電機及其組裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文描述的實施例總體上涉及電機，更具體地涉及用在流體循環(huán)系統(tǒng)中的包括集中控制器的軸流電機。
【背景技術(shù)】
[0002]很多已知的商業(yè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)需要空氣推進(jìn)單元.除了為HVAC系統(tǒng)提供空氣運動外，空氣推進(jìn)單元還可與冷凝器單元結(jié)合使用，并補充其它熱交換操作。一些已知的空氣推進(jìn)單元包括馬達(dá)驅(qū)動的風(fēng)扇.這些風(fēng)扇包括例如由徑流馬達(dá)驅(qū)動的離心葉輪型風(fēng)扇.然而，一些已知的徑流馬達(dá)和它們的安裝構(gòu)件延伸到風(fēng)扇腔內(nèi)一定距離.這限制了空氣流動通過風(fēng)扇，并產(chǎn)生了空氣動力損失，這對風(fēng)扇效率有不利影響.
[0003]將空氣推進(jìn)單元移動到風(fēng)扇腔外導(dǎo)致組件的整體厚度顯著增加，并且還需要使用各種附接至風(fēng)扇的聯(lián)接機構(gòu)將風(fēng)扇附接至馬達(dá)的軸。這些已知的聯(lián)接結(jié)構(gòu)還增加了風(fēng)扇組件的厚度，并增加了風(fēng)扇組件的重量和復(fù)雜性.而且，由于將風(fēng)扇聯(lián)接至馬達(dá)軸所需的部件數(shù)量增加，因此這種風(fēng)扇組件的成本增加.
[0004]另外，很多已知的空氣推進(jìn)單元包括連接至單元端部的集中控制器，從而進(jìn)一步增加了風(fēng)扇組件的厚度.為了減小空氣推進(jìn)單元的厚度，很多已知的空氣推進(jìn)單元包括復(fù)雜的控制器板布置和設(shè)計，其會增加單元的成本和復(fù)雜性，并引入由熱發(fā)生構(gòu)件產(chǎn)生的局部熱量，而這些熱量無法充分散去.
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]一方面，提供了一種具有轉(zhuǎn)動軸線的流體循環(huán)組件.該流體循環(huán)組件包括具有入口環(huán)和后板的風(fēng)扇葉輪，所述入口環(huán)和所述后板共同限定中央風(fēng)扇腔.該流體循環(huán)組件還包括電機，該電機包括轉(zhuǎn)子組件、定子組件和殼體.所述轉(zhuǎn)子組件聯(lián)接至所述后板，使得所述電機整體定位于所述中央風(fēng)扇腔外部.所述殼體包括環(huán)形中心部分和從所述環(huán)形中心部分徑向向外延伸的至少兩個延伸部分.
[0006]另一方面，提供了一種用于組裝具有轉(zhuǎn)動軸線的流體循環(huán)組件的方法.該方法包括提供具有入口環(huán)和后板的風(fēng)扇葉輪，所述入口環(huán)和所述后板共同限定中央風(fēng)扇腔.該方法還包括將電機聯(lián)接至所述后板，使得所述電機整體定位于所述中央風(fēng)扇腔外部。所述電機包括轉(zhuǎn)子組件、定子組件和殼體.所述殼體包括環(huán)形中心部分和從所述環(huán)形中心部分徑向向外延伸的至少兩個延伸部分.所述轉(zhuǎn)子組件聯(lián)接至所述后板.
【附圖說明】
[0007]圖1是示例性的流體循環(huán)組件的示意性透視圖；
[0008]圖2是圖1中的流體循環(huán)組件沿線2-2的剖視圖；
[0009]圖3是圖2中方框3所示部分的放大圖，其示出了沒有風(fēng)扇葉輪的流體循環(huán)組件的電機；
[0010]圖4是圖3所示電機的分解圖；
[0011]圖5是沿中心軸線朝向端蓋沿軸向看的殼體的端視圖；
[0012]圖6是從端蓋朝向蓋板看的圖5中的殼體的分解圖；
[0013]圖7是從蓋板朝向端蓋看的圖5中的殼體的分解圖；
[0014]圖8是圖3中方框8所示部分的放大圖；
[0015]圖9是與圖3中所示電機一起使用的驅(qū)動輪轂的分解圖；
[0016]圖10是圖9中所示驅(qū)動輪轂的前視圖；
[0017]圖11是圖9中所示驅(qū)動輪轂的側(cè)視圖；
[0018]圖12是用于圖3中所示電機的安裝系統(tǒng)的分解圖；
[0019]圖13是圖1中所示的流體循環(huán)組件的側(cè)視圖，該流體循環(huán)組件聯(lián)接至支架并定位在遠(yuǎn)離入口噴嘴支承板的向外的限度處；
[0020]圖14是圖1中所示的流體循環(huán)組件的側(cè)視圖，該流體循環(huán)組件聯(lián)接至支架并定位在朝向入口噴嘴支承板的向內(nèi)的限度處；
[0021]圖15是圖1中所示的流體循環(huán)組件的示意性透視圖，該流體循環(huán)組件安裝至支架并包括冷卻管；
[0022]圖16是圖5中所示的端蓋的分解透視圖，控制器組件附接至該端蓋；
[0023]圖17是圖5中所示的端蓋的分解透視圖，控制器組件的可選擇的實施例附接至該端蓋;
[0024]圖18是可選擇的流體循環(huán)組件的剖視圖；以及
[0025]圖19是圖18中所示的可選擇的流體循環(huán)組件的示意性透視圖，示出了用于將風(fēng)扇葉輪聯(lián)接至圖3中所示的電機的軸/輪轂組件.
[0026]盡管各種實施例的具體特征在一些附圖中示出而在其它附圖中未示出，但這僅僅為了便于說明.任何附圖的任何特征可與任何其它附圖的任何特征一同提到和/或要求權(quán)利.
【具體實施方式】
[0027]圖1是示例性的流體循環(huán)組件10的示意性透視圖.圖2是圖1中的流體循環(huán)組件10沿線2-2的剖視圖。在該示例性實施例中，流體循環(huán)組件10在強制空氣系統(tǒng)中產(chǎn)生空氣流，所述強制空氣系統(tǒng)為例如但不限于住宅或商用加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng).可選擇地，流體循環(huán)組件10在能夠使該流體循環(huán)組件10如本文所描述的工作的任何類型的流體循環(huán)系統(tǒng)中產(chǎn)生流體流.在示例性實施例中，流體循環(huán)組件10包括聯(lián)接至電機14的風(fēng)扇葉輪12.在示例性實施例中，電機14是電動馬達(dá)，更特別地是軸流電動馬達(dá)，盡管電機14可用作電動馬達(dá)或發(fā)電機。而且，風(fēng)扇葉輪12是離心風(fēng)扇葉輪，但是葉輪12也可以是栗葉輪。
[0028]在示例性實施例中，風(fēng)扇葉輪12包括多個扇葉16 (葉片).葉片16附接在后板18和入口環(huán)20 (或前板)之間.入口環(huán)20包括中央空氣入口 22。在示例性實施例中，風(fēng)扇葉輪12是向后彎曲的無殼風(fēng)機(plug fan)?？蛇x擇地，風(fēng)扇葉輪12可具有使得流體循環(huán)組件10能夠如本文所述的工作的任何合適的葉片形狀或構(gòu)型，例如但不限于向后彎曲的葉片、翼型葉片、向后傾斜的葉片、向如彎曲的葉片和徑向葉片.
[0029]在示例性實施例中，后板18和入口環(huán)20同軸或基本上同軸，并繞中心軸線24轉(zhuǎn)動.葉片16附接至后板18和/或入口環(huán)20，使得每個葉片16在后板18和入口環(huán)20之間延伸.在不例性實施例中，每個葉片16通過機械結(jié)合例如焊接附接至后板18和入口環(huán)20。可選擇地，每個葉片16通過機械緊固件一一例如但不限于鉚釘一一附接至后板18和/或入口環(huán)20，或通過形成在后板18和/或入口環(huán)20上的例如開口的特征——例如但不限于凹槽或狹縫一一進(jìn)行附接，所述凹槽或狹縫構(gòu)造成限制葉片16在后板18和入口環(huán)20之間的運動量并同時使得每個葉片16能夠如本文所描述的操作.
[0030]在示例性實施例中，在操作期間，空氣基本上沿中心軸線24軸向通過中央空氣入口 22進(jìn)入流體循環(huán)組件10中，并朝向葉片16徑向向外偏轉(zhuǎn)。葉片16構(gòu)造成將空氣從入口 22吸入到風(fēng)扇葉輪12的中央腔28中，S卩，葉輪16沿中心軸線24引入空氣，并將空氣通過出口通道26徑向向外噴射，其中，每個出口通道26都位于相鄰葉片16之間.空氣在葉片16之間通過，并由于轉(zhuǎn)動的葉片16產(chǎn)生的離心力而通過出口通道26被向外推出.葉片16由任何數(shù)量的材料適當(dāng)?shù)刂圃欤ū“褰饘?、塑料或柔性的或易彎曲的材?可選擇地，葉片16由組合材料制成，例如將柔性的或易彎曲的材料附接到剛性材料或使得葉片16能夠如本文所描述的操作的任何合適的材料或材料組合.
[0031]圖3是圖2中方框3所示部分的放大圖，其示出了沒有風(fēng)扇葉輪12的電機14.圖4是電機14的分解圖。在示例性實施例中，電機14是構(gòu)造成使風(fēng)扇葉輪12繞中心軸線24轉(zhuǎn)動的軸流電動馬達(dá).電機14包括定子組件30、轉(zhuǎn)子組件32和徑向聯(lián)接在它們之間的一對軸承組件34a、34b。定子組件30、轉(zhuǎn)子組件32和軸承組件34a、34b同心放置，每個都包括繞中心軸線24定位的中心開口 35.
[0032]定子組件30包括定子芯36，定子芯36包括多個周向間隔開的、沿軸向基本上平行于中心軸線24延伸的定子齒38.在示例性實施例中，定子芯36是疊片芯.根據(jù)此處的定義，疊片芯是徑向?qū)盈B的，例如由材料帶繞制成芯而制成，或由一系列一個堆疊在另一個之內(nèi)的同心環(huán)制成以形成材料芯，例如軟鐵芯或硅鋼芯.可選擇地，定子芯36可以是實芯定子。實芯可以是完整的單件式構(gòu)件，或可包括聯(lián)接在一起的多個非層疊部分以形成完整的實芯.定子芯36由磁性材料制成，例如軟磁合金(SMA)或軟磁復(fù)合(SMC)材料.可選擇地，定子芯36由使得電機14能夠如本文所描述的工作的任何鐵磁性材料制成，例如鋼或鋼合金.SMA或SMC材料在實芯中的使用使得能夠?qū)崿F(xiàn)三維磁通路徑，并且與疊片定子芯相比，有利于減少高頻損失(例如60Hz以上頻率的損失)。SMC或SMA材料的使用也有利于提高氣隙39的控制，這有利于提尚性能和