一種吸塵器電機結(jié)構(gòu)的制作方法

本實用新型涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有繞組風(fēng)道的吸塵器電機結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的吸塵器電機普遍存在噪音大、散熱效果差及使用壽命短等缺陷，同時部分電機還存在功率小、真空度不足及去塵能力差的問題，造成用戶體驗不佳。公開日為2012年2月15日，公開號為CN102355082A的中國專利文件公開了一種吸塵器電機，包括位于電機外殼上的進(jìn)風(fēng)口，以及設(shè)于電機外殼內(nèi)并依次布置于進(jìn)風(fēng)口下方的動導(dǎo)風(fēng)輪、靜導(dǎo)風(fēng)輪和電機本體；其特征在于所述靜導(dǎo)風(fēng)輪外圍與電機外殼內(nèi)壁之間設(shè)有由消音材料制成的消音罩，同時靜導(dǎo)風(fēng)輪和電機本體之間設(shè)有由消音材料制成的消音隔板。該結(jié)構(gòu)在風(fēng)道上增加了吸音材料，可以在一定程度上降低電機的噪音，但這種吸音材料會影響風(fēng)道的通風(fēng)效果，降低了吸塵器電機的真空度，也影響了電機的散熱，降低了電機的使用壽命。公開日為2014年1月15日，公開號為CN203398941U的中國專利文件公開了一種吸塵器電機，包括殼體，殼體的下端設(shè)有風(fēng)罩，風(fēng)罩中部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，殼體的內(nèi)腔中設(shè)有定子與轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中部設(shè)有豎直布置的轉(zhuǎn)軸，所述風(fēng)罩內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)軸下端相對固定的動葉輪以及與殼體相對固定的導(dǎo)風(fēng)輪，導(dǎo)風(fēng)輪的下表面設(shè)有若干導(dǎo)風(fēng)葉片，風(fēng)罩的外表面設(shè)有與導(dǎo)風(fēng)葉片下端面所在位置相對應(yīng)的定位面，所述導(dǎo)風(fēng)葉片的下端面和風(fēng)罩內(nèi)表面緊密貼合。該專利通過消除導(dǎo)風(fēng)輪和風(fēng)罩之間的間隙從而使吸塵器電機的運行穩(wěn)定性得到提升。但上述吸塵器電機均不同程度地存在噪音大、散熱效果差、真空度不足及去塵能力差等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的吸塵器電機存在的噪音大、散熱效果差及使用壽命短等問題，提供一種噪音小、散熱效果好及使用壽命長的吸塵器電機結(jié)構(gòu)。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種吸塵器電機結(jié)構(gòu)，包括由多片定子沖片疊合構(gòu)成的定子鐵芯及定子繞組，所述定子鐵芯包括定子軛及3-6個定子極，定子鐵芯的中央設(shè)有轉(zhuǎn)子孔，所述定子極環(huán)繞中心孔均勻分布，定子鐵芯的外周設(shè)有定子風(fēng)道，相鄰的定子極之間構(gòu)成繞組槽，繞組槽內(nèi)相鄰的定子繞組之間形成有與定子極側(cè)邊平行的繞組風(fēng)道，繞組風(fēng)道的總橫截面積是定子風(fēng)道橫截面積的22%至28%，定子與轉(zhuǎn)子的外徑比為3.0至4.8，定子極弧系數(shù)為0.52至0.62。本實用新型的定子采用較少的3-6個定子極的方案，使得定子繞組槽具有較大的橫截面積，定子繞組槽的容量增加，有利于定子繞組的布線和定子鐵芯內(nèi)部散熱與通風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)置。本實用新型在定子鐵芯的外周與導(dǎo)流罩之間定子風(fēng)道，同時在繞組槽內(nèi)相鄰的定子繞組之間還設(shè)有與定子極側(cè)邊平行的繞組風(fēng)道（這里考慮了定子極的側(cè)邊可能存在的偏轉(zhuǎn)情形，即定子極的側(cè)邊不與電機轉(zhuǎn)軸平行的情形），從風(fēng)罩前端中央進(jìn)風(fēng)口吸入的風(fēng)通過導(dǎo)風(fēng)輪后，大部分通過定子外部的定子風(fēng)道向后吹出，另外的一部分進(jìn)入定子內(nèi)部通過繞組風(fēng)道向后吹出，這樣，本實用新型的吸塵器電機形成了外風(fēng)道（定子風(fēng)道）及3-6個內(nèi)風(fēng)道（繞組風(fēng)道），在總的風(fēng)流量不變的條件下，可以降低電機內(nèi)氣流的流速，從而大大降低電機的風(fēng)噪聲；另一方面，內(nèi)、外風(fēng)道可以更好地起到對定子鐵芯與定子繞組的強制風(fēng)冷散熱作用，降低電機的溫升，從而在同等體積的條件下提高電機的功率，使得吸塵器具有足夠的真空度，提高吸塵器的去塵效果；而采用合理的定子與轉(zhuǎn)子的外徑比及定子極弧系數(shù)，而合理選擇繞組風(fēng)道的橫截面形狀及與定子風(fēng)道的氣流量比例，可以有效降低電機的氣流噪音，可以使電機的各方面性能均達(dá)到一個理想的效果。

作為優(yōu)選，定子鐵芯的前后兩端分別固定有前支架與后支架，轉(zhuǎn)子的前后兩端分別設(shè)置在前支架與后支架上，前支架的后側(cè)設(shè)有導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩套設(shè)在定子鐵芯外周且與定子鐵芯之間形成所述的定子風(fēng)道，前支架上固定有環(huán)形導(dǎo)風(fēng)輪，導(dǎo)風(fēng)輪上設(shè)有導(dǎo)風(fēng)葉片，固定在轉(zhuǎn)子前端的離心式風(fēng)葉設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)輪內(nèi)，導(dǎo)風(fēng)輪的外周設(shè)有圓筒狀的風(fēng)罩，風(fēng)罩的前端中央設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，風(fēng)罩的后端固定在前支架上。

作為優(yōu)選，定子鐵芯呈圓柱形，所述定子極包括極身、極靴和極尖，極身靠近轉(zhuǎn)子孔一端的中間設(shè)有齒冠槽，所述齒冠槽的橫截面呈矩形，轉(zhuǎn)子磁瓦采用整體圓柱式結(jié)構(gòu)。對于轉(zhuǎn)子采用永磁體的電機來說，可以采用高磁能積的稀土永磁材料，可以確保獲得超強的氣隙磁密，大大提升電機的功率密度；而在極身靠近轉(zhuǎn)子孔一端的中間設(shè)置齒冠槽，可以有效地抑制齒槽轉(zhuǎn)矩（力矩），降低電機運行振動與噪音，提高電機運行的平穩(wěn)性。

作為優(yōu)選，定子鐵芯的外圓周上凸設(shè)有三個凸臺，凸臺的中心設(shè)有定位槽，定子鐵芯的兩端面均設(shè)有絕緣層；所述定位槽包括一個橫截面呈半圓形的外槽，外槽的底部設(shè)有一個橫截面為半圓形的內(nèi)槽，內(nèi)槽的直徑小于外槽的直徑；前支架與后支架均呈Y形，包括三個與定子鐵芯上凸臺位置相對應(yīng)的支腳，前支架與后支架均通過支腳分別固定在定子鐵芯前后兩端的凸臺上。凸臺配合定位槽用于將前支架、后支架及定子鐵芯三者固定，外槽用于安裝支架固定螺栓，內(nèi)槽用于前后支架的定位，同時開設(shè)定位槽增加了定子鐵芯的外表面積，有利于定子鐵芯的散熱。

作為優(yōu)選，導(dǎo)風(fēng)輪包括圓環(huán)狀的輪架，所述導(dǎo)風(fēng)葉片為一體設(shè)置在輪架上的前層葉片與后層葉片，所述的前層葉片與后層葉片均環(huán)繞輪架中心呈離心式旋轉(zhuǎn)布置，所述的前層葉片沿輪架周向均勻布置，所述的后層葉片在前層葉片的后側(cè)分段設(shè)置且旋轉(zhuǎn)方向與前層葉片相反，相鄰兩段后層葉片之間形成有支腳避讓缺口，后層葉片位于前支架上相鄰的兩個支腳之間,所述離心式風(fēng)葉設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)輪的前層葉片內(nèi)側(cè)，離心式風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)方向與前層葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反。導(dǎo)風(fēng)輪上的前層葉片與后層葉片用于約束工作氣流，配合導(dǎo)風(fēng)罩使氣流平穩(wěn)向后吹出，降低氣流散亂引起的噪音，同時提高電機的散熱效果，提升真空度。這里的離心式旋轉(zhuǎn)布置，是指弧形葉片在某一圓周上環(huán)形陣列形成結(jié)構(gòu)，與離心式風(fēng)機的風(fēng)葉通常所采用排列方式一致。

作為優(yōu)選，所述的前層葉片和后層葉片在電機的軸向上均為等寬結(jié)構(gòu)，且前層葉片在電機的軸向上的寬度小于后層葉片在電機的軸向上的寬度,前層葉片在電機周向上的長度大于后層葉片在電機周向上的長度，前層葉片與后層葉片在電機的徑向截面上呈弧形，前層葉片在電機軸向上的寬度大于轉(zhuǎn)子上的離心式風(fēng)葉在電機軸向上的寬度。與后層葉片相比，前層葉片在電機的軸向上的寬度較窄而在電機的周向上長度較長，這樣的結(jié)構(gòu)有利于將離心式風(fēng)葉轉(zhuǎn)動時外周形成的高速氣流迅速從前層葉片之間順利導(dǎo)出；而后層葉片軸向長、周向短的結(jié)構(gòu)可以減少風(fēng)阻，有利于從前層葉片導(dǎo)出的氣流通過后層葉片返回定子通道及繞組通道，降低噪音。

作為優(yōu)選，導(dǎo)流罩呈圓筒形，定子風(fēng)道的橫截面呈圓環(huán)形；繞組風(fēng)道的橫截面呈內(nèi)外等寬的長方形。圓筒形的導(dǎo)流罩有助于防止氣流散亂，而合理選擇繞組風(fēng)道的橫截面形狀，可以有效降低電機的氣流噪音，同時提高電機的散熱效果，提升真空度。這里的長方形是指由兩側(cè)定子繞組的外周面、定子軛的內(nèi)側(cè)面及定子線槽開口處兩個定子極極尖連線所圍合的圖形。

需要說明的是，本實用新型電機的前述技術(shù)參數(shù)都是經(jīng)過無數(shù)次各種參數(shù)的組合試驗后得到的優(yōu)化值，它綜合考慮了電機的噪音、溫升、體積及生產(chǎn)工藝制約等多方面的因素，是滿足實際生產(chǎn)要求的首選技術(shù)參數(shù)值。另外，本實用新型的電機結(jié)構(gòu)適用于直流永磁電機，也可以應(yīng)用于三相交流永磁電機。

本實用新型的有益效果是：它有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)的吸塵器電機存在的噪音大、散熱效果差及使用壽命短等問題，本實用新型的吸塵器電機噪音小、散熱效果好且使用壽命長，減少了電機的體積，提高了去塵能力，具有很高的實用價值。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2是本實用新型定子沖片的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的一種立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型的一種橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型轉(zhuǎn)子的一種結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖中：1.定子鐵芯，2.定子繞組，3.定子軛，4.定子極，5.轉(zhuǎn)子孔，6.繞組槽，7.繞組風(fēng)道，8.前支架，9.后支架10.轉(zhuǎn)子，11.導(dǎo)流罩，12.定子風(fēng)道，13.導(dǎo)風(fēng)輪，14.離心式風(fēng)葉，15.風(fēng)罩，16.進(jìn)風(fēng)口，17.極身，18.極靴，19.極尖，20.齒冠槽，21.凸臺，22.定位槽，23.絕緣層，24.支腳，25.前層葉片，26.后層葉片，27.避讓缺口。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案的具體實施方式作進(jìn)一步的說明。

實施例1

在如圖1所示的實施例1中，一種吸塵器電機結(jié)構(gòu)，包括由多片定子沖片疊合構(gòu)成的定子鐵芯1及定子繞組2，所述定子鐵芯呈圓柱形，定子鐵芯包括定子軛3及三個定子極4，所述定子極包括極身17、極靴18和極尖19（見圖2），極身靠近轉(zhuǎn)子孔一端的中間設(shè)有齒冠槽20，所述齒冠槽的橫截面呈矩形；定子鐵芯的外圓周上凸設(shè)有三個凸臺21，所述凸臺與定子極對應(yīng)且位于定子極的外側(cè)，凸臺的中心設(shè)有定位槽22，定位槽包括一個橫截面呈半圓形的外槽，外槽的底部設(shè)有一個橫截面為半圓形的內(nèi)槽，內(nèi)槽的直徑小于外槽的直徑，定子鐵芯的兩端面均設(shè)有絕緣層23（見圖3）。

定子鐵芯的中央設(shè)有轉(zhuǎn)子孔5，所述定子極環(huán)繞中心孔均勻分布，相鄰的定子極之間構(gòu)成繞組槽6，繞組槽內(nèi)相鄰的定子繞組之間形成有與定子極側(cè)邊平行的三個繞組風(fēng)道7，繞組風(fēng)道的橫截面呈內(nèi)外等寬的長方形（見圖4），所述定子鐵芯的前后兩端分別固定有前支架8與后支架9，前支架與后支架均呈Y形，包括三個與定子鐵芯上凸臺位置相對應(yīng)的支腳24，前支架與后支架均通過支腳分別固定在定子鐵芯前后兩端的凸臺上。永磁式轉(zhuǎn)子10（見圖5）的前后兩端分別設(shè)置在前支架與后支架上，轉(zhuǎn)子磁瓦采用整體圓柱式結(jié)構(gòu)，磁瓦材料采用高磁能積的永磁材料；前支架的后側(cè)設(shè)有圓筒形的導(dǎo)流罩11，所述導(dǎo)流罩套設(shè)在定子鐵芯外周且與定子鐵芯之間形成有定子風(fēng)道12，定子風(fēng)道的橫截面呈圓環(huán)形，三個繞組風(fēng)道的總橫截面積是定子風(fēng)道橫截面積的22%至28%，本實施例為26%；前支架上固定有環(huán)形導(dǎo)風(fēng)輪13，導(dǎo)風(fēng)輪包括圓環(huán)狀的輪架，導(dǎo)風(fēng)輪上設(shè)有導(dǎo)風(fēng)葉片，所述導(dǎo)風(fēng)葉片為一體設(shè)置在輪架上的前層葉片25與后層葉片26，所述的前層葉片與后層葉片均環(huán)繞輪架中心呈離心式旋轉(zhuǎn)布置，所述的前層葉片沿輪架周向均勻布置，所述的后層葉片在前層葉片的后側(cè)分段設(shè)置且旋轉(zhuǎn)方向與前層葉片相反。前層葉片和后層葉片在電機的軸向上均為等寬結(jié)構(gòu)，且前層葉片在電機的軸向上的寬度小于后層葉片在電機的軸向上的寬度,前層葉片在電機周向上的長度大于后層葉片在電機周向上的長度，前層葉片與后層葉片在電機的徑向截面上呈弧形，相鄰兩段后層葉片之間形成有支腳避讓缺口27，后層葉片位于前支架上相鄰的兩個支腳之間, 固定在轉(zhuǎn)子前端的離心式風(fēng)葉14設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)輪內(nèi)的前層葉片內(nèi)側(cè)，前層葉片在電機軸向上的寬度大于轉(zhuǎn)子上的離心式風(fēng)葉在電機軸向上的寬度，離心式風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)方向與前層葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反。導(dǎo)風(fēng)輪的外周設(shè)有圓筒狀的風(fēng)罩15，風(fēng)罩的后端固定在前支架上，風(fēng)罩的前端中央設(shè)有進(jìn)風(fēng)口16。本實施例的定子與轉(zhuǎn)子的外徑比為3.9，定子極弧系數(shù)為0.57。

本實用新型的電機工作時，從風(fēng)罩前端中央進(jìn)風(fēng)口吸入的風(fēng)在轉(zhuǎn)子上離心式風(fēng)葉的作用下由內(nèi)向外穿過導(dǎo)風(fēng)輪的前層葉片，受到風(fēng)罩阻擋后折返進(jìn)入后層葉片，通過兩層葉片對氣流的約束，大部分氣流通過定子外部的定子風(fēng)道向后吹出，其余的部分進(jìn)入定子內(nèi)部通過繞組風(fēng)道向后吹出，這樣，本實用新型的吸塵器電機形成了外風(fēng)道（定子風(fēng)道）及內(nèi)風(fēng)道（繞組風(fēng)道），在總流量不變的條件下，可以降低電機內(nèi)氣流的流速，從而大大降低電機的風(fēng)噪聲；另一方面，內(nèi)、外風(fēng)道可以更好地起到對定子鐵芯與定子繞組的強制風(fēng)冷散熱作用，降低了電機的溫升，從而在同等體積的條件下提高電機的功率，使得吸塵器具有足夠的真空度，提高吸塵器的去塵效果。

除上述實施例外，在本實用新型的權(quán)利要求書及說明書所公開的范圍內(nèi)，本實用新型的技術(shù)特征或技術(shù)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行重新選擇及組合，從而構(gòu)成新的實施例，這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員無需進(jìn)行創(chuàng)造性勞動即可實現(xiàn)的，因此這些本實用新型沒有詳細(xì)描述的實施例也應(yīng)視為本實用新型的具體實施例而在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。