CN201507462U - 直流无刷电机式的电风扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种直流无刷电机式的电风扇，其包括风扇叶轮以及用于直解固定安装于风扇叶轮的电机转轴；因在风扇叶轮与电机转轴相交处设置有直流无刷电机，使得其在使用时可以提高利用效率为75％至80％，比交流单相电机节约40％至70％的电能，从而达到利用效率高以及节能效果。又因直流无刷电机采用无级调速，使得其可以达到调节范围宽及调节舒适。当所述的直流无刷电机做到很低时，还可以用于电风扇使用，即一机两用。另外，本实用新型还具有噪音小以及使用寿命长的技术效果。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种家用电器，具体是一种用于吹风的直流无刷电机式的电风扇。
【背景技术】
现有市场有各种各样的电风扇，其大部分电风扇包括设置于外部的电风扇支架，设置于电风扇支架内部的风扇叶轮以及设置于风扇叶轮上的电机驱动器。所述的该电机驱动器普遍采用交流单相异步电机，使得电机工作时的利用效率大概只有30％~35％，导致其能源浪费严重。又因电机之间的档位固定，导致电机转速调节范围窄。
【实用新型内容】
本实用新型的技术目的是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种利用效率高、节能、调节范围宽、噪音小以及使用寿命长的直流无刷电机式的电风扇。
为了实现上述技术问题，本实用新型所提供一种直流无刷电机式的电风扇，其包括风扇叶轮、用于直接固定安装风扇叶轮的电机转轴；在风扇叶轮与电机转轴相交处设置有直流无刷电机。
依据上述主要技术特征，所述的直流无刷电机包括设置于***的前、后端盖，穿设于前、后端盖的转轴、设置于前、后端盖形成空间内的转轴上两端的前、后轴承，安装于前轴承与前端盖之间的波形垫圈、安装于波形垫圈与前端盖之间的卡簧、安装于转轴上的位于前、后轴承之间的转子磁钢、用于安装转子磁钢的定子组件、安装于转子磁钢***的定子组件、安装于定子组件上的线路板组件、安装于线路板组件与前端盖之间的散热胶、用于固定连接前、后端盖的螺钉及螺母、安装于线路板组件上面的上绝缘垫以及安装于线路板组件内侧面两端的下绝缘垫。
依据上述主要技术特征，所述的线路板组件包括用于提供三相电源供给电机的电源部以及用于需求转换输入电源频率的控制部。
依据上述主要技术特征，所述的控制部包括换流器、连接于换流器输出端上的马达MOTOR、连接于马达MOTOR上的脉冲宽度调制模块(PWM)以及连接于脉冲宽度调制模块输出端上的控制中心。
依据上述主要技术特征，所述的换流器包括电容C1以及分别并联连接于电容C1两端的功率晶体管Q1至Q6，所述的功率晶体管Q1与功率晶体管Q2串联连接后并联连接于电容C1两端，所述的功率晶体管Q3与功率晶体管Q4串联连接后并联连接于电容C1两端，所述的功率晶体管Q5与功率晶体管Q6串联连接后并联连接于电容C1两端。
依据上述主要技术特征，所述的线路板组件还包括过流保护器、过热保护器、过压保护器以及欠压保护器。
依据上述主要技术特征，所述的定子组件包括转动定子以及设置于转动定子内部的漆包线。
依据上述主要技术特征，所述的前后端盖的两侧分别设置有用于螺钉及螺帽固定的固定孔。
依据上述主要技术特征，所述的电容C1两端还设置有安装于电机***的AC/DC转换器。
本实用新型的有益技术效果：因在风扇叶轮与电机转轴相交处设置有直流无刷电机，使得其在使用时可以提高利用效率为75％至80％，比交流单相电机可以节约到40％至70％的电能，从而达到利用效率高以及节能效果。又因直流无刷电机采用无级调速，使得其可以达到调节范围宽及调节舒适。当所述的直流无刷电机做到很低时，还可以用于电风扇使用，即一机两用。另外，本实用新型还具有噪音小以及使用寿命长的技术效果。
下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1是本实用新型中电风扇的示意图；
图2是本实用新型中直流无刷电机的结构分解示意图；
图3是本实用新型中直流无刷电机的截面示意图；
图4是本实用新型中线路板组件的电子元器件的线路工作原理示意图。
【具体实施方式】
请参考图1至图4所示，下面结合具体一种直流无刷电机式的电风扇，其包括风扇叶轮1、用于直接固定安装风扇叶轮1的电机转轴，在风扇叶轮1与电机转轴相交处设置有直流无刷电机。
所述的直流无刷电机包括设置于***的前、后端盖2、3，穿设于前、后端盖2、3的转轴4、设置于前、后端盖2、3形成空间内的转轴4上的两端的前、后轴承5、6，安装于前轴承5与前端盖2之间的波形垫圈7、安装于波形垫圈7与前端盖2之间的卡簧8、安装于转轴4上的位于前、后轴承5、6之间的转子磁钢9、用于安装转子磁钢9的定子组件20、安装于转子磁钢9***的定子组件10、安装于定子组件10上的线路板组件11、安装于线路板组件11与前端盖2之间的散热胶14、用于固定连接前、后端盖2、3的螺母15、安装于线路板组件11上面的上绝缘垫16以及安装于线路板组件11内侧面两端的下绝缘垫17。所述的定子组件10包括转动定子以及设置于转动定子内部的漆包线。所述的前后端盖2、3的两侧分别设置有用于螺钉及螺帽固定的固定孔18。
所述的线路板组件11包括用于提供三相电源供给电机的电源部以及用于需求转换输入电源频率的控制部。所述的线路板组件还包括过流保护器、过热保护器、过压保护器以及欠压保护器。
所述的控制部包括换流器、连接于换流器输出端上的马达MOTOR、连接于马达MOTOR上的脉冲宽度调制模块(PWM)以及连接于脉冲宽度调制模块输出端上的控制中心。所述的换流器包括电容C1以及分别并联连接于电容C1两端的功率晶体管Q1至Q6，所述的功率晶体管Q1与功率晶体管Q2串联连接后并联连接于电容C1两端的，所述的功率晶体管Q3与功率晶体管Q4串联连接后并联连接于电容C1两端的，所述的功率晶体管Q5与功率晶体管Q6串联连接后并联连接于电容C1两端的。所述的电容C1两端还设置有安装于电机***的AC/DC转换器。
直流无刷电机是同步电机的一种，也就是说转子磁钢10的转速受定子组件10旋转磁场的速度及转子磁钢极数(P)影响；即为N＝120.f/P，在转子磁钢9极数固定情况下，改变定子组件10旋转磁场的频率就可以改变转子磁钢9的转速。设置于直流无刷电机上的线路板组件11，控制定子组件10旋转磁场的频率并将转子磁钢9的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制转子磁钢9维持一定的转速。
所述的线路板组件11是由电源部与控制部相配而组成的，电源部是提供三相电源给电机，控制部则是依需求转换输入电源频率。电源部可以直接以直流电输入15V-310VDC的控制部。所述的换流器是由6个功率晶体管Q1至功率晶体管Q6，其分为由功率晶体管Q1、Q3、Q5构成的上臂和由功率晶体管Q2、Q4、Q6)构成的下臂，上下臂连接电机作为控制流经电机线圈的开关。控制部是脉冲宽度调制模块(PWM)决定功率晶体管Q1至Q6构成的开关频度及换流器换相的时机。当负载变动时，直流无刷电机速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制，所以直流无刷电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器，作为速度之闭回路控制，同时也作为相序控制的依据，主要用于速度控制的。
所述的上下臂构成的开关，可以使电流依序流经定子组件10内部的线圈产生顺向或逆向旋转磁场，并与转子磁钢9的磁铁相互作用，则使得其顺时或逆时转动。当转子磁钢9转动感应出另一组信号的位置时，控制部又再开启下一组功率晶体管，如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要转子磁钢9停止则关闭上臂或只开下臂；若直流无刷电机中转子磁钢反向，则功率晶体管开启顺序相反。
当转动起来，控制部会再根据设定的速度及加或减速率所组成的命令信号变化的速度加以比对或由软件运算，再来决定由下一组开关导通以及导通时间长短。速度不够则开长，速度过头则减短，此部份工作就由脉冲宽度调制模块(PWM)来完成。脉冲宽度调制模块(PWM)是决定电机转速快或慢的方式。线路板组件11还有过流保护器，过热保护器，过压保护器，欠压保护器。
基于上述，直流无刷电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能。
综上所述，因在风扇叶轮1与电机转轴相交处设置有直流无刷电机，使得其在使用时可以提高利用效率为75％至80％，比交流单相电机节约40％至70％的电能，从而达到利用效率高以及节能效果。又因直流无刷电机采用无级调速，使得其可以达到调节范围宽及调节舒适。当所述的直流无刷电机做到很低时，还可以用于电风扇使用，即一机两用。另外，本实用新型还具有噪音小以及使用寿命长的技术效果。
Claims (9)
1.一种直流无刷电机式的电风扇，其包括风扇叶轮、用于直接固定安装风扇叶轮的电机转轴；其特征在于：在风扇叶轮与电机转轴相交处设置有直流无刷电机。
2.根据权利要求1所述的直流无刷电机式的电风扇，其特征在于：所述的直流无刷电机包括设置于***的前、后端盖，穿设于前、后端盖的转轴、设置于前、后端盖形成空间内的转轴上两端的前、后轴承，安装于前轴承与前端盖之间的波形垫圈、安装于波形垫圈与前端盖之间的卡簧、安装于转轴上的位于前、后轴承之间的转子磁钢、用于安装转子磁钢的定子组件、安装于转子磁钢***的定子组件、安装于定子组件上的线路板组件、安装于线路板组件与前端盖之间的散热胶、用于固定连接前、后端盖的螺钉及螺母、安装于线路板组件上面的上绝缘垫以及安装于线路板组件内侧面两端的下绝缘垫。
3.根据权利要求2所述的直流无刷电机式的电风扇，其特征在于：所述的线路板组件包括用于提供三相电源供给电机的电源部以及用于需求转换输入电源频率的控制部。
4.根据权利要求3所述的直流无刷电机式的电风扇，其特征在于：所述的控制部包括换流器、连接于换流器输出端上的马达MOTOR、连接于马达MOTOR上的脉冲宽度调制模块(PWM)以及连接于脉冲宽度调制模块输出端上的控制中心。
5.根据权利要求4所述的直流无刷电机式的电风扇，其特征在于：所述的换流器包括电容C1以及分别并联连接于电容C1两端的功率晶体管Q1至Q6，所述的功率晶体管Q1与功率晶体管Q2串联连接后并联连接于电容C1两端，所述的功率晶体管Q3与功率晶体管Q4串联连接后并联连接于电容C1两端，所述的功率晶体管Q5与功率晶体管Q6串联连接后并联连接于电容C1两端。
6.根据权利要求2或3所述的直流无刷电机式的电风扇，其特征在于：所述的线路板组件还包括过流保护器、过热保护器、过压保护器以及欠压保护器。
7.根据权利要求2所述的直流无刷电机式的电风扇，其特征在于：所述的定子组件包括转动定子以及设置于转动定子内部的漆包线。
8.根据权利要求2所述的直流无刷电机式的电风扇，其特征在于：所述的前后端盖的两侧分别设置有用于螺钉及螺帽固定的固定孔。
9.根据权利要求5所述的直流无刷电机式的电风扇，其特征在于：所述的电容C1两端还设置有安装于电机***的AC/DC转换器。
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Cited By (2)
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| CN102619768A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-08-01 | 格力电器（中山）小家电制造有限公司 | 一种直流无刷电风扇及其控制方法 |
| CN103701291A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 富阳新马工具有限公司 | 风扇用交流输入无刷直流电动机 |
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