本發(fā)明涉及吹風機技術領域,尤其涉及一種采用磁懸浮軸承的吹風機電機及具有該吹風機電機的吹風機。
背景技術:
吹風機主要用于頭發(fā)的干燥和整形,但也可供實驗室、理療室及工業(yè)生產、美工等方面作局部干燥、加熱和理療之用,是由一組電熱絲和一個高轉速小風扇組合而成的。通電時,電熱絲會產生熱量,風扇吹出的風經過電熱絲,就變成熱風。
根據(jù)它所使用的電動機類型,可分為交流串激式、交流罩極式和直流永磁式。串激式吹風機的優(yōu)點是啟動轉矩大,轉速高,適合制造大功率的吹風機;缺點是噪音大,換向器對電信設備有一定的干擾。罩極式吹風機的優(yōu)點是噪音小,壽命長,對電信設備不會造成干擾;缺點是轉速低,啟動性能差,重量大。
現(xiàn)有技術中,電機一般是由機殼、永久磁鋼、碳刷、轉子和轉子繞組構成,其在運轉時,因碳刷和換向器之間會產生高速摩擦同時使轉子繞組不斷切換電流,導致了碳刷與換向器之間容易產生火花,若轉速過高將導致碳刷與換向器之間嚴重磨損,從而影響產品壽命,甚至迅速燒毀。若采用常規(guī)無刷電機作為吹風機電機,在高轉速下,其軸承由于機械摩擦導致能量損耗、溫度升高,從而造成軸承損壞,使檢修和更換更頻繁,導致現(xiàn)有的無刷電機其無法承受過高轉速,使得轉速最大只能做到80000rpm左右。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種吹風機電機及吹風機,解決了現(xiàn)有電機受到軸承限制無法提高轉速的問題,使得電機的最高轉速可達150000rpm,其不僅運轉可靠,而且還極大地延長了使用壽命,提高工作效率。
為達此目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
一方面,本發(fā)明提供一種吹風機電機,包括定子,轉動設置于所述定子內的轉子,所述轉子包括轉子永磁體及沿軸向設置的轉子軸,所述轉子軸上套設有至少一個用于調節(jié)所述轉子軸的徑向位置的徑向磁軸承和至少一個用于調節(jié)轉子軸軸向位置的軸向磁軸承,其中,所述轉子永磁體設置于靠近所述轉子軸的端部,所述徑向磁軸承和所述軸向磁軸承設置于所述轉子軸自所述轉子永磁體向外延伸的一端。
其中,所述轉子軸上還安裝有葉輪,所述葉輪在所述轉子軸上設置于遠離所述轉子永磁體的另一端,所述徑向磁軸承和所述軸向磁軸承位于所述葉輪與所述轉子永磁體之間。
其中,所述軸向磁軸承一體設置有軸向位置傳感器,用于監(jiān)測所述轉子軸在軸向所處位置。
其中,還包括至少一個用于監(jiān)測所述轉子軸在徑向所處位置的徑向位置傳感器,每一個所述徑向位置傳感器對應一個所述徑向磁軸承設置,所述徑向位置傳感器連接電機控制板。
其中,所述徑向位置傳感器的外周設有用于固定所述徑向位置傳感器的固定板。
其中,所述徑向磁軸承設有兩個,所述軸向磁軸承設置有兩個,兩個所述軸向磁軸承分別設置于兩個所述徑向磁軸承之間,且兩個所述軸向磁軸承間隔設置。
其中,兩個所述軸向磁軸承分別為上軸向磁軸承和下軸向磁軸承。
其中,所述徑向位置傳感器為兩個,兩個所述徑向位置傳感器分別設置于兩個所述徑向磁軸承的外側。
其中,兩個所述徑向磁軸承分別為上徑向磁軸承和下徑向磁軸承,兩個所述徑向位置傳感器分別為上徑向位置傳感器和下徑向位置傳感器,所述上徑向位置傳感器對應于所述上徑向磁軸承,所述下徑向位置傳感器對應于所述下徑向磁軸承。
其中,所述吹風機電機設置一單獨控制所述軸向磁軸承與所述徑向磁軸承的電源。
另一方面,本發(fā)明提供一種具有所述吹風機電機的吹風機。
本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的吹風機電機,采用磁懸浮原理,利用兩個徑向磁軸承實現(xiàn)徑向位置調節(jié),利用兩個軸向磁軸承實現(xiàn)軸向位置調節(jié),因而可以準確可靠地實現(xiàn)轉子軸的位置控制,并且在轉子軸轉動過程中,其不與徑向磁軸承、軸向磁軸承接觸而避免產生磨損,從而可以很好地適應吹風機的高轉速需求,能夠克服現(xiàn)有電機受到軸承限制無法提高轉速的問題,運轉可靠,極大地延長了使用壽命,提高了工作效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的吹風機電機的剖面結構示意圖。
圖中:1-電機控制板;2-轉子;3-定子;4-上徑向位置傳感器;5-上徑向磁軸承;6-上軸向磁軸承;7-下軸向磁軸承;8-下徑向磁軸承;9-下徑向位置傳感器;10-葉輪;11-轉子軸。
具體實施方式
傳統(tǒng)的電機是由定子和轉子組成,定子與轉子之間通過機械軸承聯(lián)接或存在機械接觸,因此轉子運動過程中存在機械摩擦,使運動部件磨損,產生機械振動和噪聲,而且會造成部件發(fā)熱,使?jié)櫥瑒┬阅茏儾?,嚴重的會使電機氣隙不均勻,繞組發(fā)熱,溫升增大,從而降低電機效能,縮短電機使用壽命。
下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
如圖1所示,本發(fā)明的一實施例提供的一種吹風機電機,包括定子3、轉動設置于所述定子3內的轉子2,所述轉子2包括轉子永磁體及沿轉子永磁體的軸向延伸的轉子軸11,所述轉子永磁體靠近所述轉子軸11的一端設置,所述轉子軸11延伸出所述定子3的部分上套設有至少一個用于調節(jié)所述轉軸11徑向位置的徑向磁軸承和至少一個用于調節(jié)所述轉軸11軸向位置的軸向磁軸承,所述徑向磁軸承與所述軸向磁軸承的數(shù)量可根據(jù)電機的不同要求選取。
該吹風機電機,在轉子軸11上均設置磁懸浮軸承,如徑向磁軸承和軸向磁軸承,通過磁力作用將轉子懸浮起來,使轉子與其他任何部件之間均沒有機械接觸,所以該電機不存在機械磨損,轉子可以運行到150000rpm的轉速,具有無機械磨損、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優(yōu)點。
具體地,所述轉子軸11上還設置有葉輪10,所述葉輪10在所述轉子軸11上設置于遠離所述轉子永磁體的另一端,所述徑向磁軸承和所述軸向磁軸承位于所述葉輪10與所述轉子永磁體之間。
所述軸向磁軸承均自帶有軸向位置傳感器,用于監(jiān)測所述轉子軸在軸向所處位置。在本實施例中,所述軸向磁軸承設置有兩個,兩個所述軸向磁軸承分別為上軸向磁軸承6和下軸向磁軸承7。所述徑向磁軸承設有兩個,兩個所述徑向磁軸承分別為上徑向磁軸承5和下徑向磁軸承8。兩個所述軸向磁軸承分別設置于兩個所述徑向磁軸承之間,且兩個所述軸向磁軸承間隔設置。
該吹風機還包括至少一個用于監(jiān)測所述轉子軸11在徑向所處位置的徑向位置傳感器,每一個所述徑向位置傳感器對應一個所述徑向磁軸承設置,所述徑向位置傳感器連接電機控制板1。所述徑向位置傳感器的外周設有用于固定所述徑向位置傳感器的固定板。在本實施例中,所述徑向位置傳感器為兩個,兩個所述徑向位置傳感器分別為上徑向位置傳感器4和下徑向位置傳感器9,所述上徑向位置傳感器4對應于所述上徑向磁軸承5,所述下徑向位置傳感器9對應于所述下徑向磁軸承8,兩個所述徑向位置傳感器分別設置于兩個所述徑向磁軸承的外側。
該吹風機電機的磁懸浮軸承均通過電機控制板配合控制,電機在啟動時,先通過徑向位置傳感器和軸向磁軸承中自帶的軸向位置傳感器的來檢測轉子軸的位置,將所述轉軸的偏差信號傳送入電機控制板的控制器,控制器對徑向位置傳感器和軸向位置傳感器檢測到的位置偏差信號進行適度的運算,經過電機功率放大器后將運算后的控制信號轉換成控制電流,控制電流在磁懸浮軸承中產生磁力,從而驅動轉子軸校正位置,因此,轉子軸能夠快速回到基準位置,在最終確定轉子軸在軸向與徑向分別到達要求位置后,電機開始運轉。
在該吹風機電機停轉時,轉子斷電后由于旋轉慣性仍然會保持旋轉一定時間,此時如果磁懸浮軸承斷電,轉子失去平衡,會導致電機損壞,如此,所述電機需設置為在轉子完全停止轉動后,再斷開磁懸浮軸承上線圈的電源,優(yōu)選的實施方式,所述電機設置一充電電源以給磁懸浮軸承的線圈供電,避免電機斷電后轉子失去平衡,從而損壞電機,該充電電源在電機啟動時持續(xù)充電。
該吹風機電機在使用時能夠通過控制器調整電磁參數(shù),使轉子在軸向和徑向有足夠的磁拉力,不會因為負載的變化導致轉子的位置發(fā)生變化,保證電機正常運行。
優(yōu)選的,在本實施例中,徑向磁軸承和軸向磁軸承均采用金屬材料制成,優(yōu)選的可使用高性能金屬材料以減小軸承體積,減少噪音,提高電機效率;同時風道設計為冷卻風道,葉輪12旋轉時對軸承進行冷卻,從而提高軸承壽命。
在本實施例中,徑向位置傳感器固定于專用的固定板上,并在固定板上設置高精度的定位結構,使徑向位置傳感器檢測轉子的位置偏差小,精度高。
本發(fā)明的吹風機電機,作為一種全新的吹風機電機結構,其應用于吹風機,使得本發(fā)明的吹風機的轉速高,噪音小,壽命長,大幅提高吹風機出風量。
以上結合具體實施例描述了本發(fā)明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理,而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?;诖颂幍慕忉專绢I域的技術人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式,這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內。