CN215733701U - 四极串励电机和食品加工机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种四极串励电机和食品加工机，其中，四极串励电机包括：环绕阵列分布在定子上的四个励磁绕组，套设在转子上的电枢绕组以及与励磁绕组一一对应的电刷。相邻励磁绕组的极性不同，相对设置的励磁绕组分别通过对应的电刷和电枢绕组形成并联励磁绕组对，组成四极串励电机，其输出力矩为单个2极串励电机的两倍，相同体积下提供的功率和启动力矩比2极电机提升两倍。同时，相对设置的励磁绕组的线径和匝数相同。使得相对设置的电刷之间的电压基本相等。电刷之间的电枢绕组上基本无环流，保证电机运行性能。可以在无均压线的情况下，提升电机运行性能的同时简化了电机的接线结构，使生产工艺简单，减少失效点，提高系统的可靠性。

Description

四极串励电机和食品加工机

技术领域

本实用新型涉及电器领域，尤其涉及一种四极串励电机和食品加工机。

背景技术

市场上现有具有搅拌功能的食品加工机，例如破壁机、料理机、绞肉机等食品加工机用的串励电机一般为2极串励电机。目前，食品加工机向大功率小型化的趋势发展，因此，为了适应大功率搅拌，往往将2极串励电机的芯片积厚，这导致电机空间利用率低，电机体积大，生产工艺难度高，进而导致可靠性下降，不仅不满足小型化，也带来了食品加工机可靠性低的问题。

相关技术中还存在4个阵列分布的励磁绕组N极、S极两两相邻，两组对面的励磁绕组并联连接的四极串励电机。虽然能够等效减小电机体积，但是在使用过程中还存在可靠性低的问题。

实用新型内容

为了解决上述电机可靠性低的技术问题，本实用新型提供了一种四极串励电机。第一N极励磁绕组与第二N极励磁绕组设置相同的线圈线径和圈数，第一S极励磁绕组与第二S极励磁绕组设置相同的线圈线径和圈数。这样使得第一电刷与第三电刷的端电压相等，第二电刷与第四电刷的端电压相等。不需要再将第一电刷与第三电刷用等压线相连，第二电刷与第四电刷用等压线相连。降低生产工艺难度，减小由于制作工艺复杂带来的生产上的可靠性降低问题，同时简化电路，减少连接端子数量，降低断线风险，减小电路和结构上的失效点，提高电机使用的可靠性。

为了达到上述目的，本申请采取了如下所述的技术方案：

根据第一方面，本申请提供了一种一种四极串励电机，其包括环绕阵列分布在定子上的四个励磁绕组，套设在转子上的电枢绕组以及与励磁绕组一一对应的电刷。相邻励磁绕组的极性不同，相对设置的励磁绕组分别通过对应的电刷和电枢绕组形成并联励磁绕组对。其中，相对设置的励磁绕组的线径和匝数相同。

进一步的，并联励磁绕组对包括：相邻的两个励磁绕组分别通过两个电刷和电枢绕组串联形成对应的串联支路，串联支路之间并联连接。

进一步的，励磁绕组包括：顺次环绕在定子上的第一N极励磁绕组、第一S极励磁绕组、第二N极励磁绕组和第二S极励磁绕组。其中，第一N极励磁绕组、第一S极励磁绕组、对应的电刷和电枢绕组串联形成第一串联支路。第一N极励磁绕组、第二S极励磁绕组、对应的电刷和电枢绕组形成第二串联支路。第二N极励磁绕组、第一S极励磁绕组、对应的电刷和电枢绕组形成第三串联支路。第二N极励磁绕组、第二S极励磁绕组、对应的电刷和电枢绕组形成第四串联支路。第一串联支路、第二串联支路、第三串联支路和第四串联支路彼此并联。

进一步的，第一N极励磁绕组、第一S极励磁绕组、第二N极励磁绕组和第二S极励磁绕组之间的间隔相同。

进一步的，励磁绕组的线径为0.3mm-0.9mm。

进一步的，励磁绕组的匝数为150匝-400匝。

进一步的，定子的外径为50mm-120mm，定子的铁芯高度为8mm-50mm。

进一步的，四极串励电机还包括风罩。风罩套设在定子外部与定子固定连接，形成包含至少部分定子的风道。

进一步的，串励电机还包括：转轴、第一支架、第二支架。转轴与转子连接，并伸出转子。第一支架穿过转轴与定子固定连接。第二支架设置在与转轴相对的一侧与定子固定连接。风罩固定连接在第二支架上，或与第二支架为一体结构。风罩与第二支架、定子、第一支架形成风道。

本申请还提供了一种食品加工机包括本体，还包括上述第一方面描述的四极串励电机。

本申请中的四极串励电机包括：环绕阵列分布在定子上的四个励磁绕组，套设在转子上的电枢绕组以及与励磁绕组一一对应的电刷。相邻励磁绕组的极性不同。相对设置的励磁绕组分别通过对应的电刷和电枢绕组形成并联励磁绕组对，其中，相对设置的励磁绕组的线径和匝数相同。相邻的两个励磁绕组分别通过两个电刷和电枢绕组串联形成对应的串联支路，串联支路之间并联连接。组成一个四极串励电机，相当于两个2极串励电机的并联，其输出力矩为单个2极串励电机的两倍，有效提供了电机空间利用率，相同体积下提供的功率和启动力矩比2极电机提升两倍。同时，相对设置的励磁绕组的线径和匝数相同，使得相对设置的电刷之间的电压基本相等。因此，电刷之间的电枢绕组上基本无环流，使各个支路的电流分配均衡，可以保证电机运行性能。因此，可以无需均压线，在提升电机运行性能的前提下简化了电机的接线结构，使生产工艺简单，不易碰伤线，电路系统简化，提高系统的可靠性。

进一步，风罩使电机形成一个封闭的风道，冷却风从风罩口经离心或轴流风叶抽出，使冷却风尽可能的流经电机内部使线圈散热效果更好，温升低。同时风罩还起到降低噪音的作用。

附图说明

此处所说明的附图仅仅用来辅助本领域技术人员理解本实用新型的技术方案，本实用新型结合附图说明的示意性实施例仅仅用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有四极串励电机电路图；

图2为本实用新型实施例提供的四极串励电机电路图；

图3为本实用新型实施例提供的四极串励电机电路图；

图4为本实用新型实施例提供的四极串励电机结构图；

图5为本实用新型实施例提供的增加风罩的四极串励电机结构图。

附图标记列表：

10、定子；11、第一N极励磁绕组；12、第一S极励磁绕组；13、第二N极励磁绕组；14、第二S极励磁绕组；111、第一电刷；121、第二电刷；131、第三电刷；141、第四电刷；15、铁芯；

20、转子；21、电枢绕组；211、第一电枢绕组；212、第二电枢绕组；213、第三电枢绕组；214、第四电枢绕组；

30、风罩；

40、转轴；

50、第一支架；51、第二支架。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术所述，相关技术中为了在提高搅拌功率，提升输出力矩，采用四极串励电机，参见图1所示，四个均匀环绕分布于定子上的励磁绕组，四个励磁绕组形成两个N极和两个S极，且N极和S极两两相邻。工作时，对角的两个励磁绕组同时产生磁场，等效于两个2极串励电机的并联，其输出力矩为单个2极串励电机的两倍，相同体积下提供的功率和启动力矩比一般2极电机提升2倍。

然而，在使用过程中，发明人发现相关技术中的四极串励电机还存在易失效的现象。针对此，经过发明人研究发现，相关技术中的四极串励电机为了减少绕组环流，提升电机运行性能，相对设置的两个碳刷之间设置均压线。而额外的均压线的设置导致连接端子变多，导致增加了接线点失效、线路氧化、线路断线、线路走线对其他部件的影响等多个使用过程中的失效点，并且，额外的均压线还增加生产工艺步骤，导致生产工艺复杂，进一步增加了生产过程中的失效点。

因此，针对上述相关技术中四极串励电机存在的结构复杂、可靠性低的问题，本申请实施例提出了一种四极串励电机，该四极串励电机在减少绕组环流，提升电机运行性能的前提下简化了电机的接线结构，使生产工艺简单，不易碰伤线，电路系统简化，提高系统的可靠性。具体的，参见图2所示。

图2为本实用新型实施例提供的四极串励电机电路图。如图2所示的四极串励电机，包括：环绕阵列分布在定子10上的四个励磁绕组，套设在转子20上的电枢绕组21以及与励磁绕组一一对应的电刷。相邻励磁绕组的极性不同。相对设置的励磁绕组分别通过对应的电刷和电枢绕组21形成并联励磁绕组对，其中，相对设置的励磁绕组的线径和匝数相同。

相邻的两个励磁绕组分别通过两个电刷和电枢绕组21串联形成对应的串联支路，串联支路之间并联连接。组成一个四极串励电机，相当于两个2极串励电机的并联，其输出力矩为单个2极串励电机的两倍，有效提供了电机空间利用率，相同体积下提供的功率和启动力矩比2极电机提升两倍。同时，相对设置的励磁绕组的线径和匝数相同，使得相对设置的电刷之间的电压基本相等。因此，电刷之间的电枢绕组上基本无环流，使各个支路的电流分配均衡，可以保证电机运行性能。因此，可以无需均压线，在提升电机运行性能的前提下简化了电机的接线结构，使生产工艺简单，不易碰伤线，电路系统简化，提高系统的可靠性。

作为示例性的实施例，参见图2所示，四个励磁绕组按顺时针方向依次为第一N极励磁绕组11、第一S极励磁绕组12、第二N极励磁绕组13、第二S极励磁绕组14。电刷与上述励磁绕组依次对应，按顺时针方向依次为第一电刷111、第二电刷121、第三电刷131、第四电刷141。转子20上的电枢绕组21按顺时针方向依次为第一电枢绕组211、第二电枢绕组212、第三电枢绕组213、第四电枢绕组214。相对设置的励磁绕组分别通过对应的电刷和电枢绕组形成并联励磁绕组对。工作时，并联励磁绕组对同时产生磁场等效为两个并联的2串励磁绕组，四极串励电机电机的电机扭力可以发挥到最大。其中，相对设置的所述励磁绕组的线径和匝数相同。这样的设置保证了第一电刷111与第三电刷131的电压相同，第二电刷121与第四电刷141的电压相同。如图2所示，与现有四极串励电机的连接方式相比，省略了第一电刷111与第三电刷131之间的第一等压线60，第二电刷121与第四电刷141之间的第二等压线61，简化了电路，不易碰伤线，减小了断线的风险，提高系统的可靠性。

如图2所示，具体的连接方式如下：第一电刷111与第一N极励磁绕组11输出端连接，第三电刷131与第二N极励磁绕组13输出端连接。第二电刷121与第一S极励磁绕组12输入端连接，第四电刷141与第二S极励磁绕组14输入端连接。第一N极励磁绕组11输入端、第二N极励磁绕组12输入端连接于外接电源正极。第一S极励磁绕组13输出端、第二S极励磁绕组14输出端连接于外接电源负极。此时形成了四个并联的电路支路。

如图3所示，励磁绕组包括：顺次环绕在定子上的第一N极励磁绕组11、第一S极励磁绕组12、第二N极励磁绕组13和第二S极励磁绕组14。其中，第一N极励磁绕组11、第一S极励磁绕组12、对应的电刷和电枢绕组21串联形成第一串联支路，即连接方式为L-第一N极励磁绕组11-第一电枢绕组211-第一S极励磁绕组12-N。第一N极励磁绕组11、第二S极励磁绕组14、对应的电刷和电枢绕组21形成第二串联支路，即连接方式为L-第一N极励磁绕组11-第四电枢绕组214-第二S极励磁绕组14-N。第二N极励磁绕组13、第一S极励磁绕组12、对应的电刷和电枢绕组21形成第三串联支路，即连接方式为L-第二N极励磁绕组13-第二电枢绕组212-第一S极励磁绕组12-N。第二N极励磁绕组13、第二S极励磁绕组14、对应的电刷和电枢绕组21形成第四串联支路，即连接方式为L-第二N极励磁绕组13-第三电枢绕组213-第二S极励磁绕组14-N。第一串联支路、第二串联支路、第三串联支路和第四串联支路彼此并联。

图4为本实用新型实施例提供的四极串励电机结构图。如图4所示，第一N极励磁绕组11、第一S极励磁绕组12、第二N极励磁绕组13和第二S极励磁绕组14之间的间隔相同。

励磁绕组的线径为0.3mm-0.9mm。励磁绕组的匝数为150-400匝。第一N极励磁绕组11和第二N极励磁绕组13的线径、匝数相等。第一S极励磁绕组12和第二S极励磁绕组14的线径、匝数相等。

定子10的外径为50-120mm，定子的铁芯15高度为8-50mm。这样设计可以增大电机的扭矩，同时降低电机的高度，方便将使用电机的电器扁平化处理，节省了空间。

图5为本实用新型实施例提供的增加风罩的四极串励电机结构图。如图5所示，四极串励电机还包括风罩30。本领域技术人员可以理解，风罩30形状不限于图5所示形状，风罩30可以将电机后半部分包住即可。风罩30套设在定子10外部与定子10固定连接，形成包含至少部分定子10的风道，即冷却风经过风道时会经过一部分定子10，带走热量。

如图4所示，串励电机还包括：转轴40、第一支架50、第二支架51。转轴40与转子20连接，并伸出转子20，即转轴40顶端高于转子20顶端。第一支架50穿过转轴40与定子10固定连接。第二支架51设置在与转轴40相对的一侧与定子10固定连接。风罩30固定连接在第二支架51上，或与第二支架51为一体结构。风罩30与第二支架51、定子10、第一支架50形成风道。风罩30可拆卸的固定在电机第二支架51上，或者将风罩30和电机第二支架51设计成一体。风罩30将电机后半部分包住，形成半开口风道，风从第一支架50进入，从风罩30口经离心或轴流风叶抽出，使冷却风尽可能的流经电机内部，使电机充分散热，电机温升低。同时风罩30能阻挡电机噪音，与外界形成一层隔离，降低电机工作时的噪音。

本申请还提供了一种食品加工机包括本体，还包括四极串励电机。应用四极串励电机的食品加工机在相同功率条件下可以有效降低电机高度和厚度。同时，通过创新的电路连接设计，将一个四极串激电机等效成两个二极串励电机，提高电机的力矩到2倍左右，使得食品加工机不易卡刀，能切碎更硬的食物。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种四极串励电机，其特征在于，包括

环绕阵列分布在定子上的四个励磁绕组，套设在转子上的电枢绕组以及与所述励磁绕组一一对应的电刷，相邻励磁绕组的极性不同，相对设置的励磁绕组分别通过对应的所述电刷和所述电枢绕组形成并联励磁绕组对，其中，相对设置的所述励磁绕组的线径和匝数相同。

2.如权利要求1所述的四极串励电机，其特征在于，所述并联励磁绕组对包括：

相邻的两个所述励磁绕组分别通过两个所述电刷和所述电枢绕组串联形成对应的串联支路，所述串联支路之间并联连接。

3.如权利要求2所述的四极串励电机，其特征在于，所述励磁绕组包括顺次环绕在定子上的第一N极励磁绕组、第一S极励磁绕组、第二N极励磁绕组和第二S极励磁绕组；其中，所述第一N极励磁绕组、所述第一S极励磁绕组、对应的所述电刷和所述电枢绕组串联形成第一串联支路；所述第一N极励磁绕组、所述第二S极励磁绕组、对应的所述电刷和所述电枢绕组形成第二串联支路；所述第二N极励磁绕组、所述第一S极励磁绕组、对应的所述电刷和所述电枢绕组形成第三串联支路；所述第二N极励磁绕组、所述第二S极励磁绕组、对应的所述电刷和所述电枢绕组形成第四串联支路；

所述第一串联支路、所述第二串联支路、所述第三串联支路和所述第四串联支路彼此并联。

4.如权利要求3所述的四极串励电机，其特征在于，所述第一N极励磁绕组、第一S极励磁绕组、第二N极励磁绕组和第二S极励磁绕组之间的间隔相同。

5.如权利要求1所述的四极串励电机，其特征在于，所述励磁绕组的线径为0.3mm-0.9mm。

6.如权利要求1所述的四极串励电机，其特征在于，所述励磁绕组的匝数为150匝-400匝。

7.如权利要求1所述的四极串励电机，其特征在于，所述定子的外径为50mm-120mm，所述定子的铁芯高度为8mm-50mm。

8.如权利要求1所述的四极串励电机，其特征在于，还包括：

风罩，套设在所述定子外部与所述定子固定连接，形成包含至少部分定子的风道。

9.如权利要求8所述的四极串励电机，其特征在于，还包括：

转轴，与所述转子连接，并伸出所述转子；

第一支架，穿过所述转轴与所述定子固定连接；

第二支架，设置在与所述转轴相对的一侧与所述定子固定连接；

所述风罩固定连接在所述第二支架上，或与所述第二支架为一体结构；

所述风罩与所述第二支架、所述定子、所述第一支架形成所述风道。

10.一种食品加工机，其特征在于，包括：

本体；

如权利要求1-9任一项所述的四极串励电机。

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