[发明专利]无刷无齿槽风机

说明书

技术领域

本发明涉及风机领域，尤其是涉及一种无刷无齿槽风机。

背景技术

随着锂电池技术的成熟应用，吸尘器由原来的笨重形式向轻巧形式、由交流供电向直流供电方式发展。手持式吸尘器，机动性能好，携带方便，不受电源的限制，轻便，操作灵活。因此，高端手持式吸尘器就要求电机体积小，高转速产生大的负压。对电机的转速要求可达到10万转以上。

目前市场上手持式吸尘器电机采用直流有刷电机、直流无刷电机、永磁单相同步电机驱动，皆为有齿槽电机。

齿槽转矩是永磁电机绕组不通电时永磁体和定子铁心之间相互作用产生的转矩，是由永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。齿槽转矩会导致转矩波动，降低永磁电机伺服驱动系统的控制特性和运行可靠性,影响系统的控制精度,并引起振动、噪声等问题。

实际上齿槽转矩是转子转动时电机中的静磁能变化率。由于永磁体和铁心中的静磁能变化很小可以忽略。故电机的静磁能近似等于气隙中的静磁能。当铁心有齿槽时，磁场能量随定子和转子的相对位置发生变化。并向着磁能积变小的方向产生转矩，即齿槽转矩。从本质上而言是永磁体磁场与齿槽间作用力的切向分量。齿槽转矩总是试图将转子定位在某一位置。

齿槽转矩引起永磁电机的转矩和速度波动，使电机产生振动和噪声,当脉动转矩的频率与电枢电流谐振频率一致时,会产生共振,势必会放大齿槽转矩的振动和噪声,严重影响电机的定位精度和伺服性能,尤其在低速时影响更为严重。

现有刷电机缺点：在10万转的情况下，碳刷的换向损耗过大，碳刷产生大的换向火花，超高速的情况下碳刷磨损加速，寿命效率都非常低，现有的有刷电机无法长时间在超高速工况下安全运行。

现有直流无刷电机缺点：转动脉动大，齿槽转矩大，电机转动噪音大。

现有永磁单相同步电机缺点：转动脉动大，电机转动噪音大，且效率偏低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种噪音小、运行效率高、寿命长的风机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：构造一种无刷无齿槽风机，包括定子组件、转子组件以及与转子组件联动的叶轮；定子组件包括机座、无齿槽铁芯以及定子绕组；转子组件包括可转地设在定子组件上的转轴以及可随转轴转动地设在转轴上的磁体；

无齿槽铁芯设有内孔，定子绕组上设有空腔，定子绕组设在无齿槽铁芯的内孔中，磁体位于定子绕组的空腔中；叶轮位于机座中，机座上设有与叶轮对应的进风口，以供叶轮通过进风口抽气。

优选地，定子绕组为空心杯绕组。

优选地，定子绕组与无齿槽铁芯的内孔的内侧壁贴合。

优选地，叶轮为离心式叶轮。

优选地，机座包括后盖、导风件和风罩，后盖、无齿槽铁芯、导风件和风罩从后向前依次相连，叶轮位于导风件的前侧并被风罩罩住，进风口开设在风罩上；导风件包括基体以及设在基体前侧的若干导风板，若干导风板，基体上设有连通基体前后侧的通风口，导风板以叶轮为中心向通风口延伸。

优选地，后盖上设有连通后盖前后侧的出风口，当叶轮通过进风口将外部空气吸入后，空气依次经过导风板、通风口和无齿槽铁芯外侧，最后通过出风口排出。

优选地，无齿槽铁芯包括环形部以及设在环形部外侧的连接部，转子组件的磁体位于环形部中，无齿槽铁芯通过连接部与后盖以及导风板连接。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：构造一种吸尘器，包括机架以及设在所述机架中的根据权利要求1-7任一项所述的无刷无齿槽风机。

实施本发明的技术方案，至少具有以下的有益效果：本发明的风机由于采用无齿槽铁芯，故不会产生齿槽转矩，无铁芯齿损耗、谐波损耗小、无齿槽转矩，因此，效率更高，运行更平稳。该风机可以应用在手持式吸尘上，可延长风机寿命、提高效率、运行更平稳、降低噪音、提升产品负压。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一优选实施例中的无刷无齿槽风机的立体示意图。

图2是图1中的无刷无齿槽风机的爆炸图。

图3是图1中的无刷无齿槽风机的后盖的立体示意图。

图4是图1中的无刷无齿槽风机的铁芯的立体示意图。

图5、6分别是现有常见的铁芯的正投影视图。

图7是图1中的无刷无齿槽风机的定子绕组的立体示意图。

图8、9分别是现有常见的定子绕组的立体示意图(定子绕组缠绕在铁芯上)。