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Abstract

本实用新型公开一种无刷交流油烟机电机,包括转子、定子、外壳以及控制电路,其中,所述转子包括转子铁芯,设置在转子铁芯中间的转轴,紧贴在转子铁芯外圈的磁钢,以及设置在磁钢外圈的塑笼;所述定子包括定子铁芯和绝缘塑套,定子铁芯每齿均绕有漆包线;所述外壳包括塑封主体和端盖,所述控制电路包括电源转换模块,以及与电源转换模块相连的信号控制模块和PWM交流驱动模块,所述PWM交流驱动模块的输出端与漆包线相连。上述结构的无刷交流油烟机电机采用AC交流电源直接驱动运转电机,具有起动平稳运转、噪声低、振动小、结构简单牢固、高效节能,效率达到75-82%,比单相交流电容运转电机节能效率提高64-67%。

Description

一种无刷交流油烟机电机
技术领域
本实用新型涉及一种无刷交流油烟机电机,属于电机技术领域。
背景技术
根据目前抽油烟机用单相交流电容运转电机,该产品存在效率低(40-45%)用电能耗大。国家强制实施抽烟机能效限定标准GB29539-2013国家标准,抽油烟机能效标准的提高,将能效原五级提高到二级,节能性能指标作为产品强制性标准实施,能效不达标的抽油烟机不允许生产、市场销售。因此,目前很多抽油烟机选用无刷直流电机提高能效,但无刷直流电机最大问题是制造成本高,价格因素导致市场无法大批量推广应用。
有鉴于此,本发明人对此进行研究,专门开发出一种无刷交流油烟机电机,本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无刷交流油烟机电机,交流(AC)直接起动运转,不需要直流电源(DC),具有起动平稳运转、噪声低、结构简单牢固、能耗低等特点。
为了实现上述目的,本实用新型的解决方案是:
一种无刷交流油烟机电机,包括转子、定子、外壳以及驱动电机运转的控制电路,其中,所述转子包括转子铁芯,设置在转子铁芯中间的转轴,紧贴在转子铁芯外圈的磁钢,以及设置在磁钢外圈的塑笼,所述转子铁芯为交流无刷永磁转子铁芯;所述定子包括定子铁芯和绝缘塑套,其中,所述绝缘塑套包覆在定子铁芯各个齿上,包覆有绝缘塑套的定子铁芯每齿均绕有漆包线,形成电机线圈(即定子绕组);所述外壳包括塑封主体,以及安装在塑封主体上的端盖,外壳轴向两端均设有轴承,转轴通过轴承在塑封主体和端盖内转动;所述控制电路包括电源转换模块,以及与电源转换模块相连的信号控制模块和PWM交流驱动模块,所述PWM交流驱动模块的输出端与电机线圈相连。
作为优选,所述电源转换模块包括相互并联的变压单元和镇流单元,所述镇流单元进一步连接有隔离单元,变压单元将输入的220V交流电源降压整流为12V的直流电源,为油烟机的LED照明灯供电;镇流单元将输入的220V交流电源镇流稳压后一方面输入到PWM交流驱动模块的输出端,另一方面通过隔离单元降压为的5V直流电,输入到PWM交流驱动模块的输入端,为PWM交流驱动模块提供稳定的供电电源,保证PWM交流驱动模块的供电可靠性。
作为优选,所述信号控制模块包括输入按钮,以及与输入按钮相连的三极管和光耦,用户通过输入按钮输入控制信号,控制信号依次经过三极管和光耦隔离后输入到PWM交流驱动模块,PWM交流驱动模块根据各个三极管的导通信号输出对应的PWM驱动信号,进行实现电机转速的控制。
作为优选,所述PWM交流驱动模块包括控制器,以及与控制器输出端相连的晶闸管,控制器接收信号控制模块的控制信号,经过分析处理后发出PWM驱动信号,调节各个晶闸管的导通角,进而来控制电机的转速。
作为优选,所述端盖和塑封主体均采用BMC热固成型,用于密封整个无刷交流油烟机电机,防水防油防污防漏电,安全可靠;而且采用BMC材料,成本更低,安装更方便。
作为优选,所述端盖和塑封主体均采用铝或铁等金属材料制成,用于密封整个无刷交流油烟机电机,防水防油防污防漏电,安全可靠。
作为优选,所述轴承一个安嵌在塑封主体的底部,一个安嵌在端盖内侧。
作为优选,所述转轴上进一步设有用于穿设定位销的定位孔。
上述无刷交流油烟机电机工作原理:电源转换模块分别为LED照明、控制器和定子绕组提供12V直流电、5V直流电和220V的交流源,用户通过输入按钮输入电机档位,控制信号依次经过三极管和光耦后到达控制器的输入端,控制器经过分析处理后发出PWM驱动信号,调节各个晶闸管的导通角,进而控制电机的转速。
上述无刷交流油烟机电机的转子铁芯采用交流无刷永磁转子铁芯,结构简单、成本低;而且交流无刷永磁转子磁钢不用胶贴,用塑笼直接固定,牢固、稳定、可靠、不脱落。所述定子铁芯每齿绕漆包线,直接绕紧齿槽,漆包线铜节约20-25%,比原单相电容运转电机正弦嵌法,所述定子铁芯塑封成型整体结构噪声低,振动小,防水防油防腐污,性能好。而且,通过控制电路实现AC交流电源直接驱动运转电机,不用交流镇流变换DC直流电源运转, 具有起动平稳运转、噪声低、振动小、电路结构比无刷直流简单,机械结构简单牢固、高效节能等优点,本实用新型所述的无刷交流油烟机电机效率达到75-82%,比单相交流电容运转电机节能效率(单相交流电容运转电机节能效率为45-50%)提高64-67%,风量全压效率大于35%,比国家一级能效标准(国家一级能效标准为23%)提高59%,比无刷直流电机成本低25%左右。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的无刷交流油烟机电机正视图;
图2为图1的A-A向剖视图;
图3为本实施例的无刷交流油烟机电机组装示意图;
图4为本实施例的电源转换模块电路原理图;
图5为本实施例的信号控制模块电路原理图;
图6为本实施例的PWM交流驱动模块电路原理图。
具体实施方式
如图1-3所示,一种无刷交流油烟机电机,包括转子、定子、外壳以及驱动电机运转的控制电路,其中,所述转子包括转子铁芯2,设置在转子铁芯2中间的转轴1,紧贴在转子铁芯2外圈的磁钢3,以及套设在磁钢3外圈的塑笼4,所述转子铁芯2为交流无刷永磁转子铁芯;;所述定子包括定子铁芯5和绝缘塑套6,其中,所述绝缘塑套6包覆在定子铁芯5各个齿上,包覆有绝缘塑套的定子铁芯5每齿均绕有漆包线7,组成电机线圈(即定子绕组);所述外壳包括塑封主体8,以及安装在塑封主体8上的端盖9,外壳轴向两端均设有轴承,其中,第一轴承10安嵌在塑封主体8的底部,第二轴承11安嵌在端盖9内侧,转轴1通过第一轴承10和第二轴承11在塑封主体8和端盖9内转动。所述控制电路包括电源转换模块,以及与电源转换模块相连的信号控制模块和PWM交流驱动模块,所述PWM交流驱动模块的输出端与电机线圈相连。
在本实施例中,转轴1上设有用于穿设定位销12的定位孔,位于端盖9的上方,所述塑封主体8的侧壁上进一步设有一出线夹,用于控制电路导线接入。端盖9和塑封主体8均采用BMC热固成型,用于密封整个无刷交流油烟机电机,防水防油防污防漏电,安全可靠;端盖9和塑封主体8也可以采用铁质或铝质材料制成,但采用BMC材料,比铁质或铝质外壳,成本更低,安装更方便。
如图4所示,所述电源转换模块包括相互并联的变压单元13、镇流单元14以及与镇流单元相连的隔离单元15,变压单元13将输入的220V交流电源降压整流为12V的直流电源,为油烟机的LED照明灯供电;镇流单元14将输入的220V交流电源镇流稳压后一方面输入到PWM交流驱动模块的输出端,另一方面通过隔离单元15降压为的5V直流电,输入到PWM交流驱动模块输入端,为PWM交流驱动模块提供稳定的供电电源,保证PWM交流驱动模块的供电可靠性。变压单元13输出的12V直流电除了为LED照明灯供电外,还同时降压为5V的直流电,为信号控制模块的输入按钮供电。
如图5所示,所述信号控制模块包括输入按钮,以及分别与输入按钮的高速键、中速键和低速键相连的3个三极管:低速三极管Q53 、中速三极管Q54 和高速三极管Q55,其中,所述高速三极管Q55的集电极通过两个二极管分别与低速三极管Q53、中速三极管Q54的集电极相连,低速三极管Q53、中速三极管Q54的集电极各串接一电阻后分别和第一光耦PHC1、第二光耦PHC2相连,用户通过输入按钮输入档位选择,控制信号依次经过三极管和光耦隔离后输入到PWM交流驱动模块。
如图6所示,所述PWM交流驱动模块包括控制器M1,以及与控制器M1电压控制输出端相连的晶闸管,所述晶闸管包括与控制器U1端相连的第一晶闸管Q2,与控制器U3端相连的第二晶闸管Q3,与控制器V1端相连的第三晶闸管Q4,与控制器V3端相连的第四晶闸管Q5,与控制器W1端相连的第五晶闸管Q6,与控制器W3端相连的第六晶闸管Q7,其中,第一晶闸管Q2、第三晶闸管Q4和第五晶闸管Q6的第二阳极T2分别与AC220V交流电相连,第一阳极T1分别同时与控制器M1的U2、V2、W2端、第二晶闸管Q3、第四晶闸管Q5、第六晶闸管Q7、以及定子绕组U相、V相和W相线相连。控制器M1接收到信号控制模块的控制信号,经过分析处理后发出PWM驱动信号,调节各个晶闸管的导通角,进而控制电机的转速。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (8)

1.一种无刷交流油烟机电机,其特征在于:包括转子、定子、外壳以及驱动电机运转的控制电路,其中,所述转子包括转子铁芯,设置在转子铁芯中间的转轴,紧贴在转子铁芯外圈的磁钢,以及设置在磁钢外圈的塑笼,所述转子铁芯为交流无刷永磁转子铁芯;所述定子包括定子铁芯和绝缘塑套,其中,所述绝缘塑套包覆在定子铁芯各个齿上,包覆有绝缘塑套的定子铁芯每齿均绕有漆包线,形成电机线圈;所述外壳包括塑封主体,以及安装在塑封主体上的端盖,外壳轴向两端均设有轴承,转轴通过轴承在塑封主体和端盖内转动;所述控制电路包括电源转换模块,以及与电源转换模块相连的信号控制模块和PWM交流驱动模块,所述PWM交流驱动模块的输出端与电机线圈相连。
2.如权利要求1所述的一种无刷交流油烟机电机,其特征在于:所述电源转换模块包括相互并联的变压单元和镇流单元,所述镇流单元进一步连接有隔离单元,变压单元将输入的220V交流电源降压整流为12V的直流电源,为油烟机的LED照明灯供电;镇流单元将输入的220V交流电源镇流稳压后一方面输入到PWM交流驱动模块的输出端,另一方面通过隔离单元降压为的5V直流电,输入到PWM交流驱动模块的输入端,为PWM交流驱动模块提供稳定的供电电源。
3.如权利要求1所述的一种无刷交流油烟机电机,其特征在于:所述信号控制模块包括输入按钮,以及与输入按钮相连的三极管和光耦,用户通过输入按钮输入控制信号,控制信号依次经过三极管和光耦隔离后输入到PWM交流驱动模块,PWM交流驱动模块根据各个三极管的导通信号输出对应的PWM驱动信号,进行实现电机转速的控制。
4.如权利要求1所述的一种无刷交流油烟机电机,其特征在于:所述PWM交流驱动模块包括控制器,以及与控制器输出端相连的晶闸管,控制器接收信号控制模块的控制信号,经过分析处理后发出PWM驱动信号,调节各个晶闸管的导通角,实现电机转速的控制。
5.如权利要求1所述的一种无刷交流油烟机电机,其特征在于:所述端盖采用BMC热固成型的端盖,所述塑封主体均采用BMC热固成型的塑封主体。
6.如权利要求1所述的一种无刷交流油烟机电机,其特征在于:所述端盖采用铝质或铁质的端盖,所述塑封主体采用铝质或铁质的塑封主体。
7.如权利要求1所述的一种无刷交流油烟机电机,其特征在于:所述轴承一个安嵌在塑封主体的底部,一个安嵌在端盖内侧。
8.如权利要求1所述的一种无刷交流油烟机电机,其特征在于:所述转轴上进一步设有用于穿设定位销的定位孔。
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