直流無刷電機定子和直流無刷電機及風扇的製作方法

2023-06-07 06:40:52 1

本發明涉及一種風扇使用的電機，尤其涉及一種風扇使用的直流無刷電機。

背景技術：

風扇電機分為交流電機、直流無刷電機和直流有刷電機。如吊扇，其包括殼體、風扇電機及殼體外的葉片。

直流無刷電機包括定子和轉子，定子包括鐵芯與線圈繞組，鐵芯包括具有中心孔的軛部及多個均勻分布在軛部外圍的齒部，齒部外設置有齒頂部；線圈繞組包括纏繞在每個齒部上的繞線包，相鄰兩個齒部之間具有容納線圈包的槽口，線圈繞組通電後，使得在每個齒頂部上形成獨立的磁力線；與轉子內環的磁性單元相互配合，以驅動直流無刷電機的轉動。

目前的直流無刷電機的定子存在如下問題：鐵芯一般採用600型號的矽鋼製成，由於材料的價格較高，使得生產的成本較大，並且鐵芯的重量也較大；目前的直流無刷電機在長時間使用時，電機容易發熱，這會影響電機的可靠性能。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種可降低重量，且利於散熱的直流無刷電機定子，這不僅可以降低電機的生產成本，大大延長電機的使用壽命，同時有利於提高電機的可靠性能。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：直流無刷電機定子，包括矽鋼片和線圈繞組，所述的矽鋼片包括中間具有通孔的軛部、分布在軛部外的多個齒部和齒部外側的齒頂部，所述的線圈繞組包括多個分別纏繞在齒部上的線圈包，線圈包通電後形成磁力線，其特徵在於所述的軛部上設置有至少一個以上的散熱孔，該散熱孔的側壁與軛部的外側表面留有一定壁厚以允許磁力線通過。

本發明進一步的優選方案為：所述的軛部的外圍且正對齒部位置設置有阻止齒頂部與齒部所產生的部分熱量流向軛部的阻隔孔，且該阻隔孔的側壁與軛部的外側表面留有一定壁厚以允許磁力線通過。

本發明進一步的優選方案為：所述的矽鋼片上設置有隔絕線圈繞組與矽鋼片的絕緣護套，所述的絕緣護套由上護套和下護套相互合攏形成。

本發明進一步的優選方案為：所述的絕緣護套包括包裹於齒部的中間部分、包裹於齒頂部內壁的外側部分和包裹於軛部外壁的內側部分。

本發明進一步的優選方案為：所述的內側部分的上下端分別設置有升高部分，線圈繞組的跨接線貼在該升高部分的外表面以隔離跨接線與矽鋼片的接觸。

本發明進一步的優選方案為：絕緣護套還包括設置在軛部一側表面外的中心部分，線路板安裝於該中心部分上，該中心部分使線路板與矽鋼片相隔離，與線路板處於同一面上的升高部分上設置有線槽以允許線路板與線圈繞組之間的連接線通過。

本發明進一步的優選方案為：四個散熱孔均勻分布在所述的軛部上，該散熱孔的面積與軛部的面積比為1/5～2/3。

本發明進一步的優選方案為：所述的阻隔孔的口徑小於齒部的橫向寬度，且阻隔孔位於散熱孔的外圍。

本發明進一步的優選方案為：直流無刷電機，包括上述的直流無刷電機定子。

本發明進一步的優選方案為：風扇，包括上述的直流無刷電機。

與現有技術相比，本發明的優點是電機在工作時，由於線圈繞組通電後，線圈繞組附近的齒部和齒頂部會發熱，並且將熱量傳遞給軛部，散熱孔垂直分布於軛部上，在不增加軛部的體積的情況下，增加了軛部的表面積，有利於電機散熱，風扇在工作時，垂直散熱孔可形成空氣對流，增加定子的散熱效果，使電機具有更好的工況；從軛部上切割下來金屬材料，可以進一步地來利用被切割下來的金屬材料，降低了生產成本，同時定子的重量進一步減少。

附圖說明

圖1為本發明中定子的俯視圖；

圖2為本發明中矽鋼片的俯視圖；

圖3為本發明中矽鋼片的立體圖；

圖4為本發明中矽鋼片、上護套和下護套的爆炸圖；

圖5為本發明中上護套的側視圖；

圖6為本發明中上護套的立體圖；

圖7為本發明中下護套的側視圖；

圖8為本發明中下護套的立體圖；

圖9為本發明中定子的立體圖；

圖10為本發明中定子的側視圖；

圖11為本發明中定子的俯視圖；

圖12為本發明中定子的仰視圖；

圖13為本發明中定子的爆炸圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。

一種風扇，如吊扇,其包括殼體，安裝於殼體內的直流無刷電機，以及殼體外的葉片，直流無刷電機包括定子3和轉子(附圖未顯示)。電機的定子3與轉子之間通過磁性相互作用，使轉子轉動起來。

如圖1-13所示，直流無刷電機定子3，包括矽鋼片5和線圈繞組6，矽鋼片採用600型號的矽鋼製成，矽鋼片5包括中間具有通孔7的軛部8，通孔內可穿插有固定軸1，該固定軸可固定安裝於天花板上，分布在軛部8外的多個齒部9和齒部9外側的齒頂部10，兩個相鄰之間的齒部9之間具有容納線圈包11的槽口12，線圈繞組6包括多個分別纏繞在齒部9上的線圈包11，線圈包11通電後形成磁力線13，具體地,兩個線圈包為一組線圈包，通電後構成一個磁力線迴路，如圖1所示，軛部8上設置有4個的散熱孔14，該散熱孔14的側壁141與軛部8的外側表面81留有一定壁厚以允許磁力線13通過。電機在工作時，由於線圈繞組6通電後，線圈繞組6附近的齒部9和齒頂部10會發熱，並且將熱量傳遞給軛部8，散熱孔14垂直分布於軛部8上，在不增加軛部8的體積的情況下，增加了軛部8的表面積，能產生空氣對流，有利於定子3的散熱效果，使電機具有更好的工況；同時可以從軛部8上切割下來金屬材料，可以進一步地來利用被切割下來的金屬材料，降低了生產成本，同時定子3的重量進一步減少。

如圖1-3所示，軛部8的外圍且正對齒部9位置設置有阻止齒頂部10與齒部9所產生的部分熱量流向軛部8的阻隔孔15，且該阻隔孔15的側壁151與軛部8的外側表面81留有一定壁厚以允許磁力線13通過。電機在工作時，線圈繞組6會通電發熱，阻隔孔15可阻止矽鋼片5的外部熱量向內部傳遞，但是又不影響磁力線13的分布穿過。

如圖4-圖8所示，矽鋼片5上設置有隔絕線圈繞組6與矽鋼片5的絕緣護套16，絕緣護套16由上護套161和下護套162相互合攏形成。線圈繞組6為漆包線繞制，線圈繞組6在定子3上的繞制時，會碰到金屬材料的定子3，可能會把漆包線外的漆包層碰掉。絕緣護套16由塑料材質製成，漆包線都繞制在塑料製成的絕緣護套16上，這可以防止漆包線外的漆層掉落，避免在漆包線掉落時，使導線與金屬製成的矽鋼片5隔絕，防止短路現象的發生。上護套161與下護套162相互合攏，組裝過程比較方便，簡化了生產工藝。

如圖4-圖8所示，絕緣護套16包括包裹於齒部9的中間部分163、包裹於齒頂部9內壁的外側部分164和包裹於軛部8外壁的內側部分165。絕緣護套16的中間部分能隔絕矽鋼片5上的齒部9與漆包線的短路，外側部分164能隔絕齒頂部10的內壁與漆包線的短路，內側部分165能隔絕軛部8的外壁與漆包線的短路。內側部分165的上下端分別設置有升高部分166，線圈繞組6的跨接線貼在該升高部分166的外表面以隔離跨接線與矽鋼片5的接觸。進一步隔絕矽鋼片5與漆包線之間的短路情況發生。

如圖13所示，絕緣護套16還包括設置在軛部8一側表面外的中心部分，線路板安裝於該中心部分上，該中心部分使線路板與矽鋼片5相隔離，與線路板處於同一面上的升高部分上設置有線槽2以允許線路板與線圈繞組6之間的連接線通過。絕緣護套16的中心部分用於安裝控制線圈工作的線路板，由於線路板上設置有晶片，電容，電阻等發熱元件，該中心部分一方面隔離避免短路現象的發生，同時隔絕矽鋼片5產生的熱量對線路板上電元器件的影響。

如圖1-圖3所示，四個散熱孔14均勻分布在軛部8上，該散熱孔14的面積與軛部8的面積比為1/5～2/3。阻隔孔15的口徑小於齒部9的橫向寬度，且阻隔孔15位於散熱孔14的外圍。軛部8的直徑為8釐米到12釐米之間，每個散熱孔14的直徑為2釐米-3.5釐米之間，阻隔孔15的直徑為2-4釐米左右，齒部9的厚度為5-8釐米左右。兩個散熱孔14之間具有一定的間隔，在增加散熱效果的同時，不會影響到軛部8的整體強度和支撐力。

以上對本發明所提供的直流無刷電機定子、直流無刷電機及風扇進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理本發明及核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。