CN205503501U - 一种外转子结构无刷直流变频风机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种外转子结构无刷直流变频风机，除包括定子绕组、设置于定子绕组中轴的风机轴承和电机控制模块，还包括有绕定子绕组转动的外转子，所述外转子包括有：包围定子绕组与电机控制模块的腔体和设置于腔体外侧面的叶轮；所述腔体内侧壁上固定有至少两个弧形片状的永磁体。本实用新型的风机使用寿命长、噪音小、能耗低、体积小、冷却效果好且便于实现转速闭环控制，具备自身状态监测功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力冷却领域，具体涉及一种外转子结构无刷直流变频风机。
背景技术
目前传统的电机及风机均采用内转子结构，该类风机电机与叶片分别布置，风机体积及长度较大，其总长度约为电机长度的1.5倍；另外，因风机转轴一般较长，风机转动时平衡应力主要集中在靠近叶片侧的轴承上，导致该轴承寿命缩短；同时，内转子风机形成的气流一般都会绕开电机，导致电机发热明显，一般需独立加装散热模块。另外，目前传统直流电机一般采用碳刷为转子提供换向电流来驱动转子旋转，电机运转时碳刷及换向电极将受到磨损，需定期更换碳刷且电机寿命一般较短，同时此类风机一般不具备变速功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出一种外转子结构无刷直流变频风机，可实现风机自我降温，电机寿命长，便于实现转速闭环控制。
为达到上述实用新型的目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种外转子结构无刷直流变频风机，除包括定子绕组、设置于定子绕组中轴的风机轴承和电机控制模块，还包括有绕定子绕组转动的外转子，所述外转子包括有：包围定子绕组与电机控制模块的腔体和设置于腔体外侧面的叶轮；所述腔体内侧壁上固定有至少两个弧形片状的永磁体。
所述叶轮包括垂直腔体外侧面的盘片、偏离定子方向并垂直设置于盘片上的一组导风片。
所述叶轮还包括有环状的导流槽，其设置于所述一组导风片上方。
所述导风片为弧形薄片或方形薄片。
所述至少两个永磁体构成多极永磁体，定子绕组为多级绕组结构。
所述定子绕组中内嵌有监测风机运行温度的温度传感器和监测外转子转速的霍尔传感器，所述温度传感器和霍尔传感器分别与电机控制模块电性连接。
所述电机控制模块包括有用于实现定子绕组外接电流换向的电子换向模块。所述电子换向模块接收PWM脉宽调制模块的控制信号。所述电机控制模块还包括有向电子换向模块输出恒定电压的整流模块。所述整流模块由风机电源供电。
本实用新型的一种外转子结构无刷直流变频风机，具有如下有益效果：
1、该类风机转子与叶轮融为一体，可有效控制风机体积。
2、外转子风机转动时平衡应力均分布于两侧轴承上，使得轴承寿命更长。
3、外转子风机形成的气流将流过电机转子，电机冷却效果好，使用寿命更长。
4、无刷直流电机采用了电子换向电路实现电流换向，避免了传统有刷电机运转时碳刷及电极的磨损，电机使用寿命更长。
5、PWM脉宽调制模块可根据输入的控制信号可实现对风机的无级变速控制，异于实现闭环控制。
6、具备自身运行温度及转速的监测功能。
附图说明
图1为本实用新型的外转子结构无刷直流变频风机的剖面结构示意图。
图2为本实用新型的外转子结构无刷直流变频风机的电机控制模块电路结构图。
图3为本实用新型变频风机的控制电压与风机转速的关系曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。
参看图1，其为本实用新型的外转子结构无刷直流变频风机的剖面结构示意图。一种外转子结构无刷直流变频风机，除包括定子绕组10、设置于定子绕组10中轴的风机轴承15和电机控制模块40，还包括有绕定子绕组10转动的外转子20，所述外转子20包括有：包围定子绕组10与电机控制模块40的腔体21和设置于腔体21外侧面的叶轮(未标示)；所述腔体21内侧壁上固定有至少两个弧形片状的永磁体(未图示)。上述变频风机通过风机轴承15固定于安装位置，电机控制模块40使得定子绕组10上产生交变磁场，驱动外转子20转动。
所述叶轮包括垂直腔体外侧面的盘片22、偏离定子方向并垂直设置于盘片上的一组导风片23。
所述叶轮还包括有环状的导流槽24，其设置于所述一组导风片23上方。
所述导风片23为弧形薄片或方形薄片。
所述至少两个永磁体构成多极永磁体，定子绕组10为多级绕组结构，通常还包括有铁芯。
参看图2，为本实用新型的外转子结构无刷直流变频风机的电机控制模块电路结构图。所述电机控制模块40设置于定子绕组10的下部，其包括有用于实现定子绕组10外接电流换向的电子换向模块41。
所述电子换向模块41接收PWM脉宽调制模块44的控制信号。
所述电机控制模块40还包括有向电子换向模块41输出恒定电压的整流模块42。所述整流模块42由风机电源43供电。所述整流模块42将风机电源43提供的220～400VAC电源整流成恒定250VDC电压，并通过电子换向模块41使得定子绕组10中产生交变磁场以驱动外转子旋转。PWM脉宽调制模块可根据输入的控制信号，一般在1V到10V之间，参看图3，控制电压与风机转速的关系曲线，实现电机换向电压线性调节。
进一步，作为一个实施例，所述定子绕组10中内嵌有监测风机运行温度的温度传感器(未图示)和监测外转子20转速的霍尔传感器(未图示)，所述温度传感器和霍尔传感器分别与电机控制模块40电性连接，可实现对风机运行温度计转速的实时监测，及时发现风机缺陷。
上述实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种外转子结构无刷直流变频风机，包括定子绕组、设置于定子绕组中轴的风机轴承和电机控制模块，其特征在于，还包括有绕定子绕组转动的外转子，所述外转子包括有：包围定子绕组与电机控制模块的腔体和设置于腔体外侧面的叶轮；所述腔体内侧壁上固定有至少两个弧形片状的永磁体。
2.根据权利要求1所述的外转子结构无刷直流变频风机，其特征在于，所述叶轮包括垂直腔体外侧面的盘片、偏离定子方向并垂直设置于盘片上的一组导风片。
3.根据权利要求2所述的外转子结构无刷直流变频风机，其特征在于，所述叶轮还包括有环状的导流槽，其设置于所述一组导风片上方。
4.根据权利要求2或3所述的外转子结构无刷直流变频风机，其特征在于，所述导风片为弧形薄片或方形薄片。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的外转子结构无刷直流变频风机，其特征在于，所述至少两个永磁体构成多极永磁体，定子绕组为多级绕组结构。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的外转子结构无刷直流变频风机，其特征在于，所述电机控制模块包括有用于实现定子绕组外接电流换向的电子换向模块，所述电子换向模块接收PWM脉宽调制模块的控制信号。
7.根据权利要求6所述的外转子结构无刷直流变频风机，其特征在于，所述电机控制模块还包括有向电子换向模块输出恒定电压的整流模块。
8.根据权利要求7所述的外转子结构无刷直流变频风机，其特征在于，所述整流模块由风机电源供电。
9.根据权利要求8所述的外转子结构无刷直流变频风机，其特征在于，所述定子绕组中内嵌有监测风机运行温度的温度传感器和监测外转子转速的霍尔传感器，所述温度传感器和霍尔传感器分别与电机控制模块电性连接。
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