气流调节装置制造方法及图纸

一种气流调节装置，包括外壳以及设置在所述外壳内送风单元和电路板，所述送风单元包括风叶及用于驱动所述风叶的单相永磁无刷电机，所述单相直流永磁电机包括定子及相对该定子转动的转子，所述定子包括定子铁芯及绕设于所述定子磁芯上的单相绕组，所述转子包括转轴及固定于转轴的永久磁铁，所述定子和转子的磁极数相同且不大于6，所述定子铁芯的外径小于35mm，轴向厚度在10mm～20mm之间。

Air flow regulator

A gas flow regulating device, which comprises a casing and is arranged in the housing supply unit and a circuit board, wherein the air supply unit comprises a fan blade and drive the fan blade for single-phase permanent magnet brushless motor, the single-phase permanent magnet DC motor comprises a stator and a rotor rotating relative to the stator, the the stator includes a stator core and a winding is arranged on the single-phase stator winding core, the rotor comprises a rotating shaft and a permanent magnet is fixed on the rotating shaft, and the stator and rotor poles of the same number and not greater than 6, the outer diameter of stator core is less than 35mm, the axial thickness in 10mm ~ 20mm.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气流调节装置，特别涉及一种具有无刷电机的气流调节装置。
技术介绍
目前市面上的功率为80W左右的吹风机，通常使用单相串励电机驱动吹风机的风叶。单相串励电机也称通用电机，其带换向器的电枢绕组经电刷与定子励磁绕组串联。电机运行中，碳刷会发生磨损，导致吹风机的寿命较短，并且碳刷磨损产生的碳粉会吹到头发上。
技术实现思路
本专利技术提供一种气流调节装置，包括外壳以及设置在所述外壳内的送风单元和电路板，所述送风单元包括风叶及用于驱动所述风叶的单相永磁无刷电机，所述单相永磁无刷电机包括定子及相对该定子转动的转子，所述定子包括定子铁芯及绕设于所述定子磁芯上的单相绕组，所述转子包括转轴及固定于转轴的永久磁铁，所述定子和转子的磁极数相同且不大于6，所述定子铁芯的外径小于35mm，轴向厚度在10mm～20mm之间。较佳的，所述电路板上设有电源接入端和用于向所述单相绕组提供交流电的逆变器。可选的，所述气流调节装置为吹风机，所述外壳内还设有与所述电路板电连接的发热单元。较佳的，所述吹风机的送风流量为80～140立方米/小时，风压为280～720帕斯卡。较佳的，所述单相永磁无刷电机的额定输出功率为50～100瓦。进一步的，所述电源接入单元用于接入外部交流电源，所述逆变器的输入电压不小于所述电源接入端的输入电压。可选的，所述气流调节装置为吸尘器，所述单相永磁无刷电机的额定输出功率小于100瓦。进一步的，所述电源接入端与逆变器之间电连接有位置侦测器，用于侦测该单相永磁无刷电机的转子的磁场位置，并输出至少两路彼此基本反相的触发信号使所述逆变器产生交流电。进一步的，所述位置侦测器由单个霍尔芯片实现，所述霍尔芯片具有至少四个引脚。进一步的，所述吹风机还包括一整流滤波单元，该整流滤波电路包括正极输出端与负极输出端，用于将电源接入端接入的的交流形式的电源电压转换为直流电压，所述逆变器为一H桥电路，包括第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关以及第四半导体开关；该第一半导体开关与第二半导体开关依次串联于所述电源接入单元的正极输出端及负极输出端之间，该第三半导体开关与第四半导体开关依次串联于所述整流滤波单元的正极输出端及负极输出端之间；该单相直流无刷电机的第一电极端与第一半导体开关、第二半导体开关的连接节点连接，第二电极端与该第三半导体开关以及第四半导体开关的连接节点连接，所述四个半导体开关中至少一个为金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极晶体管IGBT。进一步的，所述位置侦测器与逆变器之间电连接有开关驱动器，用于对位置侦测器输出的触发信号进行放大后提供给逆变器以驱动所述MOSFET或IGBT。进一步的，所述开关驱动器包括第一半桥驱动器、第二半桥驱动器、第一反相器及第二反相器，该位置侦测器包括用于输出所述两路触发信号的第一触发端及第二触发端，该第一半桥驱动器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二输出端，该第二半桥驱动器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二输出端；该位置侦测器的第一触发端与该第一半桥驱动器的第二输入端连接，并通过第二反相器与该第二半桥驱动器的第一输入端连接；该位置侦测器的第二触发端通过第一反相器与该第一半桥驱动器的第一输入端连接，该第二触发端并与该第二半桥驱动器的第二输入端连接；该第一半桥驱动器的第一输出端、第二输出端分别与第一半导体开关管、第二半导体开关管连接，该第二半桥驱动器的第一输出端、第二输出端分别第三半导体开关管及第四半导体开关管连接。进一步的，所述定子磁芯包括轭部、从所述环状部沿径向伸出的若干绕线部、从每个绕线部末端分别向两周侧伸出来的两个极靴，所述绕组绕设于相应的绕线部上，相邻的两个绕线部之间形成线槽，相邻绕线部的极靴之间通过槽开口断开或通过磁桥连接，所述槽开口或磁桥偏离所述相邻的两个绕线部的对称中心以使得转子能停在偏离死点的初始位置。进一步的，所述极靴的径向厚度沿从绕线部到槽开口或磁桥的方向逐渐减小。进一步的，所述转子的外周表面与所述极靴之间形成基本均匀的气隙。进一步的，相邻绕线部的极靴之间通过槽开口断开且所述槽开口的宽度小于等于所述均匀气隙厚度的4倍。进一步的，所述永久磁铁为环形磁铁，所述环形磁铁的外径在9mm～11mm之间。如进一步的，所述气流调节装置中不设MCU。本专利技术的气流调节装置采用单相永磁无刷电机，并通过较简单的驱动控制电路对该单相直流无刷电机进行驱动，提高了产品寿命并降低了成本。【附图说明】下面将结合说明书附图及实施例对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术一实施方式中的吹风机的整体结构示意图。图2为本专利技术一实施方式中的吹风机的功能模块图。图3为本专利技术一实施方式中的吹风机较具体的电路框图。图4为本专利技术一实施方式中的吹风机更具体的电路框图。图5为本专利技术一可选实施方式中的吹风机的功能模块图。图6为本专利技术一可选实施方式中的吹风机中的启动时间控制模组的具体电路图。图7是本专利技术一较佳实施方式的吹风机中的单相直流无刷电机的示意图。图8是图7所示单相直流无刷电机去掉外壳后的示意图；图9是图7所示单相直流无刷电机去掉外壳、定子绕组、转子转轴等之后的简化示意图。图10是图7所示的单相直流无刷电机的定子磁芯的示意图。图11是图7所示的单相直流无刷电机的转子铁芯及其永磁体的示意图。图12是本专利技术单相直流无刷电机的转子磁铁的磁路分布图。图13是本专利技术第二实施方式的单相直流无刷电机的定子磁芯的示意图。图14是本专利技术第二实施方式的的转子铁芯及其永磁体的示意图。图15是本专利技术第三实施方式的单相直流无刷电机的定子磁芯的示意图。图16是本专利技术第四实施方式的单相直流无刷电机的定子磁芯的示意图。图17是本专利技术第五实施方式的单相直流无刷电机的定子磁芯的示意图。图18是本专利技术图1所示的吹风机的具体结构示意图。图19是本专利技术图1所示吹风机的送风单元的部分结构示意图。【具体实施方式】请一并参阅图1及图2，图1为本专利技术一实施方式中的吹风机100的整体结构示意图。该吹风机100包括外壳110以及设置在所述外壳110内的发热单元120、送风单元130和电路板140，所述送风单元130包括风叶131及用于驱动所述风叶131的单相直流无刷电机10。如图2所示，所述单相直流无刷电机10包括定子101及相对该定子101转动的转子102。其中，图1所示的吹风机100中的各个元件的位置及关系仅仅是一个示例，并不代表实际的位置关系。该吹风机100还包括电源接入端20以及驱动控制电路30。该电源接入端20用于接入电源电压，该驱动控制电路30用于根据该电源接入端20接入的电源电压驱动该单相直流无刷电机10工作。如图2所示，在本实施方式中，该电源接入端20用于连接交流电源200并接入交流电源200提供的交流形式的电源电压。该电源接入端20可为市电插头等。该整流滤波电路23包括正极输出端231与负极输出端232。在本实施方式中，该整流滤波电路23用于将电源接入端20接入的交流形式的电源电压转换为直流电压。该驱动控制电路30位于该整流滤波电路23与该单相直流无刷电机10之间，用于侦测单相直流无刷电机10中转子102的转动位置，并根据转子102的位置交替性地改变该整流滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气流调节装置，包括外壳以及设置在所述外壳内的送风单元和电路板，所述送风单元包括风叶及用于驱动所述风叶的单相永磁无刷电机，所述单相永磁无刷电机包括定子及相对该定子转动的转子，所述定子包括定子铁芯及绕设于所述定子磁芯上的单相绕组，所述转子包括转轴及固定于转轴的永久磁铁，所述定子和转子的磁极数相同且不大于6，所述定子铁芯的外径小于35mm，轴向厚度在10mm～20mm之间。

【技术特征摘要】
1.一种气流调节装置，包括外壳以及设置在所述外壳内的送风单元和电路板，所述送风单元包括风叶及用于驱动所述风叶的单相永磁无刷电机，所述单相永磁无刷电机包括定子及相对该定子转动的转子，所述定子包括定子铁芯及绕设于所述定子磁芯上的单相绕组，所述转子包括转轴及固定于转轴的永久磁铁，所述定子和转子的磁极数相同且不大于6，所述定子铁芯的外径小于35mm，轴向厚度在10mm～20mm之间。2.如权利要求1所述的气流调节装置，其特征在于，所述电路板上设有电源接入端和用于向所述单相绕组提供交流电的逆变器。3.如权利要求2所述的气流调节装置，其特征在于，所述气流调节装置为吹风机，所述外壳内还设有与所述电路板电连接的发热单元。4.如权利要求3所述的气流调节装置，其特征在于，所述吹风机的送风流量为80～140立方米/小时，风压为280～720帕斯卡。5.如权利要求3所述的气流调节装置，其特征在于，所述单相永磁无刷电机的额定输出功率为50～100瓦。6.如权利要求3所述的气流调节装置，其特征在于，所述电源接入端用于接入外部交流电源，所述逆变器的输入电压不小于所述电源接入端的输入电压。7.如权利要求2所述的气流调节装置，其特征在于，所述气流调节装置为吸尘器，所述吸尘器的额定输出功率小于100瓦。8.如权利要求1至7任一项所述的气流调节装置，其特征在于，所述电源接入端与逆变器之间电连接有位置侦测器，用于侦测该单相永磁无刷电机的转子的磁场位置，并输出至少两路彼此基本反相的触发信号使所述逆变器产生交流电。9.如权利要求8所述的气流调节装置，其特征在于，所述位置侦测器由单个霍尔芯片实现，所述霍尔芯片具有至少四个引脚。10.如权利要求9所述的气流调节装置，其特征在于，所述吹风机还包括一整流滤波单元，该整流滤波电路包括正极输出端与负极输出端，用于将电源接入端接入的交流形式的电源电压转换为直流电压，所述逆变器为一H桥电路，
\t包括第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关以及第四半导体开关；该第一半导体开关与第二半导体开关依次串联于所述电源接入单元的正极输出端及负极输出端之间，该第三半导体开关与第四半导体开关依次串联于所述整流滤波单元的正极输出端及负极输出端之间；该单相永磁无刷电机的第一电极端与第一半导体开关、第二半导体开关的连接节点连接，第二电极端与该第三半导体开关以及第四半导体开关的连接节点连接，所述四个半导体开关中至少一个为金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极晶体管IGBT。11.如权利要求10所述的气流调节装置，其特征在于，所述位置侦测器与逆变器之间电连接有开关驱动器，用于对位置侦测器输出的触发信号进行放大后提供给逆变器以驱动所述MOSFET或IGBT。12.如权利要求11所述的气流调节装置，其特征在于，所述开关驱动器包括第一半桥驱动器、第二半桥驱动器、第一反相器及第二反相器，该位置侦测器包括用于输出所述两...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，李静，柴捷，张涛，吴家龙，罗育东，马海波，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44