專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)，特別是一種帶有變頻控制回路的三相無(wú)刷永磁電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的家用吊扇一般都是采用單相交流電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本比較高，電機(jī)運(yùn)動(dòng)效率低、能耗大、噪音較大、體積也相對(duì)較大，一般的家用吊扇的電機(jī)在運(yùn)行時(shí)其功率達(dá)到60W以上，功率較大，電機(jī)發(fā)熱也較大,該電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，電機(jī)內(nèi)部發(fā)熱大，影響電機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重的會(huì)造成火災(zāi)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，其能耗少，環(huán)保節(jié)能。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，包括由上蓋和下蓋組成的中空柱形的電機(jī)殼，所述電機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有圍成環(huán)形的磁鐵，電機(jī)殼上還設(shè)置有軸承座，軸承座上活動(dòng)設(shè)置有電機(jī)軸， 所述電機(jī)軸穿過(guò)電機(jī)殼，電機(jī)軸上固定有定子鐵芯，所述定子鐵芯位于圍成環(huán)形的磁鐵的內(nèi)圈，所述定子鐵芯上設(shè)置有三相繞組，所述定子鐵芯連接變頻控制回路板，所述變頻控制回路板包括有用于檢測(cè)反電勢(shì)和電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)模塊、與檢測(cè)模塊的輸出端連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)控制模塊、與單片機(jī)控制模塊的輸出端連接用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊、為上述模塊提供電源的電源模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接到定子鐵芯的三相繞組。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變頻控制回路板上設(shè)置有遙控接收模塊， 所述遙控接收模塊的輸出端連接單片機(jī)控制模塊，所述遙控接收模塊用于接收匹配的遙控器的信號(hào)，通過(guò)遙控器可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行遙控，操作更加方便。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變頻控制回路板上設(shè)置有過(guò)流保護(hù)電路， 防止電流過(guò)大對(duì)電機(jī)造成損壞，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變頻控制回路板上設(shè)置有指示燈和蜂鳴器，指示燈可用于指示電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，蜂鳴器可用于故障報(bào)警，使用戶(hù)能及時(shí)了解到電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定子鐵芯的外圍設(shè)置有多組規(guī)格相同的齒，齒的外側(cè)面為拋物線(xiàn)，拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)為定子鐵芯的外弧圓周面，定子鐵芯的齒與齒之間相鄰的拋物線(xiàn)形成不均勻的氣隙，所述定子鐵芯的齒與齒之間形成繞線(xiàn)槽，三相繞組設(shè)置在繞線(xiàn)槽內(nèi)。具有不均勻氣隙的定子鐵芯在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能消除“死點(diǎn)”，保證電機(jī)能持續(xù)不斷的工作。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述三相繞組的各相繞線(xiàn)間隔設(shè)置在繞線(xiàn)槽內(nèi)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的磁鐵為一體成型的磁環(huán)，所述磁鐵通過(guò)外加壓力直接固定在電機(jī)殼內(nèi)壁，采用電機(jī)殼直接充當(dāng)磁環(huán)的磁軛，簡(jiǎn)化電機(jī)結(jié)構(gòu)，減少電機(jī)配件,降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)采用了變頻控制回路板對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻控制，變頻電機(jī)的能效高，在較低電壓、電流的情況下運(yùn)作，大大降低電機(jī)的能耗，電機(jī)在正常運(yùn)作時(shí)的功率在30W或以下，其能耗只有普通電機(jī)的二分之一，可變頻控制的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、耗材少和噪音低，能無(wú)級(jí)調(diào)速，而且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱量小，熱量能夠及時(shí)散發(fā)，使用安全。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是變頻控制回路板的模塊框圖3是變頻控制回路板的原理圖4是電源模塊的電路原理圖5是檢測(cè)模塊的電路原理圖6是單片機(jī)控制模塊的電路原理圖7是驅(qū)動(dòng)模塊的電路原理圖8是遙控接收模塊的電路原理圖9是過(guò)流保護(hù)電路；
圖10是指示燈與蜂鳴器；
圖11是定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖12是圖11中A處的放大示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，包括由上蓋2和下蓋I組成的中空柱形的電機(jī)殼，電機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有圍成環(huán)形的磁鐵3,電機(jī)殼上還設(shè)置有軸承座4,軸承座4上活動(dòng)設(shè)置有電機(jī)軸5,電機(jī)軸5穿過(guò)電機(jī)殼，電機(jī)軸5上固定有定子鐵芯6,定子鐵芯6位于圍成環(huán)形的磁鐵3的內(nèi)圈，所述定子鐵芯6上設(shè)置有三相繞組66，所述定子鐵芯6 連接變頻控制回路板7。本發(fā)明的可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)采用了變頻控制回路板7對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻控制，有效降低電機(jī)的運(yùn)作電壓、電流，大大降低電機(jī)的能耗，例如帶動(dòng)一般的家用吊扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的功率處于30W或以下，其能耗只有普通電機(jī)的二分之一，而且可變頻電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱量小，熱量能夠及時(shí)散發(fā)，不存在熱量積聚而引發(fā)火災(zāi)的隱患，使用安全；可變頻控制的電機(jī)由于采用電機(jī)軸和軸承座配合運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低，能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，電機(jī)體積小、耗材少。參照?qǐng)D2至圖10，變頻控制回路板7用于控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于本設(shè)計(jì)的電機(jī)是三相電機(jī)，通過(guò)變頻控制回路板7可控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、啟動(dòng)、停止、定時(shí)、無(wú)級(jí)調(diào)速等操作。變頻控制回路板7內(nèi)包括有電源模塊74、檢測(cè)模塊71、單片機(jī)控制模塊72、驅(qū)動(dòng)模塊73。電源模塊74用于為變頻控制回路板7上所有回路提供電壓穩(wěn)定的工作電源，電源模塊74可選擇接入交流電或者直流電，電源模塊74包括有濾波回路和整流穩(wěn)壓回路。檢測(cè)模塊71的輸出端連接單片機(jī)控制模塊72，單片機(jī)控制模塊72用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并對(duì)電機(jī)發(fā)出控制指令，單片機(jī)控制模塊72的輸出端連接有驅(qū)動(dòng)模塊73，所述驅(qū)動(dòng)模塊73的輸出端連接到定子鐵芯6的三相繞組66用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，變頻控制回路板7上設(shè)置有用于接收匹配的遙控器信號(hào)的遙控接收模塊75，遙控接收模塊75的輸出端連接單片機(jī)控制模塊72，用戶(hù)可選用遙控器進(jìn)行遙控或者線(xiàn)控方式；驅(qū)動(dòng)模塊73上連接有過(guò)流保護(hù)電路 76，過(guò)流保護(hù)電路76由單片機(jī)控制模塊72控制，防止驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大對(duì)電機(jī)造成損壞；變頻控制回路板7上還設(shè)置有指示燈和蜂鳴器，指示燈可用于指示電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，蜂鳴器可用于故障報(bào)警，使用戶(hù)能及時(shí)了解到電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)。進(jìn)一步，變頻控制回路板7控制電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)必須檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置回饋控制中心校正，傳統(tǒng)電機(jī)的做法是在電機(jī)內(nèi)安裝霍爾位置傳感器。但是，霍爾位置傳感器不耐高溫、怕靜電，使電機(jī)不能再惡劣環(huán)境下使用；霍爾位置傳感器的設(shè)置增加電機(jī)引出線(xiàn)，其安裝工藝復(fù)雜，接錯(cuò)線(xiàn)會(huì)損害，因霍爾位置傳感器損害導(dǎo)致電機(jī)返修的事件經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重影響電機(jī)的使用壽命。本設(shè)計(jì)的變頻控制回路板7設(shè)置有檢測(cè)模塊71，檢測(cè)模塊71用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反電勢(shì)和電機(jī)轉(zhuǎn)速，檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反電勢(shì)可以確定轉(zhuǎn)子的位置，本設(shè)計(jì)采用反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)技術(shù)取代霍爾位置傳感器，減少了電機(jī)的引出線(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命，電機(jī)也可以在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下使用。參照?qǐng)D11、12，定子鐵芯6的外圍設(shè)置有多組規(guī)格相同的齒61，齒61的外側(cè)面為拋物線(xiàn)63，拋物線(xiàn)63的頂點(diǎn)為定子鐵芯6的外弧圓周面64，定子鐵芯6的齒與齒之間相鄰的拋物線(xiàn)63形成不均勻的氣隙65，所述定子鐵芯6的齒與齒之間形成繞線(xiàn)槽62，三相繞組 66設(shè)置在繞線(xiàn)槽62內(nèi)。定子鐵芯6的不均勻氣隙65在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能消除“死點(diǎn)”，保證電機(jī)能持續(xù)不斷的工作。優(yōu)選的，所述三相繞組66的各相繞線(xiàn)間隔設(shè)置在繞線(xiàn)槽62內(nèi)，使每一相的兩側(cè)都是相隔120度的不同的相線(xiàn)繞組。優(yōu)選的,磁鐵3為一體成型的磁環(huán),磁鐵3通過(guò)外加壓力直接固定在電機(jī)殼內(nèi)壁， 利用鐵制的電機(jī)殼直接充當(dāng)磁環(huán)的磁軛，磁鐵3和電機(jī)殼構(gòu)成電機(jī)的轉(zhuǎn)子，簡(jiǎn)化電機(jī)結(jié)構(gòu)， 減少電機(jī)配件，降低生產(chǎn)成本。本設(shè)計(jì)的可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)與單相交流異步電機(jī)相比，在相同的功率和轉(zhuǎn)速條件下，本設(shè)計(jì)的電機(jī)體積為單相交流異步電機(jī)體積的38. 6%，重量為其34. 8%，制作用材約為單相交流異步電機(jī)的30%，而效率比單相交流異步電機(jī)高3(Γ50%，因此，本設(shè)計(jì)的電機(jī)具有很大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，逐步取代傳統(tǒng)的單相交流異步電機(jī)成為大部分用電設(shè)備的動(dòng)力源。本設(shè)計(jì)的可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是能耗低、噪音低；啟動(dòng)力矩大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫升小，使用安全；用材省，制作成本較低，由于不用設(shè)置霍爾位置傳感器， 電機(jī)更加耐用。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，包括由上蓋(2 )和下蓋(I)組成的中空柱形的電機(jī)殼，所述電機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有圍成環(huán)形的磁鐵(3 )，電機(jī)殼上還設(shè)置有軸承座(4)，軸承座(4) 上活動(dòng)設(shè)置有電機(jī)軸(5),所述電機(jī)軸(5)穿過(guò)電機(jī)殼，電機(jī)軸(5)上固定有定子鐵芯(6), 所述定子鐵芯(6)位于圍成環(huán)形的磁鐵(3)的內(nèi)圈，其特征在于所述定子鐵芯(6)上設(shè)置有三相繞組(66 )，所述定子鐵芯(6 )連接變頻控制回路板(7 )，所述變頻控制回路板(7 )包括有用于檢測(cè)反電勢(shì)和電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)模塊(71)、與檢測(cè)模塊(71)的輸出端連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)控制模塊(72)、與單片機(jī)控制模塊(72)的輸出端連接用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊(73)、為上述模塊提供電源的電源模塊(74)，所述驅(qū)動(dòng)模塊(73)的輸出端連接到定子鐵芯(6)的三相繞組(66)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，其特征在于所述變頻控制回路板(7)上設(shè)置有遙控接收模塊(75)，所述遙控接收模塊(75)的輸出端連接單片機(jī)控制模塊(72)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，其特征在于所述變頻控制回路板(7)上設(shè)置有過(guò)流保護(hù)電路(76)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，其特征在于所述變頻控制回路板(7)上設(shè)置有指示燈和蜂鳴器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，其特征在于所述定子鐵芯(6)的外圍設(shè)置有多組規(guī)格相同的齒(61)，齒(61)的外側(cè)面為拋物線(xiàn)(63)，拋物線(xiàn)(63) 的頂點(diǎn)為定子鐵芯(6)的外弧圓周面(64)，定子鐵芯(6)的齒與齒之間相鄰的拋物線(xiàn)(63) 形成不均勻的氣隙(65)，所述定子鐵芯(6)的齒與齒之間形成繞線(xiàn)槽(62)，三相繞組(66) 設(shè)置在繞線(xiàn)槽(62)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，其特征在于所述三相繞組(66)的各相繞線(xiàn)間隔設(shè)置在繞線(xiàn)槽(62)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，其特征在于所述的磁鐵(3)為一體成型的磁環(huán)，所述磁鐵(3)通過(guò)外加壓力直接固定在電機(jī)殼內(nèi)壁。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)，包括電機(jī)殼，電機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有圍成環(huán)形的磁鐵，電機(jī)殼上還設(shè)置有軸承座，軸承座上活動(dòng)設(shè)置有電機(jī)軸，電機(jī)軸穿過(guò)電機(jī)殼，電機(jī)軸上固定有定子鐵芯，所述定子鐵芯位于圍成環(huán)形的磁鐵的內(nèi)圈，所述定子鐵芯上設(shè)置有三相繞組，所述定子鐵芯連接變頻控制回路板，本發(fā)明的可變頻的三相無(wú)刷永磁電機(jī)采用了變頻控制回路板對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻和控制，電機(jī)的運(yùn)作電壓、電流較低，大大降低電機(jī)的能耗，電機(jī)在正常運(yùn)作時(shí)的功率在30W或以下，其能耗只有普通電機(jī)的二分之一，可變頻控制的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、耗材少和噪音低，能無(wú)級(jí)調(diào)速，而且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱量小，熱量能夠及時(shí)散發(fā)，使用安全。
文檔編號(hào)H02K29/00GK102594076SQ201210062820
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者張文峰 申請(qǐng)人:江門(mén)市凱斯萊工貿(mào)有限公司