CN212850017U - 一种无刷空心杯风扇电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电机技术领域，具体为一种无刷空心杯风扇电机。包括转子组件、壳体、尾盖、后轴承、定子组件。定子组件安装在壳体内，转子组件从定子组件中心***，由前轴承和后轴承支撑，安装在壳体内，壳体尾部连接尾盖进行封闭。转子组件由风叶、轴、前轴承、前配重块、磁钢、后配重块组装为一体。所述壳体由外层的圆筒形外壳和内层的筒体构成，外壳与筒体之间通过支架连接一体，筒体前端面内设置前轴承室，容纳放置前轴承。尾盖安装在筒体的尾部，尾盖中间设置有后轴承室，容纳放置后轴承。所述定子组件由外向内依次由圆环形硅钢片套、无骨架空心杯线圈、绝缘衬套嵌套构成圆筒形，在定子组件后端设置绝缘支撑环。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，具体为一种无刷空心杯风扇电机。
背景技术
无刷空心杯电机属于微型永磁电机类型，其特殊结构在于线圈绕组是无骨架的漆包线自支撑的空心圆柱型结构，该特殊结构形成的电机性能参数是各类同规格电机功率密度最大、效率最高的类型，在各类高端应用如精密控制、航空航天、军事科技、医疗科技等领域有无可替代的应用优势。
在高转速应用领域，无刷空心杯电机的无槽结构，使得铁损非常低，因此运转效率高，具有非常突出的应用优势，非常适合10万转以上轴流式的涵道类型风扇。但由于转子的高速旋转，特别在每分钟转速10万转以上，要求转子的动平衡度非常高，否则，电机高转速运转时产生的振动以及由振动引起的高频噪音，无法被使用者接受。
目前，较高精度的动平衡机，对电机转子动平衡校正量可以达到1毫克以内，一方面这类设备昂贵，同时，要想获得更优的动平衡性能，生产工艺非常耗费时间，另一方面即便1毫克的不平衡量，依然会引起电机较为明显的振动和高频噪音。
在高电压应用领域，无刷空心杯电机受筒形线圈制造工艺的影响，其漆包线的绝缘性存在破损隐患，后续由浸漆、灌胶等工艺进行弥补，但依然需要进一步加强线圈与周边金属部件的绝缘处理。
发明内容
本实用新型主要目的是设计一种空心杯电机，进一步消除输出轴无径向外力的高转速无刷空心杯电机应用时动平衡引起的振动和噪音，以及在高电压应用时，进一步强化线圈与周边金属部件的绝缘性。
一种无刷空心杯风扇电机，包括转子组件、壳体、尾盖、后轴承、定子组件，定子组件安装在壳体内，转子组件从定子组件中心***，由前轴承和后轴承支撑，安装在壳体内，壳体尾部连接尾盖进行封闭。
转子组件由风叶、轴、前轴承、前配重块、磁钢、后配重块组装为一体。轴的前端设置风叶，紧邻风叶的后部，设置前轴承，轴的中段外套一层磁钢，在磁钢的前端设置前配重块，在磁钢的后端设置后配重块。尾盖中间设置有后轴承室，容纳放置后轴承，转子组件的轴由前轴承和后轴承支撑，安装在壳体内。
所述壳体由外层的圆筒形外壳和内层的筒体构成，外壳与筒体之间通过支架连接一体，为整体注塑件或压铸件。外壳前端内部为一段空腔，容纳放置风叶，筒体前端面位于外壳内，筒体前端面内设置前轴承室，容纳放置前轴承。所述尾盖为塑料件，安装在筒体的尾部，尾盖中间设置有后轴承室，容纳放置后轴承。所述定子组件由外向内依次由圆环形硅钢片套、无骨架空心杯线圈、绝缘衬套嵌套构成圆筒形，在定子组件后端设置绝缘支撑环，绝缘支撑环后端设置PCB板。
所述筒体尾部设置有若干个凹口，尾盖外缘设置对应的凸起，凹口与凸起配合便于尾盖与筒体的定位装配。
所述前轴承室底部设置有前轴承限位台阶，限定前轴承安装位置，筒体内壁设置有定子限位台阶，限定定子组件在筒体内的安装位置。设置限位台阶使安装是能准确限位装配。
筒体前端面上设置若干前端通气孔，端面向筒体延伸有弧度。尾盖上设置有若干后端通气孔。前后通气孔形成电机转子表面气流通道，满足电机内部更好散热条件，确保电机更稳定运行。
本实用新型采用把前轴承、转子磁钢、配重块和风叶组装为一体的整体转子组件，再进行动平衡工序，这样确保一道工序一套设备满足高精度动平衡需要、满足高转速低噪音的使用要求；这相对于磁钢动平衡后装配风叶再做一次动平衡需要两次工序和两套设备，是十分优化的。在定子线圈内壁增加绝缘衬套，彻底消除线圈与金属转子的电弧隐患。采用在硅钢片套末端增加绝缘支撑环，把PCB板装在绝缘支撑环上，彻底消除PCB板上的焊点与周围金属部件的电弧隐患，确保电机使用安全，特别是类似市电220V应用环境的安全要求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；图2为转子组件结构示意图；图3为定子组件结构示意图；图4为壳体结构示意图；图5为壳体前端面结构示意图；图6为尾盖结构示意图；图7为尾盖前断面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例：一种无刷空心杯风扇电机，如图1所示，由转子组件1、壳体2、尾盖3、后轴承4和定子组件5构成，定子组件5安装在壳体2内，转子组件1从定子组件5中心***壳体2内，由设置在转子组件上的前轴承1.3和后轴承4支撑，壳体2尾部连接尾盖3封闭。
如图2所示，转子组件1由风叶1.1、轴1.2、前轴承1.3、前配重块1.4、磁钢1.5、后配重块1.6组装为一整体。轴1.2的前端设置风叶1.1，紧邻风叶1.1的后部，设置前轴承1.3，轴1.2的中段外套一层磁钢1.5，在磁钢1.5的前端设置前配重块1.4，在磁钢1.5的后端设置后配重块1.6。
如图3所示，定子组件5由外向内依次由圆环形硅钢片套5.1、无骨架空心杯线圈5.2、绝缘衬套5.3嵌套构成圆筒形，在定子组件5末端即硅钢片套5.1末端设置绝缘支撑环5.4，绝缘支撑环5.4后端设置PCB板5.7。线圈的引线连接到PCB板上，PCB板上连接伸出到电机外部的电机引线5.5，电机引线5.5末端设置引线插头5.6。
如图4、图5所示，壳体2由外层的圆筒形外壳2.1和内层的筒体2.6构成，外壳2.1与筒体2.6之间通过支架2.2连接一体。外壳2.1前端内部为一段空腔，容纳放置转子组件1的风叶1.1。筒体前端面2.8位于外壳2.1内，筒体前端面2.8内设置前轴承室2.4，容纳放置前轴承1.3，前轴承室2.4底部设置有前轴承限位台阶2.41，限定前轴承1.3安装位置。筒体前端面2.8上设置若干前端通气孔2.3，端面向筒体延伸有弧度。筒体2.6内壁设置有定子限位台阶2.5，限定定子组件5在筒体2.6内的安装位置。筒体2.6尾部设置有若干个凹口2.7，用于与尾盖3上的凸起3.1配合进行装配。
如图6、图7所示，尾盖3采用塑料件，安装在筒体2.6的尾部，尾盖3中间设置有后轴承室3.3，安装后轴承4。尾盖3外缘设置对应的凸起3.1，与筒体2.6尾部设置的凹口2.7配合，将尾盖3安装在筒体后端面。尾盖3上设置有若干后端通气孔3.2，与筒体前端面2.8上设置若干前端通气孔2.3，形成电机转子表面气流通道，提高散热性能，确保电机稳定运行。
该无刷空心杯风扇电机，定子组件5从壳体2的尾部装配入筒体2.6内，***至定子限位台阶2.5的位置上。转子组件1从壳体2头部***，前轴承1.3***前轴承室2.4内至前轴承限位台阶2.41处，转子组件1的轴1.2末端连接尾盖3中的后轴承4，并将尾盖3盖在筒体2.6尾部。
无刷空心杯风扇电机，转子组件1、壳体2、定子组件5、尾盖3均设计成组装为一体的结构，使电机装配设备、工序更加精简优化，提高了效率，同时保证了转子具有更高的动平衡度性能，降低电机高转速运转时产生的振动以及高频噪音，使电机运行更加高效。定子线圈内壁增加绝缘衬套的绝缘设计结构，大大提高了线圈与转子间绝缘性能和电机运行的可靠性。
Claims (6)
1.一种无刷空心杯风扇电机，包括转子组件（1）、壳体（2）、尾盖（3）、后轴承（4）、定子组件（5），定子组件（5）安装在壳体（2）内，转子组件（1）从定子组件（5）中心***，由前轴承（1.3）和后轴承（4）支撑，安装在壳体（2）内，壳体（2）尾部连接尾盖（3），其特征在于，所述转子组件（1）由风叶（1.1）、轴（1.2）、前轴承（1.3）、前配重块（1.4）、磁钢（1.5）、后配重块1.6组装为一体，轴（1.2）的前端设置风叶（1.1），紧邻风叶（1.1）的后部，设置前轴承（1.3），轴（1.2）的中段外套一层磁钢（1.5），在磁钢（1.5）的前端设置前配重块（1.4），在磁钢（1.5）的后端设置后配重块（1.6）；所述壳体（2）由外层的圆筒形外壳（2.1）和内层的筒体（2.6）构成，外壳（2.1）与筒体（2.6）之间通过支架（2.2）连接一体，为整体注塑件或压铸件，外壳（2.1）前端内部为一段空腔，容纳放置风叶（1.1），筒体前端面（2.8）位于外壳（2.1）内，筒体前端面（2.8）内设置前轴承室（2.4），容纳放置前轴承（1.3）；所述尾盖（3）为塑料件，安装在筒体（2.6）的尾部，尾盖（3）中间设置有后轴承室（3.3），容纳放置后轴承（4）；所述定子组件（5）由外向内依次由圆环形硅钢片套（5.1）、无骨架空心杯线圈（5.2）、绝缘衬套（5.3）嵌套构成圆筒形，在定子组件（5）后端设置绝缘支撑环（5.4），绝缘支撑环（5.4）后端设置PCB板（5.7）。
2.根据权利要求1所述的一种无刷空心杯风扇电机，其特征在于，所述前轴承室（2.4）底部设置有前轴承限位台阶（2.41），限定前轴承（1.3）安装位置。
3.根据权利要求1所述的一种无刷空心杯风扇电机，其特征在于，筒体前端面（2.8）上设置若干前端通气孔（2.3），端面向筒体延伸有弧度。
4.根据权利要求1所述的一种无刷空心杯风扇电机，其特征在于，筒体（2.6）内壁设置有定子限位台阶（2.5），限定定子组件（5）在筒体（2.6）内的安装位置。
5.根据权利要求1所述的一种无刷空心杯风扇电机，其特征在于，所述筒体（2.6）尾部设置有若干个凹口（2.7），尾盖（3）外缘设置对应的凸起（3.1），凹口与凸起配合将尾盖（3）安装在筒体后端面。
6.根据权利要求1所述的一种无刷空心杯风扇电机，其特征在于，尾盖（3）上设置有若干后端通气孔（3.2）。
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| CN117856534A (zh) * | 2024-03-08 | 2024-04-09 | 成都学尚科技有限公司 | 一种无轴电机 |
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- 2020-08-21 CN CN202021759907.3U patent/CN212850017U/zh active Active
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