DE202016104039U1

DE202016104039U1 - Fluiderzeugungsvorrichtung und diese verwendendes Elektrogerät

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Publication number: DE202016104039U1
Application number: DE202016104039.6U
Authority: DE
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2026-07-26
Also published as: US10389217B2; EP3133723A1; JP3208939U; JP2017042038A; US20170054352A1

Abstract

Fluiderzeugungsvorrichtung, umfassend: einen Einphasenmotor mit: einem Ständer, der einen Ständerkern und eine um den Ständerkern herumgeführte Wicklungen hat, wobei der Ständerkern ein Joch hat, eine Mehrzahl von Zähnen sich von dem Joch nach innen erstreckt und eine Polfläche an einem distalen Ende jedes der Zähne gebildet ist und sich entlang einer Umfangsrichtung des Motors erstreckt; einem Läufer, der sich relativ zu dem Ständer drehen kann, wobei der Läufer in einer von den Polflächen umschlossenen Aufnahmekammer aufgenommen ist und eine Mehrzahl von Permanentmagnetpolen aufweist, die den Polflächen des Ständers gegenüberliegen, und wobei Außenflächen der Magnetpole des Läufers und Polflächen des Ständers zueinander koaxial sind, um dadurch zwischen sich einen im Wesentlichen einheitlichen Luftspalt zu bilden; und ein Laufrad, das durch den Läufer angetrieben wird, um einen Fluidstrom zu erzeugen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Vorliegende Erfindung betrifft Motoren und insbesondere eine Fluiderzeugungsvorrichtung, die in Staubsaugern, Händetrocknern, Haartrocknern, Gebläsen oder dergleichen verwendet werden kann.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Vorhandene Fluiderzeugungsvorrichtungen werden normalerweise durch einen Dreiphasenmotor angetrieben, der teurer ist als ein bürstenloser Einphasenmotor. Jedoch besteht bei dem Einphasenmotor das Problem eines Anlaufversagens aufgrund des Totpunkts. Um den Totpunkt zu vermeiden, ist der Luftspalt zwischen dem Ständer und dem Läufer des bürstenlosen Einphasenmotors üblicherweise ein uneinheitlicher Luftspalt. Der Motor mit einem uneinheitlichen Luftspalt hat jedoch ein übermäßig großes Rastmoment und ist daher laut.
Das Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Fluiderzeugungsvorrichtung, die die vorgenannten Probleme lösen kann.
ÜBERSICHT
Es wird daher eine Fluiderzeugungsvorrichtung mit einem geringern Rastmoment gewünscht.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Fluiderzeugungsvorrichtung angegeben, die einen Einphasenmotor hat, umfassend einen Ständer mit einem Ständerkern und einer um den Ständerkern herumgeführten Wicklung, wobei der Ständerkern ein Joch hat, eine Mehrzahl von Zähnen, die sich von dem Joch nach innen erstrecken, und eine Polfläche, die an einem distalen Ende jedes der Zähne gebildet ist und sich entlang einer Umfangsrichtung des Motors erstreckt; einen Läufer, der sich relativ zu dem Ständer drehen kann und in einer von den Polflächen umschlossenen Aufnahmekammer aufgenommen ist, wobei der Läufer eine Mehrzahl von Magnetpolen aufweist, die den Polflächen des Ständers gegenüberliegen, wobei Außenflächen der Magnetpole des Läufers und Polflächen des Ständer zueinander koaxial sind, um dadurch zwischen sich einen im Wesentlichen einheitlichen Luftspalt zu bilden; und ein Laufrad, das durch den Läufer angetrieben wird, um eine Fluidströmung zu erzeugen.
Vorzugsweise sind die Polflächen von benachbarten Zähnen durch eine Schlitzöffnung getrennt, und die Schlitzöffnung hat eine Breite, die kleiner oder gleich dem Vierfachen einer Dicke des Luftspalts entspricht.
Vorzugsweise hat jeder Zahn einen Zahnkörper, der sich von dem Joch erstreckt, und ein Paar von Polschuhen, die sich jeweils von einem distalen Ende des Zahnkörpers in zwei einander entgegengesetzte Umfangsrichtungen des Läufers erstrecken.
Vorzugsweise hat der Polschuh eine radiale Dicke, die in einer von dem Zahnkörper wegführenden Richtung allmählich abnimmt.
Vorzugsweise sind die Polschuhe von benachbarten Zähnen durch eine Schlitzöffnung voneinander getrennt oder durch eine Magnetbrücke miteinander verbunden, wobei die Schlitzöffnung oder Magnetbrücke zu einer Symmetriemitte zwischen zwei benachbarten Zahnkörpern versetzt ist.
Vorzugsweise sind benachbarte Polschuhe von zwei benachbarten Zähnen durch eine Schlitzöffnung voneinander getrennt, die beiden Polschuhe umfassen einen kürzeren Polschuh und einen längeren Polschuh, und die Innenfläche des kürzeren Polschuhs bildet eine der Schlitzöffnung benachbarte Abschrägung.
Vorzugsweise ist die Schlitzöffnung oder Magnetbrücke zu einer Symmetriemitte von zwei entsprechenden benachbarten Zähnen um einen elektrischen Winkel von 45 bis 135 Grad versetzt.
Vorzugsweise ist der Ständerkern durch eine Mehrzahl von Ständerkerneinheiten gebildet, die entlang einer Umfangsrichtung des Ständers zusammengefügt sind, wobei jede der Ständerkerneinheiten einen Zahn mit seinem Polschuh und ein mit dem Zahn verbundenes Jochsegment umfasst und wobei die Jochsegmente der benachbarten Ständerkerneinheiten miteinander zu einem Joch des Ständerkerns verbunden sind.
Vorzugsweise ist bei jeder der Ständerkerneinheiten ein Ende des Zahns mit einem Ende des Jochsegments oder zwischen zwei Enden des Jochsegments mit dem Jochsegment verbunden.
Vorzugsweise ist das Joch ein ringförmiges Joch und die Zähne und das ringförmige Joch sind getrennt voneinander gebildet.
Vorzugsweise umfassen die Zähne einen ersten Zahn und einen zweiten Zahn. Die Polfläche des ersten Zahns bildet eine erste Bogenfläche mit einer in dieser definierten ersten Positionierungsnut. Die Polfläche des zweiten Zahns bildet eine zweite Bogenfläche mit einer an dieser definierten zweiten Positionierungsnut, und die erste Bogenfläche und die zweite Bogenfläche liegen einander gegenüber, wobei dazwischen die Aufnahmekammer gebildet ist.
Vorzugsweise bilden der erste Zahn und der zweite Zahn auf gegenüberliegenden Seiten des Läufers zwischen sich eine erste Schlitzöffnung/Magnetbrücke und eine zweite Schlitzöffnung/Magnetbrücke, und die erste Schlitzöffnung/Magnetbrücke und die zweite Schlitzöffnung/Magnetbrücke sind um die Achse des Läufers symmetrisch.
Vorzugsweise wird zwischen einer Verbindungslinie, die eine Mitte der ersten Schlitzöffnung/Magnetbrücke und eine Mitte des Läufers verbindet, und einer Erstreckungsrichtung des Zahnkörpers des ersten Zahns ein Winkel von 60 bis 65 Grad gebildet.
Vorzugsweise bilden zwei Umfangsenden der ersten Bogenfläche jeweils eine erste Schneidfläche und eine zweite Schneidfläche, die beiden Umfangsenden der zweiten Bogenfläche bilden jeweils eine dritte Schneidfläche und eine vierte Schneidfläche; die erste Schneidfläche und die dritte Schneidfläche liegen einander gegenüber und definieren zwischen sich die erste Schlitzöffnung, und die zweite Schneidfläche und die vierte Schneidfläche definieren zwischen sich die zweite Schlitzöffnung, wobei zwischen den Schneidflächen und einer Mittellinie des Zahnkörpers des ersten oder des zweiten Zahns ein spitzer Winkel gebildet wird.
Vorzugsweise koinzidiert eine die erste Positionierungsnut und die zweite Positionierungsnut verbindende Linie mit Mittellinien der Zahnkörper des ersten Zahns und des zweiten Zahns.
Vorzugsweise ist der Einphasenmotor ein bürstenloser Einphasen-Permanentmagnetgleichstrommotor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Elektrogerät angegeben, das die vorstehend beschriebene Fluiderzeugungsvorrichtung enthält. Die Fluiderzeugungsvorrichtung ist bevorzugt eine Luftstromerzeugungsvorrichtung. Das Elektrogerät kann ein Händetrockner, ein Haartrockner, ein Staubsauger oder ein Gebläse etc. sein.
Die Fluiderzeugungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung arbeitet mit einem Einphasenmotor, der einen einheitlichen Luftspalt und eine schmale Schlitzöffnung/Magnetbrücke aufweist, wodurch das Rastmoment des Motors und die Geräusche des Motors verringert werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt vereinfacht eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fluiderzeugungsvorrichtung;
2 zeigt einen bürstenlosen Einphasenmotor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt den bürstenlosen Einphasenmotor von 2, wobei das Außengehäuse entfernt wurde;
4 zeigt den bürstenlosen Einphasenmotor von 2, wobei das Außengehäuse, die Ständerwicklung und die Drehwelle des Läufers entfernt wurden;
5 zeigt den Ständerkern des bürstenlosen Einphasenmotors von 2;
6 zeigt den Läuferkern und seinen Permanentmagnet des bürstenlosen Einphasenmotors von 2;
7 zeigt eine Magnetlinienverteilung des Permanentmagnetpols des Läufers des Einphasenpermanentmagnetmotors gemäß vorliegender Erfindung;
8 zeigt einen Ständerkern eines Einphasenpermanentmagnetmotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 zeigt einen Läuferkern und seinen Permanentmagnet gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 zeigt einen Ständerkern eines Einphasenpermanentmagnetmotors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 zeigt einen Ständerkern eines Einphasenpermanentmagnetmotors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 zeigt einen Ständerkern eines Einphasenpermanentmagnetmotors gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 zeigt einen bürstenlosen Einphasenmotor gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 zeigt den bürstenlosen Einphasenmotor von 13, wobei das Ständergehäuse entfernt wurde;
15 ist eine auseinandergezogene Darstellung des bürstenlosen Einphasenmotors von 13;
16 zeigt den bürstenlosen Einphasenmotor von 13, wobei eine Wicklungshalterung, ein erstes Isolierfutter und ein zweites Isolierfutter entfernt wurden;
17 zeigt einen Ständerkern des bürstenlosen Einphasenmotors von 1;
18 zeigt eine Fluiderzeugungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 zeigt die Fluiderzeugungsvorrichtung von 18, wobei ein Diffusor entfernt wurde;
20 zeigt einen Diffusor der Fluiderzeugungsvorrichtung von 18;
21 ist eine Schnittansicht der Fluiderzeugungsvorrichtung von 18;
22 zeigt die erfindungsgemäße Fluiderzeugungsvorrichtung bei Verwendung in einem Staubsauger;
23 zeigt die erfindungsgemäße Fluiderzeugungsvorrichtung bei Verwendung in einem Händetrockner;
24 zeigt die erfindungsgemäße Fluiderzeugungsvorrichtung bei Verwendung in einem Haartrockner;
25 zeigt die erfindungsgemäße Fluiderzeugungsvorrichtung bei Verwendung in einem Gebläse.
DETAILBESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es sollte beachtet werden, dass die Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind und dass bau- und funktionsgleiche Elemente in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Ebenso sollte beachtet werden, dass die Figuren die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen lediglich erleichtern und nicht jeden einzelnen Aspekt der beschriebenen Ausführungsform zeigen und dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die beschriebenen Ausführungsformen in keiner Weise eingeschränkt wird.
Erste Ausführungsform
Es wird auf die 1 Bezug genommen. Eine Fluiderzeugungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung enthält einen Einphasenmotor 10 und ein Laufrad 100, das mit einem Leistungsabgabeende des bürstenlosen Einphasenmotors verbunden ist. Der Motor 10 kann das Laufrad 100 direkt über seine Ausgangswelle antreiben. Alternativ wird der Motor durch einen Geschwindigkeitsreduziermechanismus verzögert, bevor der Motor das Laufrad 100 antreibt.
Es wird auf die 2 bis 6 Bezug genommen. Ein Einphasenpermanentmagnetmotor 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat einen Ständer 20 einen relativ zu dem Ständer drehbaren Läufer 50.
Der Ständer 20 hat ein zylindrisches Außengehäuse 21 mit einem offenen Ende, eine Endkappe 23, die an dem offenen Ende des Außengehäuses 21 montiert ist, einen Ständerkern 30, der in dem Außengehäuse 21 montiert ist, eine an dem Ständerkern 30 montierte Isolierhalterung 40 und eine Ständerwicklung 39, die um den Ständerkern 30 herumgeführt und durch die Isolierhalterung 40 gestützt ist. Der Ständerkern 30 hat einen äußeren Ringbereich 31 und eine Mehrzahl von Zähnen 33, die sich von dem äußeren Ringbereich 31 nach innen erstrecken. Jeder Zahn 33 hat einen Zahnkörper 34 und zwei Polschuhe 35, die sich jeweils von einem distalen Ende des Zahnkörpers 34 zu zwei Umfangsseiten des Zahnkörpers 34 erstrecken. Die Ständerwicklung 39 ist vorzugsweise um den jeweiligen Zahnkörper 34 herumgeführt. Alternativ kann die Wicklung 39 um den äußeren Ringbereich 31 herumgeführt sein. Zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen 33 ist eine Wicklungsnut gebildet, und zwischen den Polschuhen 35 von zwei benachbarten Zähnen 33 ist eine Schlitzöffnung 37 gebildet. Die Schlitzöffnung 37 ist vorzugsweise zu einer Mittelposition zwischen zwei benachbarten Zähnen versetzt (d. h. näher zu dem einen und weiter entfernt von dem anderen), um den Läufer in einem Ausgangszustand zu positionieren. Es versteht sich, dass die Polschuhe 35 der benachbarten Zähne 33 auch durch eine Magnetbrücke verbunden sein können, wie in 12 gezeigt. Die Schlitzöffnung 37 oder die Magnetbrücke 327 haben einen großen magnetischen Widerstand, wodurch die magnetische Streuung an der Schlitzöffnung 37 oder Magnetbrücke 327 verringert wird, indem der Magnetfluss durch die Schlitzöffnung 37 oder die Magnetbrücke 327 vermieden oder reduziert wird.
Der Ständerkern 30 besteht aus einem magnetisch leitenden Material. Der Ständerkern 30 ist zum Beispiel durch magnetische Lamellen (in der Industrie übliche Siliziumlamellen) gebildet, die entlang der axialen Richtung des Motors geschichtet sind. Die Zähne 33 des Ständerkerns 30 sind vorzugsweise entlang der Umfangsrichtung des Motors gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Jeder Zahn 33 erstreckt sich von dem äußeren Ringbereich 31 im Wesentlichen radial nach innen. Die Polschuhe 35 erstrecken sich von dem radial inneren Ende des Zahnkörpers 34 zu zwei Umfangsseiten des Zahnkörpers 34.
Vorzugsweise hat der Polschuh 35 eine radiale Dicke, die in einer Richtung von dem Zahn 33 zu der Schlitzöffnung allmählich abnimmt, so dass ein magnetischer Widerstand des Polschuhs 35 in der Richtung von dem Zahn 33 zu der Schlitzöffnung allmählich zunimmt. Mit dieser Ausbildung wird ein stabilerer Betrieb des Motors erreicht, und die Anlaufzuverlässigkeit wird verbessert.
Der Läufer 50 ist in einem Raum aufgenommen, der durch die zusammenwirkenden Polschuhe 35 der Zähne definiert wird. Der Läufer 50 hat ringförmige Permanentmagnetpole 55, die entlang einer Umfangsrichtung des Läufers angeordnet sind. Eine äußere Umfangsfläche der ringförmigen Permanentmagnetpole 55 ist zu einer inneren Umfangsfläche der Polschuhe 35 konzentrisch, wodurch zwischen beiden ein einheitlicher Luftspalt 41 definiert wird. Insbesondere liegt die Innenfläche der Polschuhe an einem Kreis, der in axialer Draufsicht in der Mitte des Läufers 50 zentriert ist. Eine Außenfläche 56 der ringförmigen Permanentmagnetpole ist eine zylindrische Fläche, die an einem Kreis liegt, der in der Mitte des Läufers 50 zentriert ist. Das heißt, die innere Umfangsfläche der Polschuhe ist konzentrisch zu der äußeren Umfangsfläche der Permanentmagnetpole 55, wodurch zwischen der inneren Umfangsfläche der Polschuhe und der äußeren Umfangsfläche der Permanentmagnetpole ein im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt definiert wird. Vorzugsweise hat die Schlitzöffnung 37 eine Breite größer als Null und kleiner oder gleich dem Vierfachen einer Dicke des einheitlichen Luftspalts 41. Diese Konfiguration kann für ein sanfteres Anlaufen und für eine größere Laufruhe des Motors sorgen, die Anlaufzuverlässigkeit wird verbessert und der Anlauftotpunkt reduziert. Der ringförmige Bereich in der vorliegenden Beschreibung bezieht sich auf eine geschlossene Konstruktion, die durch eine durchgehende Erstreckung in der Umfangsrichtung erzielt wird. Die Dicke des einheitlichen Luftspalts 41 bezieht sich auf eine radiale Dicke des Luftspalts.
Es wird auf 6 Bezug genommen. Die ringförmigen Permanentmagnetpole 55 können durch einen einzelnen ringförmigen Permanentmagnet gebildet sein. Ferner hat der Läufer 50 eine Läuferwelle 51, die sich durch die ringförmigen Permanentmagnetpole 55 erstreckt. Ein Ende der Drehwelle 51 ist über ein Lager 24 an der Endkappe 23 und das andere Ende über ein weiteres Lager an einer Unterseite des zylindrischen Außengehäuses 21 des Ständers montiert, so dass sich der Läufer relativ zu dem Ständer drehen kann.
In dieser Ausführungsform hat der Läufer 50 ferner einen Läuferkern 53. Die Drehwelle 51 verläuft durch eine Mitte des Läuferkerns 53 und ist an dem Läuferkern 53 befestigt. Der ringförmige Permanentmagnet ist an einer äußeren Umfangsfläche des Läuferkerns 53 montiert. Die äußere Umfangsfläche des Läuferkerns ist mit einer Mehrzahl von sich axial erstreckenden Nuten 54 ausgebildet. Jede Nut 54 ist an einer Verbindungsstelle von zwei benachbarten Permanentmagnetpolen angeordnet, um eine magnetische Streuung zu verringern.
In dieser Ausführungsform ist die Schlitzöffnung 37 zu einer Symmetriemitte zwischen den beiden benachbarten Zahnkörpern 34 versetzt, d. h. jede Schlitzöffnung 37 ist von den beiden benachbarten Zahnkörpern unterschiedlich beabstandet. Das heißt, eine Linie 12, die durch die Mitte der Schlitzöffnung 37 und die Mitte des Läufers verläuft, und eine symmetrische Mittellinie L1 der benachbarten Zahnkörper 34 bilden zwischen sich einen Winkel β. Da die Schlitzöffnung 37 zur Symmetriemitte der beiden benachbarten Zähne versetzt ist, haben die beiden Polschuhe, die sich von dem distalen Ende des Zahnkörpers 34 zu den Umfangsseiten jedes Zahns erstrecken, eine unterschiedliche Umfangslänge. Eine Innenfläche des kürzeren Polschuhs bildet eine der Schlitzöffnung benachbarte Abschrägung 38. Die vorhandene Abschrägung 38 kann die Fläche des Polschuhs weiter verringern, wodurch der Grad der Uneinheitlichkeit zwischen den beiden Polschuhen noch weiter vergrößert und daher bewirkt wird, dass die Ausgangsposition des Läufers zu dem Totpunkt versetzt ist.
7 zeigt eine Magnetlinienverteilung des Permanentmagnetpols des Läufers, wenn die Ständerwicklung nicht bestromt wird, d. h. in der Ausgangsposition. Wie in 7 gezeigt ist, hat der Läufer vier Permanentmagnetpole, wobei die N- und S-Pole alternierend angeordnet sind. Der Ständer hat vier Zähne, die vier Ständerpole bilden. Wie in 7 zu erkennen ist, verlaufen in einer Ausgangsposition des Motors offensichtlich mehr Magnetlinien durch den Polschuh mit der größeren Fläche als durch den Polschuh mit der kleineren Fläche. Eine radiale Mittellinie 14 des Läufermagnetpols 55 ist zu einer radialen Mittellinie 13 des Ständerpols um einen Winkel versetzt, wobei der zwischen der radialen Mittellinie 13 und der radialen Mittellinie 14 gebildete Winkel Q als Anlaufwinkel bezeichnet wird. Vorzugsweise ist der Anlaufwinkel Q gleich dem Winkel β. In dieser Ausführungsform ist der Anlaufwinkel größer als ein elektrischer Winkel von 45 Grad und kleiner als ein elektrischer Winkel von 135 Grad. Wenn die Ständerwicklung des Motors mit elektrischem Strom einer Richtung gespeist wird, kann der Läufer 50 entlang einer Richtung anlaufen. Wenn die Ständerwicklung des Motors mit elektrischem Strom einer entgegengesetzten Richtung gespeist wird, kann der Läufer 50 entlang einer entgegengesetzten Richtung anlaufen. Es versteht sich, dass bei einem Anlaufwinkel, der einem elektrischen Winkel von 90 Grad entspricht, der Läufer 50 ohne weiteres in beiden Richtungen anlaufen kann, d. h. dieser Winkel ist der beste Winkel, um ein Anlaufen in beiden Richtungen zu erreichen. Wenn der Anlaufwinkel zu dem elektrischen Winkel von 90 Grad versetzt ist, kann der Läufer in der einen Richtung leichter anlaufen als in der anderen Richtung. In zahlreichen Versuchen wurde festgestellt, dass die Anlaufzuverlässigkeit des Läufers in beiden Richtungen gut ist, wenn der Anlaufwinkel im Bereich eines elektrischen Winkels von 45 Grad bis 135 Grad liegt.
Zweite Ausführungsform
Es wird auf 8 Bezug genommen. Anders als in der ersten Ausführungsform hat der Ständerkern der zweiten Ausführungsform zum Erhöhen der Wickeleffizienz der Ständerwicklung 39 eine Mehrzahl von Ständerkerneinheiten 300, die entlang einer Umfangsrichtung des Ständers zusammengefügt sind. Jede Ständerkerneinheit 300 hat einen Zahn 303 mit einem Polschuh 305 und ein mit dem Zahn 303 integral verbundenes Jochsegment 301. Die Jochsegmente 301 von benachbarten Ständerkerneinheiten sind zu dem äußeren Ringbereich des Ständerkerns verbunden. Es versteht sich, dass jede Ständerkerneinheit auch mehr als einen Zahn 303 und entsprechende Polschuhe 305 aufweisen kann. Nachdem die Bewicklung aller Ständerkerneinheiten abgeschlossen ist, werden die Ständerkerneinheiten 300 miteinander verbunden, so dass der Ständerkern mit der Ständerwicklung erzielt wird. In dieser Ausführungsform hat jede Ständerkerneinheit 300 einen Zahn 303 und dessen entsprechenden Polschuh 305, und in jeder Ständerkerneinheit 300 ist ein Ende des Zahns 303 zwischen zwei Enden des Jochsegments 301 mit dem Jochsegment verbunden.
In dieser Ausführungsform können die Jochsegmente 301 der benachbarten Ständerkerneinheiten fest miteinander verbunden sein, was durch Schweißen und/oder durch eine übliche mechanische Verbindungskonstruktion erfolgen kann. 7 zeigt eine beispielhafte mechanische Verbindungskonstruktion, umfassend einen Vorsprung 304, der in eine Ausnehmung 302 eingreift. Insbesondere ist an einem Ende jedes Jochsegments 301 des äußeren Ringbereichs eine Ausnehmung 302 und an seinem anderen Ende ein Vorsprung 304 gebildet. Der Vorsprung 304 jedes Segments 301 greift in die Ausnehmung 302 eines entsprechenden benachbarten Segments 301 ein.
Da der Ständerkern durch mehrere zusammengefügte Ständerkerneinheiten 300 gebildet wird, kann die Schlitzöffnung zwischen benachbarten Polschuhen 305 sehr schmal sein. Vorzugsweise ist eine minimale Breite der Schlitzöffnung größer als Null und kleiner oder gleich dem Dreifachen einer minimalen Dicke des Luftspalts. Weiterhin vorzugsweise ist die minimale Breite der Schlitzöffnung der Wicklungsnut größer als Null und kleiner oder gleich dem Zweifachen der minimalen Dicke des Luftspalts. In dieser Ausführungsform bezieht sich die Breite der Schlitzöffnung auf den Abstand zwischen zwei benachbarten Polschuhen 305.
Wie 9 zeigt, hat der Läufer 60 dieser Ausführungsform einen Läuferkern 63 und Permanentmagnetpole 65, die entlang der Umfangsrichtung des Läuferkerns 63 angeordnet sind. Die Permanentmagnetpole 65 sind durch eine Mehrzahl von Permanentmagneten 66 gebildet, beispielsweise durch vier Permanentmagnete. Die Permanentmagnete 66 sind an einer äußeren Umfangsfläche des Läuferkerns 63 befestigt. Ähnlich ist die äußere Umfangsfläche des Läuferkerns 63 mit einer Mehrzahl von sich axial erstreckenden Nuten 64 ausgebildet. Jede Nut 64 ist an einer Verbindungsstelle von zwei benachbarten Permanentmagneten 66 angeordnet, um einen magnetischen Streufluss zu reduzieren. Vorzugsweise liegen die inneren Umfangsflächen (als Polflächen bezeichnet) der Polschuhe an einem Kreis, der in der Mitte des Läufers 60 zentriert ist, und Außenflächen der Permanentmagnete 66 liegen an einem Kreis, der in der Mitte des Läufers 60 zentriert ist. Dadurch sind die Außenflächen der Permanentmagnete 66 konzentrisch zu den Innenflächen der Polschuhe, wodurch zwischen den Polschuhen und den Permanentmagnetpolen ein im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt gebildet wird. Der Grund für die Verwendung des Begriffs ”im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt” ist, dass ein wesentlicher Teil des Luftspalts einheitlich ist, mit Ausnahme derjenigen Bereiche, die den Abschrägungen der Permanentmagnetpole, den Spalten zwischen benachbarten Magnetpolen, den Kammern der Polschuhe und den Schlitzöffnungen zwischen benachbarten Polschuhen entsprechen.
Dritte Ausführungsform
Es wird auf 10 Bezug genommen. In dieser Ausführungsform hat der Ständerkern ähnlich eine Mehrzahl von Ständerkerneinheiten 310, die entlang der Umfangsrichtung des Ständers zusammengefügt sind. Jede Ständerkerneinheit 310 hat einen Zahn 313 mit einem Polschuh 315 und ein Jochsegment 311, das mit dem Zahn 313 einstückig verbunden ist. Die Jochsegmente 311 von benachbarten Ständerkerneinheiten sind miteinander zu dem äußeren Ringbereich des Ständerkerns verbunden. Es versteht sich, dass jede Ständerkerneinheit auch mehr als einen Zahn 313 und entsprechende Polschuhe 315 aufweisen kann. Nachdem die Bewicklung aller Ständerkerneinheiten abgeschlossen ist, werden die Ständerkerneinheiten 300 zusammengefügt, wodurch der Ständerkern mit der Ständerwicklung erzielt wird. In dieser Ausführungsform hat jede Ständerkerneinheit 310 einen Zahn 313 und dessen entsprechenden Polschuh 315, und in der Ständereinheit 310 ist ein Ende des Zahns 313 zwischen zwei Enden des Jochsegments 311 mit dem Jochsegment 311 verbunden.
In dieser Ausführungsform sind die Verbindungsflächen der Jochsegmente 311 der benachbarten Ständerkerneinheiten ebene Flächen, und die benachbarten Jochsegmente 311 können direkt miteinander verschweißt oder anderweitig verbunden sein. Um einen besseren Kontakt zwischen den Enden der benachbarten bogenförmigen Jochsegmente zu erreichen, sind die Enden der Jochsegmente 311 der benachbarten Ständerkerneinheiten vorzugsweise mit sich aneinanderfügenden Abschrägungen versehen. Insbesondere sind die beiden Enden des Jochsegments 311 jeder Ständerkerneinheit jeweils mit einer ersten Abschrägung 312 und einer zweiten Abschrägung 314 versehen, die eng aneinander anliegen.
Da der Ständerkern durch die Verbindung von mehreren Ständerkerneinheiten 310 gebildet wird, kann der Wickelvorgang vor dem Verbindungsvorgang stattfinden, weshalb die Schlitzöffnung zwischen den benachbarten Polschuhen 315 sehr schmal sein kann. Vorzugsweise ist eine minimale Breite der Schlitzöffnung größer als Null und kleiner oder gleich dem Dreifachen oder Zweifachen einer minimalen Dicke des Luftspalts.
Bei dem Einphasenpermanentmagnetmotor dieser Ausführungsform ist die Schlitzöffnung zwischen benachbarten Polschuhen von zwei benachbarten Zähnen gebildet und ist zu einem der beiden Zähne versetzt. Aus diesem Grund können der Anlaufwinkel und das Rastmoment, die der Einphasenpermanentmagnetmotor zum Anlaufen benötigt, eingestellt werden durch eine Einstellung der Lage und Größe der Schlitzöffnung, ohne dass zusätzliche Positionierungsschlitze oder Positionierungsöffnungen an den Polflächen der Polschuhe gebildet werden müssen. Die Einstellung des Anlaufwinkels ist zum Beispiel durch die Einstellung des Grads des Versatzes der Schlitzöffnung zu einem der Zähne möglich. Wenn der Anlaufwinkel in dem Bereich eines elektrischen Winkels von 45 Grad bis 135 Grad liegt, kann der Läufer des Motors in beiden Richtungen und daher zuverlässig anlaufen.
Vierte Ausführungsform
Es wird auf 11 Bezug genommen. Der Ständerkern dieser Ausführungsform ist ähnlich vom separaten Typ, um die Wickeleffizienz der Ständerwicklung zu vergrößern. Insbesondere sind die Zähne 323 und die zugehörigen Polschuhe 325 einteilig als integrale Konstruktion ausgebildet, während die Zähne 323 und der äußere Ringbereich 321 separate Konstruktionen sind, d. h. der äußere Ringbereich 321 und die Zähne 323 werden separat gebildet und anschließend zusammengefügt. Die Verbindungsflächen der Zähne 323 und des äußeren Ringbereichs 321 können ebene Flächen sein oder Eingriffsflächen 322, 324 mit Vorsprüngen und Ausnehmungen. Es versteht sich, dass jeder Zahn 323 mit dem äußeren Ringbereich 321 fest verbunden sein kann, zum Beispiel durch Schweißen oder durch verschiedene mechanische Verbindungsarten (z. B. eine Schwalbenschwanzverbindung). In einer alternativen Ausführungsform sind die Zähne 323, der äußere Ringbereich 321 und die zugehörigen Polschuhe 325 sämtlich separat gebildet, und die Zähne 323 werden nach dem Herstellen der Ständerwicklung 39 mit dem äußeren Ringbereich 321 und den Polschuhen 325 fest verbunden.
Bei dem bürstenlosen Einphasenmotor dieser Ausführungsform werden ringförmige Permanentmagnetpole verwendet, und die Innenflächen der Polschuhe des Ständerkerns liegen in der axialen Draufsicht an einem Kreis, der in der Mitte des Läufers zentriert ist, wodurch sich ein einheitlicher Luftspalt besser bilden lässt und Vibrationen und Geräusche, die beim Stand der Technik durch die Schlitzöffnungen verursacht werden, verringert werden. Ferner ist die Breite der Schlitzöffnung größer als Null und kleiner oder gleich dem Vierfachen der Dicke des einheitlichen Luftspalts, oder die minimale Breite der Schlitzöffnung ist ferner kleiner oder gleich dem Zweifachen des einheitlichen Luftspalts, so dass der Motor über eine größere Drehmomentdichte verfügen und der magnetische Streufluss reduziert werden kann. Die Konstruktion des Ständerkerns entspricht dem separaten Typ, wodurch der Wickelvorgang erleichtert und die Wickeleffizienz folglich verbessert wird.
Fünfte Ausführungsform
In den 12 bis 15 ist ein Einphasenmotor 11 gemäß einer weiteren Ausführungsform gezeigt. Der Motor 11 hat einen Ständer und einen Läufer. Der Ständer hat ein Ständergehäuse, einen Ständerkern 48, Ständerwicklungen 49, die um den Ständerkern 48 herumgeführt sind, und eine Steuerschaltungsplatte 58, die an einem Ende des Ständers montiert ist. Das Ständergehäuse hat zwei Gehäusehälften 36, 32. Jede Gehäusehälfte hat eine zylindrische Hülse, eine Nabe 25, die an einem äußeren Ende der zylindrischen Hülse angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Speichen 28, die zwischen die zylindrische Hülse und die Nabe 25 geschaltet sind. Ein Lager 28 ist in der Nabe montiert. Der Ständerkern 48 ist an einer Innenwandfläche der zylindrischen Hülse montiert. In dieser Ausführungsform ist der Einphasenmotor 11 ein bürstenloser Einphasen-Permanentmagnetgleichstrommotor 11.
Der Läufer hat eine Drehwelle 61 und einen Permanentmagnet 67 (siehe 16), der an der Drehwelle befestigt ist. Eine Dicke des Permanentmagnets 67 beträgt das 0,4- bis 0,48-fache eines Außendurchmessers des Läufers. Einander entgegengesetzte Enden der Drehwelle 61 erstrecken sich durch die Naben 25 der beiden Gehäusehälften 36, 32 und werden jeweils durch die in den Naben 25 montierten Lager 27 gestützt.
In den 14 und 15 ist eine Isolierhalterung 47 zwischen den Zähnen 52, 57 des Ständerkerns 48 und den Ständerwicklungen 49 angeordnet. Zwei Isolierfutter 45 sind jeweils zwischen einem äußeren Ringbereich (d. h. Joch) des Ständerkerns 48 und zwei Ständerwicklungen 49 angeordnet, um die Ständerwicklung 49 von dem Ständerkern 48 zu isolieren. In dieser Ausführungsform ist das Isolierfutter 45 an einer Innenfläche des äußeren Ringbereichs des Ständerkerns 48 befestigt und hat eine Durchtrittsöffnung, die den entsprechenden Zahn 52 oder 57 hindurchtreten lässt.
Wie die 16 und 17 zeigen, besteht der Ständerkern 48 aus einer ersten Kernhälfte und einer zweiten Kernhälfte. Die Verbindungsflächen der ersten Kernhälfte und der zweiten Kernhälfte sind mit Eingriffskonstruktionen aus Ausnehmung und Vorsprung versehen. Die erste Kernhälfte enthält eine erste Jochhälfte 59 und einen ersten Zahn 52, der sich von der ersten Jochhälfte 59 in Richtung auf eine Mitte des Ständerkerns erstreckt. Die zweite Kernhälfte enthält eine zweite Jochhälfte 75 und einen zweiten Zahn 57, der sich der zweiten Jochhälfte 75 in Richtung auf die Mitte des Ständerkerns erstreckt. Die erste Jochhälfte 59 und die zweite Jochhälfte 75 bilden zusammenwirkend den äußeren Ringbereich oder das ringförmige Joch.
Der erste Zahn 52 und der zweite Zahn 57 haben eine Breite W1 senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des ersten Zahns 52, und die Breite W1 entspricht dem 1,4- bis 1,6-fachen des Außendurchmessers D1 des Läufers. Der äußere Ringbereich hat eine Dicke W2 entlang einer radialen Richtung des Ständers, und die Dicke W2 des äußeren Ringbereichs entspricht dem 0,5- bis 0,7-fachen des Außendurchmessers D1 des Läufers. Die Innenfläche (Polfläche) der beiden Polschuhe des ersten Zahns 52 hat eine erste Bogenfläche 52a, in der eine erste Positionierungsnut 52b gebildet ist. Die Innenfläche (Polfläche) der beiden Polschuhe des zweiten Zahns 57 hat eine zweite Bogenfläche 57a, in der eine zweite Positionierungsnut 57b gebildet ist. Die erste Positionierungsnut 52b und die zweite Positionierungsnut 57b liegen einander in einer diametralen Richtung des Läufers gegenüber, um die Ausgangsposition des Läufers relativ zu dem Ständer zu steuern, wenn die Ständerwicklung stromlos ist. Eine Stopp-Position oder eine Ausgangsposition des Läufers lassen sich einstellen, indem die Positionen der Positionierungsnuten 52b, 57b eingestellt werden. Die erste Bogenfläche 52a und die zweite Bogenfläche 57a liegen einander gegenüber, um zwischen sich einen Aufnahmehohlraum/eine Kammer zu bilden, in der der Permanentmagnet 67 aufgenommen wird. Der Permanentmagnet 67 bildet zwei Permanentmagnetpole für eine Interaktion mit dem ersten Zahn 52 und dem zweiten Zahn 57. Ein im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt 68 ist zwischen der äußeren Umfangsfläche der Permanentmagnetpole des Läufers und den Polflächen 52a, 57a des Ständers gebildet. Der Grund für die Verwendung des Begriffes ”im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt” ist der, dass ein wesentlicher Teil des Luftspalts einheitlich ist, mit Ausnahme derjenigen Bereiche, die den Positionierungsnuten 52b, 57, den Abschrägungen der Magnetpole und den Abschrägungen der Polschuhe entsprechen. Eine Dicke des gleichmäßigen Luftspalts 68 entspricht der 0,26- bis 0,34-fachen Dicke des Permanentmagnets 67.
Ein Sensor 69 wie beispielsweise ein Hall-Sensor ist über Anschlüsse mit der Leiterplatte 58 (12) verbunden, um die Drehposition des Permanentmagnets 67 zu erfassen.
Die Ständerwicklungen 49 sind vorzugsweise um den ersten Zahn 52 und den zweiten Zahn 57 herumgeführt. Insbesondere hat die Wickelhalterung 47 einen hohlen ersten Befestigungsarm 48a und einen hohlen zweiten Befestigungsarm 48b, die sich jeweils in Richtung auf Enden des ersten Zahns 52 und des zweiten Zahns 56 erstrecken. Der erste Zahn 52 erstreckt sich in den ersten Befestigungsarm 48a und der zweite Zahn 56 in den zweiten Befestigungsarm 48b hinein. Jede Ständerwicklung 49 ist außen um einen entsprechenden ersten Befestigungsarm 48a oder zweiten Befestigungsarm 48b herumgeführt, d. h. die Ständerwicklungen 49 und der erste Zahn 52/zweite Zahn 57 sind jeweils durch den ersten Befestigungsarm 48a und den zweiten Befestigungsarm 48b beabstandet. Bei Bestromung der Ständerwicklungen 49 können diese zwei Magnetkreise generieren, die durch den Läufer hindurchführen.
Der erste Zahn 52 und der zweite Zahn 57 bilden zwischen sich jeweils eine erste Schlitzöffnung/Magnetbrücke 73 und eine zweite Schlitzöffnung/Magnetbrücke 74 mit einem großen magnetischen Widerstand auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Permanentmagnets 67. In dieser Ausführungsform bilden der erste Zahn 52 und der zweite Zahn 57 zwischen sich Schlitzöffnungen 73 und 74. Insbesondere bilden zwei Umfangsenden der ersten Bogenfläche 52a jeweils eine erste Schneidfläche 52c und eine zweite Schneidfläche 52d; zwei Umfangsenden der zweiten Bogenfläche 57a bilden eine dritte Schneidfläche 57c und eine vierte Schneidfläche 57d. Die erste Schneidfläche 52c und die dritte Schneidfläche 57c sind beabstandet und liegen einander gegenüber, um zwischen sich die Schlitzöffnung 73 zu bilden, und die zweite Schneidfläche 52d und die vierte Schneidfläche 57d sind beabstandet und liegen einander gegenüber, um zwischen sich die Schlitzöffnung 74 zu bilden. Die Schlitzöffnungen 73, 74 sind bezogen auf die Erstreckungsrichtung des ersten/zweiten Zahns geneigt, das heißt, zwischen der Erstreckungsrichtung der Schlitzöffnung und der Erstreckungsrichtung des ersten/zweiten Zahns wird ein spitzer Winkel gebildet.
Ein Abstand zwischen der ersten Schneidfläche 52c und der dritten Schneidfläche 57c beträgt das 0,09- bis 0,13-fache des Außendurchmessers D1 des Läufers, und ein Abstand zwischen der zweiten Schneidfläche 52d und der vierten Schneidfläche 57d beträgt ebenfalls das 0,09- bis 0,13-fache des Außendurchmessers D1 des Läufers.
Eine Verbindungslinie 15, die die Mitten der Schlitzöffnungen 73, 74 und die Läufermitte verbindet, und eine Erstreckungsrichtung 16 des ersten Zahns 52 bilden zwischen sich einen Winkel Q von 60 bis 65 Grad. Weiterhin vorzugsweise bilden die Verbindungslinie, die die Mitten der Schlitzöffnungen 73, 74 verbindet, und die Erstreckungsrichtung des zweiten Zahns 57 einen Winkel von 60 bis 65 Grad. Die Schlitzöffnungen 73, 74 sind im Wesentlichen gleich groß und sind um die Rotationsmitte des Läufers symmetrisch.
Die erste Bogenfläche 52a hat die erste Positionierungsnut 52b, und die zweite Bogenfläche 57a hat die zweite Positionierungsnut 57b. Eine Öffnung der ersten Positionierungsnut 52b weist in Richtung auf den Permanentmagnet 67, und eine Öffnung der zweiten Positionierungsnut 57b weist in Richtung auf den Permanentmagnet 67. Eine Breite der Öffnung der ersten Positionierungsnut 52b und der zweiten Positionierungsnut 57b beträgt das 0,24- bis 0,28-fache des Außendurchmessers D1 des Läufers. Der hier verwendete Begriff ”Breite der Öffnung” bezieht sich auf eine Größe der ersten Positionierungsnut 52b und der zweiten Positionierungsnut 57b entlang einer Umfangsrichtung des Permanentmagnets. Eine in den ersten Zahn 52 hineinreichende Tiefe der ersten Positionierungsnut 52b und eine in den zweiten Zahn 56 hineinreichende Tiefe der zweiten Positionierungsnut 57b betragen beide das 0,015- bis 0,035-fache des Außendurchmessers D1 des Läufers. Vorzugsweise koinzidiert eine Linie, die die erste Positionierungsnut 52b und die zweite Positionierungsnut 57b verbindet, mit den Mittellinien des ersten Zahns 52 und des zweiten Zahns 57.
18 zeigt eine Fluiderzeugungsvorrichtung 80, in welcher einer der vorstehend beschriebenen Einphasenmotoren verwendet wird. Die Fluiderzeugungsvorrichtung 80 umfasst ferner ein Zentrifugallaufrad 81, das an einer Drehwelle des Einphasenmotors montiert ist, einen Diffusor 82, der mit dem Zentrifugallaufrad 81 zusammenwirkt, und ein Diffusoranbauteil 83, das mit dem Diffusor 82 zusammenwirkt.
Wie in 19 gezeigt ist, hat das Zentrifugallaufrad 81 eine vordere Abdeckplatte 91 und eine rückseitige Abdeckplatte 93, die einen vorgegebenen Abstand zueinander aufweisen. Das Zentrifugallaufrad 81 hat ferner eine Mehrzahl von Flügeln 95, die zwischen der vorderen und der rückseitigen Abdeckplatte 91, 93 montiert sind. Luftkanäle sind zwischen benachbarten Flügeln 95 gebildet. Der Einlass der Luftkanäle liegt in der Mitte des Zentrifugallaufrads 81, und der Auslass liegt entlang einer äußeren Peripherie des Zentrifugallaufrads 81.
Wie in den 20 und 21 gezeigt ist, hat der Diffusor 82 ein rohrförmiges Außengehäuse 91 und eine in dem rohrförmigen Außengehäuse 91 montierte Trennplatte 93. Die Trennplatte 93 hat eine Durchgangsbohrung 94, durch welche die Drehwelle des Motors 11 hindurchtreten kann. Die Trennplatte 93 hat ferner eine Mehrzahl von Schraubenöffnungen 95, durch welche Schrauben 96 hindurchgesteckt werden können, um den Diffusor an dem Motor 11 festzulegen. In diesem Fall umschließt das rohrförmige Außengehäuse 91 den Motor 11.
Der Diffusor 82 hat eine Mehrzahl von Diffusionsschaufeln 99, die mit dem rohrförmigen Außengehäuse 91 und der Trennplatte 93 verbunden sind. Ein Diffusionskanal 97 ist zwischen jeweils zwei benachbarten Diffusionsschaufeln 99 gebildet. Ein Einlassende der Diffusionskanäle 97 befindet sich in Strömungsverbindung mit dem Auslass des Zentrifugallaufrads 81. In dieser Ausführungsform verlaufen die Diffusionskanäle 97 durch die Trennplatte 93, um das Fluid zu dem Diffusoranbauteil 83 zu leiten.
22 zeigt einen Staubsauger 210, der den vorstehend beschriebenen Einphasenmotor 10, 11 oder die vorstehend beschriebene Fluiderzeugungsvorrichtung 80 enthält. In dieser Ausführungsform ist der Staubsauger 210 in bekannter Weise ausgebildet und bedarf daher keiner näheren Beschreibung.
23 zeigt einen Händetrockner 220, der den vorstehend beschriebenen Einphasenmotor 10, 11 oder die vorstehend beschriebene Fluiderzeugungsvorrichtung 80 enthält. In dieser Ausführungsform ist der Händetrockner 220 in bekannter Weise ausgebildet und bedarf daher keiner näheren Beschreibung.
24 zeigt einen Haartrockner 230, der den vorstehend beschriebenen Einphasenmotor 10, 11 oder die vorstehend beschriebene Fluiderzeugungsvorrichtung 80 enthält. In dieser Ausführungsform ist der Haartrockner 230 in bekannter Weise ausgebildet und bedarf daher keiner näheren Beschreibung.
25 zeigt ein Gebläse 240, das den vorstehend beschriebenen Einphasenmotor 10, 11 oder die vorstehend beschriebene Fluiderzeugungsvorrichtung 80 enthält. In dieser Ausführungsform ist das Gebläse 240 in bekannter Weise ausgebildet und bedarf daher keiner näheren Beschreibung.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer oder mehrerer bevorzugter Ausführungsformen beschrieben. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzrahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche angegeben ist.

Claims

Fluiderzeugungsvorrichtung, umfassend: einen Einphasenmotor mit: einem Ständer, der einen Ständerkern und eine um den Ständerkern herumgeführte Wicklungen hat, wobei der Ständerkern ein Joch hat, eine Mehrzahl von Zähnen sich von dem Joch nach innen erstreckt und eine Polfläche an einem distalen Ende jedes der Zähne gebildet ist und sich entlang einer Umfangsrichtung des Motors erstreckt; einem Läufer, der sich relativ zu dem Ständer drehen kann, wobei der Läufer in einer von den Polflächen umschlossenen Aufnahmekammer aufgenommen ist und eine Mehrzahl von Permanentmagnetpolen aufweist, die den Polflächen des Ständers gegenüberliegen, und wobei Außenflächen der Magnetpole des Läufers und Polflächen des Ständers zueinander koaxial sind, um dadurch zwischen sich einen im Wesentlichen einheitlichen Luftspalt zu bilden; und ein Laufrad, das durch den Läufer angetrieben wird, um einen Fluidstrom zu erzeugen.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Polflächen von benachbarten Zähnen durch eine Schlitzöffnung getrennt sind und die Schlitzöffnung eine Breite hat, die kleiner oder gleich dem Vierfachen einer Dicke des Luftspalts entspricht.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder Zahn einen Zahnkörper hat, der sich von dem Joch erstreckt, und ein Paar von Polschuhen, die sich jeweils von einem distalen Ende in zwei entgegengesetzten Umfangsrichtungen des Läufers erstrecken.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Polschuh eine radiale beDicke aufweist, die in einer von dem Zahnkörper wegführenden Richtung allmählich abnimmt.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Polschuhe benachbarter Zähne durch eine Schlitzöffnung voneinander getrennt sind oder durch eine Magnetbrücke miteinander verbunden sind, wobei die Schlitzöffnung oder Magnetbrücke zu einer Symmetriemitte zwischen zwei benachbarten Zahnkörpern versetzt ist.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Polschuhe benachbarter Zähne durch eine Schlitzöffnung voneinander getrennt sind, die beiden Polschuhe einen kürzeren und einen längeren Polschuh umfassen und die Innenfläche des kürzeren Polschuhs eine der Schlitzöffnung benachbarte Abschrägung bildet.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schlitzöffnung oder Magnetbrücke um einen elektrischen Winkel von 45 bis 135 Grad zu einer Symmetriemitte von entsprechenden zwei benachbarten Zähnen versetzt ist.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zähne einen ersten Zahn und einen zweiten Zahn umfassen, die Polfläche des ersten Zahns eine Bogenfläche mit einer in dieser definierten ersten Positionierungsnut bildet, die Polfläche des zweiten Zahns eine zweite Bogenfläche mit einer an dieser definierten zweiten Positionierungsnut bildet und die erste Bogenfläche und die zweite Bogenfläche einander gegenüberliegen, wobei die Aufnahmekammer dazwischen gebildet ist.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste Zahn und der zweite Zahn auf gegenüberliegenden Seiten des Läufers zwischen sich eine erste Schlitzöffnung/Magnetbrücke und eine zweite Schlitzöffnung/Magnetbrücke bilden und wobei die erste Schlitzöffnung/Magnetbrücke und die zweite Schlitzöffnung/Magnetbrücke um eine Achse des Läufers symmetrisch sind.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei zwischen einer Verbindungslinie, die eine Mitte der ersten Schlitzöffnung/Magnetbrücke und eine Mitte des Läufers verbindet, und einer Erstreckungsrichtung des Zahnkörpers des ersten Zahns ein Winkel von 60 bis 65 Grad gebildet wird.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die beiden Umfangsenden der ersten Bogenfläche jeweils eine erste Schneidfläche und eine zweite Schneidfläche bilden, die beiden Umfangsenden der zweiten Bogenfläche jeweils eine dritte Schneidfläche und eine vierte Schneidfläche bilden; die erste Schneidfläche und die dritte Schneidfläche einander gegenüberliegen und zwischen sich die erste Schlitzöffnung definieren und die zweite Schneidfläche und die vierte Schneidfläche zwischen sich die zweite Schlitzöffnung definieren und zwischen den Schneidflächen und einer Mittellinie des Zahnkörpers des ersten oder des zweiten Zahns ein spitzer Winkel gebildet wird.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei eine Verbindungslinie der ersten Positionierungsnut und der zweiten Positionierungsnut mit Mittellinien der Zahnkörper des ersten Zahns und des zweiten Zahns koinzidiert.
Fluiderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Einphasenmotor ein bürstenloser Einphasen-Permanentmagnetgleichstrommotor oder ein bürstenloser Einphasen-Permanentmagnetsynchronmotor ist.
Elektrogerät, umfassend eine Fluiderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Elektrogerät nach Anspruch 14, wobei das Elektrogerät ein Händetrockner, ein Haartrockner, ein Staubsauger oder ein Gebläse ist.