CN221127070U - 一种食品加工机用电机及食品加工机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种食品加工机用电机，属于电机领域，解决了安装电感导致相邻部件之间的爬电距离变小的问题，解决该问题的技术方案主要包括转子、定子和碳刷，转子包括转轴、转子铁芯、电枢绕组和换向器，转子铁芯和换向器固定于转轴上，转子铁芯具有转子槽，其特征在于，所述转子铁芯与换向器之间形成有绕线空间，电枢绕组绕设于转子槽内，且电枢绕组位于绕线空间内的部分形成绕线线包，绕线线包凸出于转子铁芯的轴向高度为H1，绕线空间的轴向高度为H2，0.6≤H1/H2≤0.9。本实用新型主要用于增加电枢绕组与换向器之间的爬电距离，操作工艺更简便，EMI抑制效果更优良且寿命更可靠。本实用新型还提供一种食品加工机，采用上述食品加工机用电机。

Description

一种食品加工机用电机及食品加工机

技术领域

本实用新型涉及电机和生活电器，特别是一种食品加工机用电机及食品加工机。

背景技术

目前，食品加工机所用的粉碎电机大多数是通过在电机刷壳内安装电感来解决粉碎电机的EMC抗干扰问题，由于电机刷壳内的空间有限，电感的增加使得电机刷壳内的空间进一步缩小，相邻部件之间的爬电距离也随之变小。因此当粉碎电机长时间工作出现碳粉堆积的情况时，粉碎电机很容易出现耐压不良的情况，存在一定程度的安规风险。与此同时，当粉碎电机长时间在高温环境下工作时，电机刷壳内的电感很容易受温度影响而失效，导致粉碎电机不满足EMC测试要求。此外，电机刷壳内电感的装配工艺复杂，效率低下，严重影响粉碎电机的成本和产能。

实用新型内容

本实用新型所要达到的目的就是提供一种食品加工机用电机，解决安装电感导致相邻部件之间的爬电距离变小的问题，增加电枢绕组与换向器之间的爬电距离，操作工艺更简便，EMI抑制效果更优良且寿命更可靠。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种食品加工机用电机，包括转子、定子和碳刷，转子包括转轴、转子铁芯、电枢绕组和换向器，转子铁芯和换向器固定于转轴上，转子铁芯具有转子槽，转子铁芯与换向器之间形成有绕线空间，电枢绕组绕设于转子槽内，且电枢绕组位于绕线空间内的部分形成绕线线包，绕线线包凸出于转子铁芯的轴向高度为H1，绕线空间的轴向高度为H2，0.6≤H1/H2≤0.9。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：通过降低绕线线包的轴向高度H1，一方面可以降低端部效应，增加线圈与换向器之间的爬电距离，提升转子铁芯空间利用率，另一方面食品加工机用电机的火花等级较小、EMI余量较大以及工作的寿命时长也显著提升。

进一步的，所述转子铁芯具有N个转子槽，换向器具有2N个换向片，电枢绕组包括位于同一个转子槽内的第一线圈组和第二线圈组，第一线圈组和第二线圈组分别与相邻的两个换向片一对一电连接，第二线圈组叠绕于第一线圈组的外侧，且第一线圈组的匝数n1小于第二线圈组的匝数n2。采用前述技术方案，通过设计相邻两个换向片上电连接的第一线圈组的匝数n1小于第二线圈组的匝数n2，即第一线圈组和第二线圈组的匝数比值小于1，一方面可以优化电枢绕组的线圈元件在转子铁芯上的布局，使得电枢绕组的线圈元件整体靠近转子铁芯的外周侧，从而可以有效降低绕线线包的轴向高度H1，从而降低端部效应，增加电枢绕组与换向器之间的爬电距离，提升转子铁芯空间利用率；同时由于第一线圈组和第二线圈组的匝数比值小于1，使得在绕设电枢绕组时，线圈元件整体向外侧扩张，转子槽内所有线圈元件的相对位置更靠近磁极的中心，由于磁极中心处比磁极边缘部分磁通密度要高，因此转子槽内的线圈元件切割的磁通密度高，产生的速度电势大，这样速度电势便大于电抗电势，使得食品加工机用电机的转子相对提前换向，提高食品加工机用电机的换向性能，改善食品加工机用电机的换向火花，减小食品加工机用电机工作过程中电磁干扰的产生，与此同时，换向火花的改善在一定程度上延缓了碳刷的磨损速度，增长了食品加工机用电机的使用寿命。

进一步的，n1/n2满足3/7≤n1/n2≤2/3。采用前述技术方案，不仅爬电距离满足安规要求，而且火花等级更小，EMI余量更大，工作的寿命时长也更长。

进一步的，所述H1＝5mm～6mm。采用前述技术方案，可以让爬电距离满足安规要求，火花等级更小，EMI余量更大，工作的寿命时长也更长。

进一步的，所述定子包括定子铁芯和励磁绕组，励磁绕组绕设于定子铁芯并位于转子铁芯的对称两侧，励磁绕组通过换向片、碳刷与电枢绕组串联。采用前述技术方案，串励电机可以在直流环境中工作，也可以在交流环境中工作，适应性更好，适合食品加工机在启动时用直流电降压启动食品加工机用电机，食品加工机用电机正常启动后，再切换成全压状态下的交流电工作。

进一步的，所述食品加工机用电机还包括前支架和后支架，转轴通过前轴承与前支架连接并伸出前支架，转轴的后端通过后轴承与后支架连接，前支架固定于定子铁芯的前端、后支架固定于定子铁芯的后端，碳刷安装于后支架。

进一步的，所述食品加工机用电机还包括外壳，外壳套在转子的外周，转轴从外壳的前端伸出，定子固定于外壳的内侧壁，外壳的后端设有后端盖，碳刷安装于后端盖内。

进一步的，所述定子为永磁体；或者，所述定子包括定子铁芯和定子线圈，定子铁芯固定于外壳的内侧壁，定子线圈绕设于定子铁芯上。

本实用新型还提供一种食品加工机，包括粉碎腔、粉碎电机和粉碎刀具，粉碎刀具位于粉碎腔内并由粉碎电机带动，粉碎电机采用上述任一技术方案所述的食品加工机用电机。

进一步的，所述食品加工机包括杯体和机头，粉碎腔设于杯体，粉碎电机设于机头内且转轴从机头的底端伸出，粉碎刀具安装于转轴的底端，机头扣置于杯体；

或者，所述食品加工机包括杯体和杯盖，粉碎腔设于杯体，粉碎电机设于杯体的底部，转轴向上伸入粉碎腔，粉碎刀具安装于转轴的顶端，杯盖盖在杯体的顶部；

或者，所述食品加工机包括杯体和机座，杯体可拆卸连接于机座，杯体的底部设有刀轴，粉碎刀具安装于刀轴，粉碎电机设于机座内且转轴与刀轴传动连接；

或者，所述食品加工机包括机体，机体设有供水组件、粉碎杯和排液组件，粉碎腔设于粉碎杯，粉碎电机设于粉碎杯的下方，转轴向上伸入粉碎腔，粉碎刀具安装于转轴的顶端，供水组件向粉碎腔供水，排液组件将粉碎腔的液体排出。

采用前述技术方案，适用性广，可用于多种不同机型。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种食品加工机的示意图(一)；

图2为本实用新型中食品加工机用电机的转子的示意图；

图3为本实用新型中电枢绕组与换向片电连接的等效示意图；

图4为本实用新型中粉碎电机采用串励电机的示意图；

图5为本实用新型一种食品加工机的示意图(二)；

图6为本实用新型一种食品加工机的示意图(三)；

图7为本实用新型一种食品加工机的示意图(四)。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，而不是全部的实施例。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序，即便在某个技术特征前使用了“第二”来区别，也并非预示着必然具有“第一”。应当理解，在本实用新型中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。应当理解，在本实用新型中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，X和/或Y，可以表示：单独存在X、同时存在X和Y、单独存在Y这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含X、Y和Z”、“包含X、Y、Z”是指X、Y、Z三者都包含，“包含X、Y或Z”是指包含X、Y、Z三者之一，“包含X、Y和/或Z”是指包含X、Y、Z三者中任一个或任二个或三个。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以根据实际情况选择相互结合或替换，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

如图1所示，本实用新型提供一种食品加工机，包括杯体100和机头200，杯体100设有粉碎腔101，粉碎电机300设于机头200内且转轴311从机头200的底端伸出，机头200扣置于杯体100，使转轴311伸入粉碎腔101，粉碎刀具400位于粉碎腔101内并安装于转轴311的底端，其中的粉碎电机300可采用以下的食品加工机用电机。

在一个实施例中，食品加工机用电机包括转子31、定子32和碳刷33，定子32的磁极一般设计两个，转子31包括转轴311、转子铁芯312、电枢绕组313和换向器314，转子铁芯312和换向器314固定于转轴311上，转子铁芯312具有转子槽3121，转子铁芯312与换向器314之间形成有绕线空间315，电枢绕组313绕设于转子槽3121内，且电枢绕组313位于绕线空间315内的部分形成绕线线包3131，为解决现有技术中存在的问题，参考图2，记绕线线包3131凸出于转子铁芯312的轴向高度为H1，绕线空间315的轴向高度为H2，控制0.6≤H1/H2≤0.9。本实用新型通过降低绕线线包3131的轴向高度H1，一方面可以降低端部效应，增加线圈与换向器314之间的爬电距离，提升转子铁芯312空间利用率，另一方面食品加工机用电机的火花等级较小、EMI余量较大以及工作的寿命时长也显著提升，参考下表1所示，其中爬电距离越大越优，火花等级越小越优，EMI余量越大越优，寿命时长越大越优。

表1：不同绕线线包的轴向高度的实验测试数据表

从上表1可知，H1/H2较好的范围是0.7≤H1/H2≤0.8，不仅爬电距离满足安规要求，而且火花等级更小，EMI余量更大，工作的寿命时长也更长。

转子铁芯312具有N个转子槽3121，换向器314具有2N个换向片，N为正整数，例如图3中所示的转子铁芯312具有12个转子槽3121，换向器314具有24个换向片3141，按照图3中所示的顺序给转子槽3121和换向片3141编号，电枢绕组313采用双层叠绕组，电枢绕组313包括位于同一个转子槽3121内的第一线圈组313A和第二线圈组313B，第一线圈组313A和第二线圈组313B分别与相邻的两个换向片3141一对一电连接，第二线圈组313B叠绕于第一线圈组313A的外侧，即指先绕设第一线圈组，后绕设第二线圈组，为了降低绕线线包3131的轴向高度H1，在一个实施例中，可以选择第一线圈组313A的匝数n1小于第二线圈组313B的匝数n2。

通过设计相邻两个换向片3141上电连接的第一线圈组313A的匝数n1小于第二线圈组313B的匝数n2，即第一线圈组313A和第二线圈组313B的匝数比值小于1，一方面可以优化电枢绕组313的线圈元件在转子铁芯312上的布局，使得电枢绕组313的线圈元件整体靠近转子铁芯312的外周侧，从而可以有效降低绕线线包3131的轴向高度H1，从而降低端部效应，增加电枢绕组313与换向器314之间的爬电距离，提升转子铁芯312空间利用率；同时由于第一线圈组313A和第二线圈组313B的匝数比值小于1，使得在绕设电枢绕组313时，线圈元件整体向外侧扩张，转子槽3121内所有线圈元件的相对位置更靠近磁极的中心，由于磁极中心处比磁极边缘部分磁通密度要高，因此转子槽3121内的线圈元件切割的磁通密度高，产生的速度电势大，这样速度电势便大于电抗电势，使得食品加工机用电机的转子31相对提前换向，提高食品加工机用电机的换向性能，改善食品加工机用电机的换向火花，减小食品加工机用电机工作过程中电磁干扰的产生，与此同时，换向火花的改善在一定程度上延缓了碳刷33的磨损速度，增长了食品加工机用电机的使用寿命。

表2：同一个转子槽内的第一线圈组和第二线圈组匝数比值实验测试数据表

从上表2可知，n1/n2满足3/7≤n1/n2≤2/3是一个较好的选择，不仅爬电距离满足安规要求，而且火花等级更小，EMI余量更大，工作的寿命时长也更长。

可以理解的，除了改变同一个转子槽3121内不同线圈组的匝数比，也可以在不改变电气性能的前提下，通过减小导线的直径等方式来实现。

在食品加工机常用的电机中，可以选择H1＝5mm～6mm，可以让爬电距离满足安规要求，火花等级更小，EMI余量更大，工作的寿命时长也更长。

电枢绕组313可以采用短距元件，即电枢绕组313的第一节距y1＜极距τ，这样同时进行换向的两个元件中，他们的上下层边分别位于不同的转子槽3121中，所产生的磁通不会互相匝链，也不会在上下层中产生互感电势，减少换向元件中总的电抗电势，进而改善换向。

换向片3141可以选用银铜合金，含银质量控制在0.3％～0.8％，可以获得更好导电性能。换向片3141一般为偶数个，例如取20～30的偶数值，较高数量的换向片3141可以降低换向片3141间的平均电压，有利于消除电位差火花，从而改善电机换向，可以有效抑制电磁干扰，延缓碳刷33磨损。

如图4所示，在一个实施例中，定子32包括定子铁芯321和励磁绕组322，励磁绕组322绕设于定子铁芯321并位于转子铁芯312的对称两侧，励磁绕组322通过换向片3141、碳刷33与电枢绕组313串联。在此基础上，食品加工机用电机还包括前支架和后支架35，转轴311通过前轴承与前支架连接并伸出前支架，转轴311的后端通过后轴承与后支架35连接，前支架固定于定子铁芯321的前端、后支架35固定于定子铁芯321的后端，碳刷33安装于后支架35。串励电机可以在直流环境中工作，也可以在交流环境中工作，适应性更好，适合食品加工机在启动时用直流电降压启动食品加工机用电机，食品加工机用电机正常启动后，再切换成全压状态下的交流电工作。本实施例中的前后方位，可以参考图4中所示，上为后，下为前。在图4所示的机型中，也可以取消前支架，将定子铁芯直接固定在机头下盖201，前轴承安装于机头下盖201。

碳刷33一般包括刷体、刷辫与弹簧组成，刷体优选硬质树脂石墨型碳刷33，其电阻率在1000Ω.m～2500Ω.m之间，较高的电阻率可以增加碳刷33与换向片3141之间的接触电阻，相对的削弱了换向回路中电感的影响，使换向过程趋近于直线换向，有利于消除火花。

可以理解的，除了采用励磁绕组322形成串励电机，在另一个实施例中，食品加工机用电机还包括外壳，外壳套在转子31的外周，转轴311从外壳的前端伸出，定子32固定于外壳的内侧壁，外壳的后端设有后端盖，碳刷33安装于后端盖内。定子32可以选择为永磁体形成永磁有刷电机，或者也类似串励电机，定子32包括定子铁芯321和定子线圈，定子铁芯321固定于外壳的内侧壁，定子线圈绕设于定子铁芯321上。

除了图1所示的机型，图5所示的食品加工机的粉碎电机300也可以适用上述的食品加工机用电机，具体的，食品加工机包括杯体100和杯盖500，粉碎腔101设于杯体100，粉碎电机300设于杯体100的底部，转轴311向上伸入粉碎腔101，杯盖500盖在杯体100的顶部。

除了上述机型，图6所示的食品加工机的粉碎电机300也可以适用上述的食品加工机用电机，具体的，食品加工机包括杯体100和机座800，杯体100可拆卸连接于机座800，杯体100的底部设有刀轴103，粉碎刀具400安装于刀轴103，粉碎电机300设于机座800内且转轴311与刀轴103传动连接

除了上述机型，图7所示的食品加工机的粉碎电机300也可以适用上述的食品加工机用电机，具体的，食品加工机包括机体900，机体900设有供水组件600、粉碎杯102和排液组件700，粉碎腔101设于粉碎杯102，粉碎电机300设于粉碎杯102的下方，转轴311向上伸入粉碎腔101，粉碎刀具400安装于转轴311的顶端，供水组件600向粉碎腔101供水，排液组件700将粉碎腔101的液体排出。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型所请求保护的范围。

Claims (10)

1.一种食品加工机用电机，包括转子、定子和碳刷，转子包括转轴、转子铁芯、电枢绕组和换向器，转子铁芯和换向器固定于转轴上，转子铁芯具有转子槽，其特征在于，所述转子铁芯与换向器之间形成有绕线空间，电枢绕组绕设于转子槽内，且电枢绕组位于绕线空间内的部分形成绕线线包，绕线线包凸出于转子铁芯的轴向高度为H1，绕线空间的轴向高度为H2，0.6≤H1/H2≤0.9。

2.根据权利要求1所述的食品加工机用电机，其特征在于，所述转子铁芯具有N个转子槽，换向器具有2N个换向片，电枢绕组包括位于同一个转子槽内的第一线圈组和第二线圈组，第一线圈组和第二线圈组分别与相邻的两个换向片一对一电连接，第二线圈组叠绕于第一线圈组的外侧，且第一线圈组的匝数n1小于第二线圈组的匝数n2。

3.根据权利要求2所述的食品加工机用电机，其特征在于，n1/n2满足3/7≤n1/n2≤2/3。

4.根据权利要求1或2所述的食品加工机用电机，其特征在于，所述H1＝5mm～6mm。

5.根据权利要求1或2所述的食品加工机用电机，其特征在于，所述定子包括定子铁芯和励磁绕组，励磁绕组绕设于定子铁芯并位于转子铁芯的对称两侧，励磁绕组通过换向片、碳刷与电枢绕组串联。

6.根据权利要求5所述的食品加工机用电机，其特征在于，所述食品加工机用电机还包括前支架和后支架，转轴通过前轴承与前支架连接并伸出前支架，转轴的后端通过后轴承与后支架连接，前支架固定于定子铁芯的前端、后支架固定于定子铁芯的后端，碳刷安装于后支架。

7.根据权利要求1所述的食品加工机用电机，其特征在于，所述食品加工机用电机还包括外壳，外壳套在转子的外周，转轴从外壳的前端伸出，定子固定于外壳的内侧壁，外壳的后端设有后端盖，碳刷安装于后端盖内。

8.根据权利要求7所述的食品加工机用电机，其特征在于，所述定子为永磁体；或者，所述定子包括定子铁芯和定子线圈，定子铁芯固定于外壳的内侧壁，定子线圈绕设于定子铁芯上。

9.一种食品加工机，包括粉碎腔、粉碎电机和粉碎刀具，粉碎刀具位于粉碎腔内并由粉碎电机带动，其特征在于，所述粉碎电机采用权利要求1至8任一所述的食品加工机用电机。

10.根据权利要求9所述的食品加工机，其特征在于，所述食品加工机包括杯体和机头，粉碎腔设于杯体，粉碎电机设于机头内且转轴从机头的底端伸出，粉碎刀具安装于转轴的底端，机头扣置于杯体；

或者，所述食品加工机包括杯体和杯盖，粉碎腔设于杯体，粉碎电机设于杯体的底部，转轴向上伸入粉碎腔，粉碎刀具安装于转轴的顶端，杯盖盖在杯体的顶部；

或者，所述食品加工机包括杯体和机座，杯体可拆卸连接于机座，杯体的底部设有刀轴，粉碎刀具安装于刀轴，粉碎电机设于机座内且转轴与刀轴传动连接；

或者，所述食品加工机包括机体，机体设有供水组件、粉碎杯和排液组件，粉碎腔设于粉碎杯，粉碎电机设于粉碎杯的下方，转轴向上伸入粉碎腔，粉碎刀具安装于转轴的顶端，供水组件向粉碎腔供水，排液组件将粉碎腔的液体排出。