[实用新型]三相无刷直流电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及无刷直流电机，特别涉及一种用于家用吊扇、工业吊扇及装饰吊扇的三相无刷直流电机。

背景技术

现有的吊扇一般采用单相交流电容分相异步电机驱动，该交流异步电机的转子大多采用鼠笼式转子，该转子为硅钢片叠压后铸铝而成的笼型绕组，转子损耗大，因此该电机运行效率较低，一般仅25%～35%左右，并且能耗较大。虽然采用无刷直流电机可以提高电机效率，但是现有的无刷直流电机的转子磁铁结构、定子铁芯及其电枢绕组结构、转子磁铁与定子铁芯的装配结构都会影响电机效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种三相无刷直流电机，能够有效地提高吊扇电机的运行效率。

根据本实用新型的一个方面，提供了三相无刷直流电机，包括电机本体和电子控制器，电机本体包括内定子、外转子、电机轴、上滚动轴承、下滚动轴承、上端盖和下端盖，内定子的中心设有轴孔，电机轴穿过轴孔，电机轴与轴孔为间隙配合，在电机轴上沿内定子两侧分别安装有上滚动轴承、上端盖以及下滚动轴承、下端盖，上滚动轴承及下滚动轴承的内圈分别与电机轴固定，上滚动轴承的外圈固定于上端盖内，下滚动轴承的外圈固定于下端盖内，上端盖及下端盖分别与电机轴固定，上端盖和下端盖之间设有外转子，外转子套在内定子的外侧且外转子与内定子之间设有间隙，上端盖、外转子和下端盖固定连接，电子控制器与内定子的电枢绕组三相对称星形连接。

其有益效果是：由于三相无刷直流电机通过电子控制器检测外转子永磁体与内定子电枢绕组之间产生的反电动势信号，并使得内定子电枢绕组中的电流随着外转子位置的变化按次序换相而实现电子换相过程，形成气隙中步进式的旋转磁场，而且外转子套在内定子的外侧且外转子与内定子之间设有间隙，从而该旋转磁场可以驱动外转子连续不断地旋转，进而由外转子带动上端盖、下端盖以及电机轴转动，该电子控制器采用反电动势检测法检测外转子的位置，克服了在外转子上安装位置传感器带来电机结构复杂的缺点，家用吊扇、工业吊扇及装饰吊扇采用三相无刷直流电机，并以永磁体外转子、电枢绕组内定子的磁路结构，实现了较高的磁通密度和气隙磁通密度，从而实现了外转子的高转矩，因此可以实现更高的电机运行效率。

在一些实施方式中，内定子包括定子铁芯和电枢绕组，定子铁芯为圆柱状，定子铁芯的中心设有轴孔，定子铁芯的外圆周上均匀分布有多个相同的齿，每个齿的顶端所在圆周为轴孔所在圆周的非同心圆，每个齿的根部绕有电枢绕组。

其有益效果是：由于外转子与内定子之间设有间隙，即外转子的内圆周与定子铁芯的外圆周之间设有间隙，且同为轴孔所在圆周的同心圆，而定子铁芯上每个齿的顶端所在圆周与轴孔所在圆周为非同心圆，且定子铁芯上每个齿的顶端所在圆周与定子铁芯的外圆周内切，那么定子铁芯上每个齿的顶端所在圆周与外转子的内圆周也为轴孔所在圆周的非同心圆，因此定子铁芯上每个齿的顶端与外转子的内表面之间会形成不均匀气隙，且该不均匀气隙从每个齿的两侧向该齿的中部逐渐缩小，正因为定子铁芯上每个齿的顶端与外转子的内表面之间形成不均匀气隙，因此可以实现在电机工作过程中有效地降低电磁噪音；由于定子铁芯上每个齿的顶端为圆弧面，其表面更平滑，因此可以实现在电机工作过程中有效地避免电机在换相时由于定子铁芯上每个齿的顶端不平滑而产生的磁通量不均匀从而造成的电磁振动；由于每个齿的根部绕有电枢绕组，即相邻两个齿的根部之间形成固定的绕线槽，电枢绕组由铜线圈穿过相邻的绕线槽并沿齿的根部绕制而成，该绕线槽结构简单，只需绕制一组线圈即可，因此可以实现电枢绕组的绕线结构简单、节省铜材料，降低生产成本的同时提高了电机效率。

在一些实施方式中，每个齿的顶端和底端通过绕线端连接，相邻的绕线端相互平行且沿定子铁芯的径向面对称分布，每个齿的底端为二次曲面，相邻齿的根部通过圆弧面连接。

其有益效果是：由于每个齿根据顶端和底端由绕线端连接、相邻的绕线端相互平行且沿定子铁芯外圆的径向面对称、相邻齿的根部由圆弧面连接的几何形状设置，因此可以实现每个齿根部所绕制的电枢绕组达到最佳的换相效果并产生稳定的旋转磁场；还由于每个齿的底端为二次曲面，其表面更平滑，因此可以实现电机高速转动时能更大限度地提高定子铁芯的齿顶端的磁通量，使电机能够更安静平稳地工作。

在一些实施方式中，齿的个数为3n，其中n为正整数，每个齿的顶端与底端之间的最大距离为7mm，相邻绕线端的间距为2mm。