[发明专利]一种变频轴流风机

说明书

一种变频轴流风机，由风扇框架、中罩框、风扇叶轮、线包、PCB电路板、ARM芯片、支撑骨架、铁芯体、永磁体组成，其要点是将轴流风机本体、永磁无刷直流电动机和控制器三合一集成在一起，通过四个互成90^o角的霍尔位置传感器来检测电机的相位角，通过ARM芯片来调整脉冲频率，控制PWM的不同占空比，通过中罩框、风扇叶轮、PCB电路板和支撑骨架实现了机电一体化，其结构设计合理，精致简洁，使得一种变频轴流风机的性能和可靠性有了极大的提升和改进，便于大规模生产。可广泛应用于大功率电子设备、中央处理器CPU或功率发热器件的散热降温。

技术领域

本发明涉及一种风机类产品，具体而言，涉及一种机电一体化的变频轴流风机。

背景技术

轴流风机是一种气体平行于风机转动轴流动的风机，主要特点是，不改变空气介质的流向，通常应用在大风量、低阻力的场合，比如用于大功率电子设备、中央处理器CPU或功率发热器件的散热降温。

传统轴流风机的驱动源通常采用交直流两用串激式电动机，这类电动机由于内部存在电刷和机械换向器机构，先天不足，特别容易由于积碳造成损坏，所以电刷要定期更换维护；在节能降耗方面，串激式电动机需要励磁电流，其功率因数难以提高。

目前，轴流风机采用永磁无刷直流电动机驱动已成趋势，使用直流供电可以广泛地应用于各种移动设备上，具有噪音低，起动力矩大，运行平稳、调速范围宽的特点，可满足各种运行模式下的转速要求，优势十分明显。在节能方面，永磁无刷直流电动机的采用永磁体励磁，无需另外吸取励磁电流，所以转子中无交变磁通，转子上既无铜耗又无铁耗，节能效果好，运转噪声小。

不过，永磁无刷直流电动机驱动轴流风机仍存在一些障碍，首先是永磁无刷直流电动机不能自行工作，需要借助外部的控制器才能运转，技术上将其分成轴流风机送风机构部分（又称轴流风机本体）、永磁无刷直流电动机和控制器三大块，安装和接线弄得很复杂，特别是如何将其小型化和扁平化，使得工程师们也颇为踌躇；其次是永磁无刷直流电动机常常通过转动轴来带动风扇叶片，这种输出结构流于大众化，导致拓扑空间受限。

发明内容

据此，本发明提出了一种变频轴流风机，它将轴流风机本体、永磁无刷直流电动机和控制器都集成在一起，精致而简洁，技术方案具体如下：

一种变频轴流风机，由轴流风机本体、永磁无刷直流电动机和控制器三部分构成，所述的轴流风机本体包括：风扇框架、中罩框、风扇叶轮；所述的永磁无刷直流电动机包括：线包、支撑骨架、铁芯体、永磁体；所述的控制器包括：PCB电路板、ARM芯片、信号调理芯片、驱动芯片、VMOS管、霍尔位置传感器；其要点在于：

所述的风扇框架为正方形，四角开有框架安装孔，中央位置处有一空心圆柱体，该空心圆柱体通过四根框架肋条与风扇框架的四边相接，所述的电缆线穿过一根框架肋条后引出，在该空心圆柱体的中心位置，有一圆柱形的中罩框，所述的中罩框的外壁上带有四根凸出的矩形棱条，中罩框的中心处开有圆孔，圆孔与风扇框架的接触面有一倒角台阶；

所述的风扇叶轮为空心圆柱体，圆柱体的外壁上伸展出风扇叶片，中心位置处有一根转动轴，转动轴的一端开有一圈卡口槽，所述的上轴承与下轴承分别套接在转动轴上；

所述的永磁体安装框架为空心圆柱体，空心圆柱体的外壁上开有永磁体嵌槽，所述的永磁体镶嵌在永磁体嵌槽中，然后再将永磁体安装框架紧密镶嵌到风扇叶轮的内壁；

所述的PCB电路板为圆环状，一面表贴焊接有ARM芯片、信号调理芯片、驱动芯片，另一面焊接有VMOS管并插件安装有四个霍尔位置传感器，PCB电路板的外边沿部分开有四个安装孔，中央圆孔的边沿处开有四个矩形缺口；