CN103051141A - 一种用于吸尘器的无刷电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于吸尘器的无刷电机，包括控制器、整流器、嵌有绕组的定子铁芯和设于定子铁芯内部的转子铁芯、以及用于固结所述定子铁芯和所述转子铁芯的壳体，所述定子铁芯上嵌有三组所述绕组，所述转子铁芯中部***烧结有铷铁硼磁钢，相邻所述磁钢指向中轴线所在方向的磁极相异，所述磁钢***设有不锈钢箍，所述控制器包括驱动器和位置检测芯片，所述整流器包括变压器和交直流转换器。该无刷电机采用定子在外转子在内方式能有效提高电机转速，采用位置检测芯片检测电机位置，有效提高了位置检测的精度，此外，该无刷电机还具有噪音低、产生的干扰小、体积小、效率高、调速范围广、易维护、寿命长、通用性强等特点。

Description

一种用于吸尘器的无刷电机

技术领域

本发明涉及吸尘器领域，更具体的，涉及一种用于吸尘器的无刷电机。 

背景技术

吸尘器电机是吸尘器心脏，吸尘器电机的主要种类有干吸吸尘器电机和干湿吸尘器。吸尘器电机由两部分构成：电机部分和风机部分，吸尘器电机对转速要求很高，一般在20000～30000转/分钟。此外，为了节约室内空间，吸尘器电机通常还有体积小的要求。 

通常，吸尘器电机主要采用的是串激类电机，又称串励电机。这类电机的有刷结构通常有如下缺点： 

由于高速旋转，电刷极易磨损，易造成电机使用寿命有限，维护成本高；由于电刷采用机械式接触，耗损大、效率低、输出功率小、运转时易产生电火花而出现干扰现象；由于串励电机通常是采用电源直接驱动，其输出功率及转速通常为定值，故其通用性差，对于不同型号的产品通常需要设计多款不同规格的串励电机。 

另外，通常难以将无刷电机运用于吸尘器，一方面现有无刷电机难以满足吸尘机用电机体积小、转速高的特点，另一方面，无刷电机常采用霍尔元件检测磁钢的位置，而霍尔元件在电机高转速时容易发热甚至烧毁。 

发明内容

为了克服现有无刷电机难以运用于吸尘器，难以实现小体积、高转速等缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种用于吸尘器的无刷电机，其转速高、体积小、效率高、易维护、通用性强且产生的干扰小。 

为达此目的，本发明采用以下技术方案： 

一种用于吸尘器的无刷电机，包括控制器、整流器、嵌有绕组的定子铁芯和设于定子铁芯内部的转子铁芯、以及用于固结所述定子铁芯和所述转子铁芯的壳体，所述整流器与所述控制器相连，所述定子铁芯上嵌有三组所述绕组，所述转子铁芯中部***设有磁钢，相邻所述磁钢指向中轴线所在方向的磁极相异。 

进一步的，所述磁钢共有4块，绕所述转子铁芯呈圆形分布，所述磁钢***设有不锈钢箍/纤维箍。 

进一步的，所述壳体一端面处设有底座，所述底座固结于所述壳体上。 

进一步的，所述壳体两端面处设有轴承，所述转子铁芯的一端穿过位于所述壳体一端面处的所述轴承及所述底座，所述转子铁芯的另一端***位于所述壳体另一端面处的所述轴承中。 

进一步的，所述转子铁芯的一端的端点处设有固结于所述转子铁芯上风叶。 

进一步的，所述风叶***设有与所述风叶外形相匹配的风叶罩，所述风叶罩固结于所述底座上。 

进一步的，所述底座上设有螺钉柱，所述壳体一端面处设有端盖，所述端盖通过所述螺钉柱固结于所述壳体上。 

进一步的，所述控制器包括驱动器和位置检测芯片，所述位置检测芯片设于无刷电机上。 

进一步的，所述整流器包括变压器、交直流转换器，所述交直流转换器与所述控制器相连。 

本发明的有益效果为：该无刷电机采用定子在外转子在内方式能有效提高电机转速，且磁钢***设有钢箍，能有效防止高速运转时磁钢的脱离；采用位置检测芯片检测电机位置，不仅提高了位置检测精度，且降低了检测器件损毁率；刨除了电刷，不仅降低了噪音水平且将干扰产生量控制在较小的范围；此外，该无刷电机还具有体积小、效率高、易维护、寿命长、通用性强等特点。 

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种用于吸尘器的无刷电机的结构示意图； 

图2是本发明具体实施方式提供的一种用于吸尘器的无刷电机的转子铁芯的结构示意图。 

图中： 

1、控制器；2、整流器；3、绕组；4、定子铁芯；5、转子铁芯；6、壳体；7、磁钢；8、钢箍；9、底座；10、风叶；11、风叶罩；12、螺钉柱；13、端盖；14、轴承。 

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发明的技术方案。 

图1-2是本发明具体实施方式提供的一种用于吸尘器的无刷电机及转子铁芯的结构示意图。 

一种用于吸尘器的无刷电机，包括控制器1、整流器2、嵌有绕组3的定子铁芯4和设于定子铁芯4内部的转子铁芯5、以及用于固结定子铁芯4和转子铁芯5的壳体6。其中，转子铁芯5设于定子铁芯4的内部，即无刷电机采用定子在外转子在内方式工作。 

定子铁芯4上嵌有三组绕组3，三组绕组的绕向不同，转子铁芯5中部***设有磁钢7，相邻磁钢7指向中轴线所在方向的磁极相异，磁钢7共有4块，绕转子铁芯5呈圆形分布，通电充磁后，定子铁芯4上的两绕组中两对N-S极交替变化，排斥转子铁芯5上4块磁钢7，使得转子铁芯5做旋转运动。采用这种布局能有效提高电机转速，缩小电机的体积。磁钢7***设有不锈钢箍8或纤维箍，不锈钢箍8或纤维箍缠绕于磁钢7上，能有效防止高速运转时磁钢的脱离。 

壳体6一端面处设有底座9和轴承14，其中底座9固结于壳体6上，底座9上设有螺钉柱12，壳体6一端面处设有端盖13，端盖13通过螺钉柱12固结于壳体6上。这种端盖13与底座9共用紧固孔的方式便于安装及维修。 

转子铁芯5的一端穿过位于壳体6一端面处的轴承14及底座9，于其端点处设有固结于转子铁芯上风叶10，风叶10***设有与风叶10外形相匹配的风叶罩11，风叶罩11固结于底座9上；转子铁芯5的另一端***位于壳体6另一端面处的轴承14中。 

整流器2包括变压器、交直流转换器，交直流转换器与控制器1相连，控制器1包括与之相连的位置检测芯片，位置检测芯片设于无刷电机上。采用位置检测芯片检测电机位置，不仅提高了位置检测精度，且大幅减低元件损毁的可能性。控制器1还包括驱动器，驱动器驱动定子铁芯4上的绕组产生一个与磁钢7相排斥的磁场，推动转子铁芯5高速旋转。整流器2用于将交流电转化成直流电，为无刷电机供电。 

具体使用时，无刷电机接通电源之后，先通过整流器2将交流电转化成直流电为无刷电机供电，然后位置检测芯片检测磁钢位置信号发送给控制器1判断磁钢位置，最后控制器1依据磁钢位置发出相应的控制信号通过驱动器驱动 绕组中两对N-S极交替变化，排斥转子铁芯5上4块磁钢7，使得转子铁芯5高速旋转。换言之，位置检测芯片检测磁钢位置的目的是为了控制电流的流向，实现绕组中两对N-S极交替变化。 

以上仅以实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于上述尺寸和外观例证，更不应构成本发明的任何限制。只要对本发明所做的任何改进或者变型均属于本发明权利要求主张的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种用于吸尘器的无刷电机，包括控制器(1)、整流器(2)、嵌有绕组(3)的定子铁芯(4)和设于定子铁芯(4)内部的转子铁芯(5)、以及用于固结所述定子铁芯(4)和所述转子铁芯(5)的壳体(6)，所述整流器(2)与所述控制器(1)相连，其特征在于：所述定子铁芯(4)上嵌有三组所述绕组(3)，所述转子铁芯(5)中部***设有磁钢(7)，相邻所述磁钢(7)指向中轴线所在方向的磁极相异。

2.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，所述磁钢(7)共有4块，绕所述转子铁芯(5)呈圆形分布，所述磁钢(7)***设有不锈钢箍或纤维箍(8)。

3.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，所述壳体(6)一端面处设有底座(9)，所述底座(9)固结于所述壳体(6)上。

4.根据权利要求1或3所述的无刷电机，其特征在于，所述壳体(6)两端面处设有轴承(14)，所述转子铁芯(5)的一端穿过位于所述壳体(6)一端面处的所述轴承(14)及所述底座(9)，所述转子铁芯(5)的另一端***位于所述壳体(6)另一端面处的所述轴承(14)中。

5.根据权利要求1或3所述的无刷电机，其特征在于，所述转子铁芯(5)的一端的端点处设有固结于所述转子铁芯上风叶(10)。

6.根据权利要求1或3所述的无刷电机，其特征在于，所述风叶(10)***设有与所述风叶(10)外形相匹配的风叶罩(11)，所述风叶罩(11)固结于所述底座(9)上。

7.根据权利要求1或3所述的无刷电机，其特征在于，所述底座(9)上设有螺钉柱(12)，所述壳体(6)一端面处设有端盖(13)，所述端盖(13)通过所述螺钉柱(12)固结于所述壳体(6)上。

8.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，所述控制器(1)包括驱动器和位置检测芯片，所述位置检测芯片设于无刷电机上。

9.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，所述整流器(2)包括变压器和交直流转换器，所述交直流转换器与所述控制器(1)相连。

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