机轴1转动的上、下壳体(5、6)；所述定子2包括多组硅钢片组成的定子铁芯20和固定在定子铁芯20上的霍尔元件21，定子铁芯20上设有单独的一组的绕阻线圈200，定子铁芯20的外围有多组规格相同的齿201，在定子铁芯20的齿与齿之间形成固定绕阻线圈的线槽孔202，所述齿201的顶端为定子铁芯20的外圆周弧面2010，齿201的两侧为相对于外圆周弧面2010对称设置的倾斜一定角度的倾斜平面2011，齿与齿之间相邻的倾斜平面2011与转子3内腔壁形成定子铁芯20的不均匀气隙部203，使直流电机在一个周期内，在出现两个电磁转矩为零的位置时，既″死点″位置时，产生附加磁阻力矩，使电机能自行启动，并与绕组产生的电磁力矩合成作用，消除“死点”，在一转周范围内获得连续的力矩，不断持续工作。 

如图4和图5所示，所述定子铁芯20齿与齿之间的线槽孔202 为近似五边形，线槽孔202以齿与齿之间的径向中心线a为对称中心，左顶边面2020与右顶边面2021为等长度面，左中间面2022与右中间面2023为等长度面，靠近轴心的底边为圆弧面2024，底边的圆弧面2024以径向中心线a为中心左右对称其中顶边面的长度小于中间面的长度，左中间面与右中间面之间的夹角为30°。 

继续如图4所示，所述齿201的两端为齿尖2012，齿尖2012顶端为平行于径向中心线a的径向平面，齿201两侧的倾斜平面2011相对于齿尖2012顶端的径向平面夹角β不大于1°。 

如图2和图3所示，霍尔元件21的一侧信号端210与定子铁芯相邻齿201的齿尖2012的上侧同时相对应设置，另一侧信号端211相隔一个齿后与另一齿的齿尖2012的上侧相对应设置，两侧信号端中心线的夹角为30度；霍尔元件21的固定端设有塑料垫环210，通过螺钉211将其固定到定子铁芯20上。 

如图6和图7所示，定子铁芯20中部设有便于霍尔元件21固定的安装孔210，安装孔210上设有塑料垫环210，通过螺钉211穿过塑料垫环210将霍尔元件21固定到定子铁芯20上，在定子铁芯20的硅钢片上还设有便于多组硅钢片装配和固定的工艺孔211和销钉孔212，销钉孔212便于多组硅钢片装配后的定子铁芯20紧固连接，工艺孔212中的其一设有限位凸起，便于定子铁芯20上多组硅钢片的装配定位。 

如图8至图14所示，转子3包括一圆环形铁套30，在圆环形铁套30内设有采用采用尼龙磁材料一体加工成环形的永磁环31，永磁环31与圆环形铁套30之间通过胶水粘接于一体，在永磁环31上设有便于粘接连接于一体的永磁环31和圆环形铁套30固定于电机上、下壳体(5、6)上的安装孔32， 

在永磁环31外壁的设有周向均匀分布的加强筋310，一方面用于加厚永磁环31安装孔32处的外壁，另一方面预紧固定永磁环31于圆环形铁套30上，同时永磁环2外侧壁设有便于与圆环形铁套装 配的安装锥度，方便永磁环31与圆环形铁套30的装配。 

如图1和图9所示，本实用使用时，首先通过销卡7将定子2固定在电机轴1上，接着通过销卡7在电机轴1的两端分别固定轴承4，然后将转子3装配在一壳体中，在电机上、下壳体(5、6)与电机轴1上的轴承4装配完毕后，通过螺钉8穿过壳体上的连接孔后，再穿过永磁环31上的安装孔32，然后固定在壳体的另外一侧，这样就可以很方便地把电机定子和转子与上、下壳体(5、6)相连接在一起。 

以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种用于装饰吊扇的直流电机，包括电机轴(1)，套装在电机轴(1)上的定子(2)，所述定子(2)外套设有与其运转配合的转子(3)，在电机轴(1)上下端分别套接固定有轴承(4)，所述轴承(4)上分别套接有用于密封内部器件和固定转子(3)并相对于电机轴(1)转动的上、下壳体(5、6)；其特征在于：

所述定子(2)包括多组硅钢片组成的定子铁芯(20)和安装在定子铁芯(20)上的霍尔元件(21)，定子铁芯(20)上设有单独的一组的绕阻线圈(200)，定子铁芯(20)的外围有多组规格相同的齿(201)，在定子铁芯(20)的齿与齿之间形成固定绕阻线圈的线槽孔(202)，所述齿(201)的顶端为定子铁芯(20)的外圆周弧面(2010)，齿(201)的两侧为相对于外圆周弧面(2010)对称设置的倾斜一定角度的倾斜平面(2011)，定子铁芯齿与齿之间相邻的倾斜平面(2011)与转子(3)内腔壁形成定子铁芯(20)的不均匀气隙部(203)。

2.根据权利要求1所述的一种用于装饰吊扇的直流电机，其特征在于，所述定子铁芯(20)齿与齿之间的线槽孔(202)为近似五边形，线槽孔(202)以齿与齿之间的径向中心线a为对称中心，左顶边面(2020)与右顶边面(2021)为等长度面，左中间面(2022)与右中间面(2023)为等长度面，靠近轴心的底边为圆弧面(2024)，底边的圆弧面(2024)以径向中心线a为中心左右对称。

3.根据权利要求2所述的一种用于装饰吊扇的直流电机，其特征在于，所述左中间面(2022)与右中间面(2023)之间的夹角为30°。

4.根据权利要求2所述的一种用于装饰吊扇的直流电机，其特征在于，所述齿(201)的两端为齿尖(2012)，齿尖(2012)顶端为平行于径向中心线a的径向平面。

5.根据权利要求2所述的一种用于装饰吊扇的直流电机，其特征在于，所述齿(201)两侧的倾斜平面(2011)相对于齿尖(2012)顶端的径向平面夹角β不大于1°。

6.根据权利要求1所述的一种用于装饰吊扇的直流电机，其特征在于，所述霍尔元件(21)的一侧信号端(210)与定子铁芯相邻齿(201)的 齿尖(2012)的上侧同时相对应设置，另一侧信号端(211)相隔一个齿后与另一齿的齿尖(2012)的上侧相对应设置，两侧信号端中心线的夹角为30°。

7.根据权利要求6所述的一种用于装饰吊扇的直流电机，其特征在于，所述霍尔元件(21)的固定端设有用于固定到定子铁芯(20)上的塑料垫环(210)。

8.根据权利要求1所述的一种用于装饰吊扇的直流电机，其特征在于，所述转子(3)包括一圆环形铁套(30)，在圆环形铁套(30)内设有采用永磁性材料一体加工成环形的永磁环(31)，永磁环(31)与圆环形铁套(30)之间通过胶水粘接于一体。

9.根据权利要求8所述的一种用于装饰吊扇的直流电机，其特征在于，所述永磁环(31)上设有便于粘接于一体的永磁环(31)和圆环形铁套(30)固定于电机上、下壳体(5、6)上的安装孔(32)。 

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