CN208001219U - 一种超高速无槽无刷电机及吸尘器抽风结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高速无槽无刷电机及吸尘器抽风结构，该电机包括:转子组件，所述转子组件包括转子铁芯，所述转子铁芯的外圈圆面按照等间距设置有若干个永磁凸极，相邻两个永磁凸极的极性相反；定子组件，所述定子组件同心设置于所述转子组件之外且两者之间形成气隙，所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯的内圈圆面按照等间距设置有若干个软磁性材料的凸齿，定子线圈通过绝缘子固定于所述凸齿上。上述超高速无槽无刷电机不仅转速高，噪音小；而且便于加工，效率高，运行稳定可靠。

Description

一种超高速无槽无刷电机及吸尘器抽风结构

技术领域

本实用新型属于电机制造技术，尤其是涉及一种超高速无槽无刷电机及吸尘器抽风结构。

背景技术

随着锂电池技术的成熟应用，吸尘器由原来的笨重形式向轻巧形式、由交流供电向直流供电方式发展。手持式吸尘器，机动性能好，携带方便，不受电源的限制，轻便，操作灵活。因此，高端手持式吸尘器就要求电机体积小，高转速产生大的负压。对电机的转速要求可达到5万转以上。

目前市场上手持式吸尘器电机采用无槽无刷直流电机、直流有刷电机、直流无刷电机、永磁单相同步电机驱动，皆为有齿槽电机。齿槽转矩是永磁电机绕组不通电时永磁体和定子铁芯之间相互作用产生的转矩，是由永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。齿槽转矩会导致转矩波动，降低永磁电机伺服驱动系统的控制特性和运行可靠性，影响系统的控制精度，并引起振动、噪声等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超高速无槽无刷电机，其具有转速高、噪音小和运行可靠性高的特点，以解决现有技术中用于吸尘器的电机存在的上述问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种吸尘器抽风结构，其具有吸力大、噪音小和运行稳定可靠的特点，以解决现有技术中吸尘器存在的上述问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种超高速无槽无刷电机，其包括:

转子组件，所述转子组件包括转子铁芯，所述转子铁芯的外圈圆面按照等间距设置有若干个永磁凸极，相邻两个永磁凸极的极性相反，

定子组件，所述定子组件同心设置于所述转子组件之外且两者之间形成气隙，所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯的内圈圆面按照等间距设置有若干个软磁性材料的凸齿，定子线圈通过绝缘子固定于所述凸齿上。

特别地，所述气隙内嵌入圆柱形磁性材料薄片，所述圆柱形磁性材料薄片固定在所述凸齿的内侧壁。

特别地，所述凸齿的宽度与定子线圈间距的比例不小于0.45。

特别地，所述定子铁芯由硅钢片叠压而成，所述凸齿与定子铁芯集成为一体。

特别地，所述定子线圈具有配合所述凸齿设置的空心部，所述凸齿插入所述空心部设置。

特别地，所述定子线圈采用自焊线绕成R形，以使其与定子铁芯的内圈圆面匹配。

特别地，所述转子铁芯同时用来作为所述转子组件的转轴。

一种吸尘器抽风结构，其包括外壳体、离心叶轮、叶片和驱动电机，其中，所述驱动电机固定于所述外壳体内且采用上述超高速无槽无刷电机，所述离心叶轮装配于所述驱动电机的转轴上，所述叶片安装于所述外壳体内且位于所述离心叶轮的外围。

本实用新型的有益效果为，与现有技术相比所述超高速无槽无刷电机具有以下优点：

1)通过减少等效磁隙以增加定子线圈本身的电感。因此，可以解决使用PWM放大器驱动时，电流波形中的高频谐波上升造成铁损增加的问题。在永磁凸极数量不变的条件下，可提升气隙的磁通密度，且提升电机效率。气隙的磁通密度相同的条件下，可通过减小永磁凸极的体积来降低成本。定子线圈采用自焊线来预绕，通过凸齿定位定子线圈的空心部，可确保定子线圈的正确安放，形成了用定子线圈支撑定子铁芯的结构，增加了定子线圈的粘结强度，从而确保制作可靠的无槽无刷直流电机；

2)用圆柱形磁性材料薄片嵌入至气隙内固着在凸齿部位，如此可增加定子线圈的相互关联的磁通量的数量，实现电机的高效化；

3)凸齿的宽度与定子线圈间距的比例不小于0.45，使凸齿部位不会产生磁性饱和，因此漏磁通会减少，电机的效率会提高，可以生产电流转矩直线性高的电机。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的吸尘器抽风结构的剖面图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的吸尘器抽风结构的内部结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的超高速无槽无刷电机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1至图3所示，本实施例中，一种吸尘器抽风结构包括外壳体1、离心叶轮2、叶片3和超高速无槽无刷电机4，所述超高速无槽无刷电机4通过固定座5固定于所述外壳体1内，所述离心叶轮2装配于所述超高速无槽无刷电机4的转轴上，所述叶片3安装于所述外壳体1内且位于所述离心叶轮2的外围。

所述超高速无槽无刷电机4包括同心设置的转子组件和定子组件，所述定子组件设置于所述转子组件之外且两者之间形成气隙40，所述转子组件包括由软磁性材料构成的转子铁芯41，所述转子铁芯41的外圈圆面按照等间距设置有八个永磁凸极42，永磁凸极42个数由S/N磁极决定，相邻两个永磁凸极42的极性相反，所述转子铁芯41同时用来作为超高速无槽无刷电机4的转轴。所述定子组件包括由硅钢片叠压而成的定子铁芯43，所述定子铁芯43的内圈圆面按照等间距设置有六个软磁性材料的凸齿44，定子线圈45采用自焊线绕成R形，以使其与定子铁芯43的内圈圆面匹配，所述定子线圈45具有配合所述凸齿44设置的空心部，定子线圈45经过绝缘子46固定在凸齿44上，从而确保定子线圈45的正确定位。定子线圈45按照预定的磁极接线，形成了定子。

所述气隙40内嵌入圆柱形磁性材料薄片47，所述圆柱形磁性材料薄片47固定在所述凸齿44的内侧壁。

假设定子线圈45空心部的宽度(相当于凸齿44的宽度)是x，则x与线圈间距Cp的关系满足下列公式：

x/Cp≧0.45

上述公式的导出过程为：

假设气隙40的磁通量密度Bg为0.8T，凸齿44的饱和磁通量密度Bs为1.8T，则定子线圈45空心部的宽度x与凸齿44的宽度Wt几乎相同，如下式所示：

Bg·Cp/Wt≦Bs

Bg/Bs≦Wt/Cp

Bg/Bs≦x/Cp

0.8/1.8≦x/Cp

x/Cp≧0.444

因此可得，

x/Cp≧0.45。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种超高速无槽无刷电机，其特征在于，其包括:

转子组件，所述转子组件包括转子铁芯，所述转子铁芯的外圈圆面按照等间距设置有若干个永磁凸极，相邻两个永磁凸极的极性相反，

定子组件，所述定子组件同心设置于所述转子组件之外且两者之间形成气隙，所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯的内圈圆面按照等间距设置有若干个软磁性材料的凸齿，定子线圈通过绝缘子固定于所述凸齿上。

2.根据权利要求1所述的超高速无槽无刷电机，其特征在于，所述气隙内嵌入圆柱形磁性材料薄片，所述圆柱形磁性材料薄片固定在所述凸齿的内侧壁。

3.根据权利要求1或2所述的超高速无槽无刷电机，其特征在于，所述凸齿的宽度与定子线圈间距的比例不小于0.45。

4.根据权利要求1所述的超高速无槽无刷电机，其特征在于，所述定子铁芯由硅钢片叠压而成，所述凸齿与定子铁芯集成为一体。

5.根据权利要求1所述的超高速无槽无刷电机，其特征在于，所述定子线圈具有配合所述凸齿设置的空心部，所述凸齿插入所述空心部设置。

6.根据权利要求1所述的超高速无槽无刷电机，其特征在于，所述定子线圈采用自焊线绕成R形。

7.根据权利要求1所述的超高速无槽无刷电机，其特征在于，所述转子铁芯同时用来作为所述转子组件的转轴。

8.一种吸尘器抽风结构，其包括外壳体、离心叶轮、叶片和驱动电机，其特征在于，所述驱动电机固定于所述外壳体内且采用上述如权利要求1-7任一项所述超高速无槽无刷电机，所述离心叶轮装配于所述驱动电机的转轴上，所述叶片安装于所述外壳体内且位于所述离心叶轮的外围。