高速無霍爾三相吸塵器電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高速無霍爾三相吸塵器電機。
【背景技術】
[0002]目前吸塵器走進千家萬戶，越來越多的中國家庭在使用吸塵器，常規吸塵器電機中，一般分為串激吸塵器電機和小直流吸塵器電機，常采用有刷電機，轉速在20000-40000轉/分鐘；然而有刷電機體積大，性能低，攜帶不方便，使用范圍有限制，且壽命短，而采用無刷電機則需要較高的硬件和電路控制來實現，大部分采用的霍爾來檢測磁位置以實現磁場定向控制，霍爾元件在使用中經常出現以下問題:1、價格高，不易為客戶接受；2、安裝困難，若安裝不當，則容易損壞霍爾造成故障或啟動不良；3、增加了電機與控制系統的接口和連線，容易引入干擾，降低可靠性；4、使用環境要求苛刻，在高溫、高濕、振動大、有塵埃或有害化學物質的環境中，極易受到損壞；5、增大了電機體積、對電機空間要求苛刻。基于以上缺點，業內也有采用無霍爾的技術來替代有霍爾的結構，但是由于無霍爾技術的難度，目前市場上出現的無霍爾的電機轉速都不高，通常低于40000轉/分鐘，而且換相次數多，換相損耗大，定子結構復雜，不便于繞線。
[0003]而且市場上目前無刷電機的電路板大多有兩種冷卻方式，一種是采用大的散熱片進行冷卻；一種是采用冷卻風葉對電路板進行冷卻，兩種冷卻方式都對無刷電機的結構限制較多，而且成本較高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的是:提供一種高速無霍爾三相吸塵器電機，以實現電機無霍爾傳感器結構，電機轉速大于8萬轉/分鐘，且應用于吸塵器上，可得到超高的吸塵性能。
[0005]本實用新型的第一技術方案是:一種高速無霍爾三相吸塵器電機，其具有由電機出風冷卻的無霍爾傳感器電路，且無霍爾傳感器電路控制的電機轉速大于80000轉/分鐘。
[0006]在第一技術方案的基礎上，進一步包括如下附屬技術方案:
[0007]優選地，所述無霍爾傳感器電路采用模擬電子電路檢測電機反電動勢，通過反電動勢作為轉子磁極位置的反饋信號。
[0008]優選地，其還包括:具有中心圓的鐵芯、穿過中心圓的轉子、用于固定鐵芯一端的第一端蓋、與第一端蓋配合并固定鐵芯另一端的第二端蓋、位于第二端蓋的一側且由轉子驅動的動葉輪、收容動葉輪且與第二端蓋固定的葉輪罩、位于第二端蓋和動葉輪之間的定葉輪、以及位于第一端蓋外側且具有無霍爾傳感器電路的電路板。
[0009]本實用新型的第二技術方案是:一種高速無霍爾三相吸塵器電機，其包括具有中心圓的鐵芯、穿過中心圓的轉子、用于固定鐵芯一端的第一端蓋、與第一端蓋配合并固定鐵芯另一端的第二端蓋、位于第二端蓋的一側且由轉子驅動的動葉輪、收容動葉輪且與第二端蓋固定的葉輪罩、位于第二端蓋和動葉輪之間的定葉輪、以及位于第一端蓋外側的電路板，所述電路板具有由電機出風冷卻的無霍爾傳感器電路，且無霍爾傳感器電路控制的電機轉速大于80000轉/分鐘。
[0010]在第二技術方案的基礎上，進一步包括如下附屬技術方案:
[0011]優選地，所述鐵芯包括呈圓形的鐵芯外緣、以及由鐵芯外緣內壁向中心徑向延伸而成的若干個凸出部，而每個凸出部靠中心一端形成有極靴，且所述每個極靴的極靴角a在90-100。范圍內。
[0012]優選地，所述每個極靴的弧長均在同一中心圓上，所述中心圓的直徑范圍為10-15毫米，每個極靴與轉子的單邊氣隙為0.5毫米。
[0013]優選地，所述鐵芯外緣外壁向外凸出有若干個凸緣，其中凸緣與相應的凸出部對應，并設置有定位孔、和與定位孔相鄰的螺釘孔，其中定位孔與螺釘孔的圓心在同一圓上。
[0014]優選地，所述第一端蓋包括端蓋外緣、與端蓋外緣相連的支撐部、以及位于端蓋外緣和支撐部之間的若干個散熱間隙，其中支撐部包括具有軸孔的中心、以及一端與中心相連而另一端則與端蓋外緣相連的若干個支臂，散熱間隙與弧形間隙在軸向方向上至少部分對齊。
[0015]優選地，所述電路板包括設置在散熱間隙中的若干個摩斯管。
[0016]優選地，所述無霍爾傳感器電路包括控制器、向控制器提供電源的電源單元、與控制器輸出相連的前置驅動單元、與前置驅動單元輸出相連并與電機相連的三相橋功率電路單元、以及設置在控制器和三相橋功率電路單元之間的電流采樣單元。
[0017]本實用新型優點是:
[0018]本實用新型采用無霍爾和電機出風冷卻電路板結構，結構簡單，外形美觀，可靠性高，同時電子元器件的換相次數減小，減小了電子元器件的換相損耗，而且定子結構簡單，方便繞線，生產效率提高，并具有轉速高、體積小、性能高、攜帶方便、節能、壽命長等優點，應用于吸塵器上，可得到超高的吸塵性能。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0020]圖1為本實用新型的立體分解圖；
[0021]圖2為本實用新型的組裝剖視圖；
[0022]圖3為本實用新型中鐵芯的俯視圖；
[0023]圖4為本實用新型另一視角下的立體圖，其中電路板被移除；
[0024]圖5與圖4類似，為本實用新型的立體圖。
[0025]圖6為本實用新型中電路板的立體圖。
[0026]圖7為本實用新型中無霍爾傳感器電路的電路原理圖。
[0027]圖8為本實用新型中鐵芯的極靴角為85度角的實驗數據圖。
[0028]圖9為本實用新型中鐵芯的極靴角為92度角的實驗數據圖。
[0029]圖10為本實用新型中鐵芯的極靴角為98度角的實驗數據圖。
[0030]圖11為本實用新型中鐵芯的極靴角為105度角的實驗數據圖。
【具體實施方式】
[0031]實施例:如圖1-5所示，本實用新型提供了一種高速無霍爾三相吸塵器電機的具體實施例，優選為無刷直流電機，其包括具有中心圓18的鐵芯1、穿過中心圓18的轉子2、用于固定鐵芯1 一端的第一端蓋3、與第一端蓋3配合并固定鐵芯1另一端的第二端蓋4、位于第二端蓋4的一側且由轉子2驅動的動葉輪5、收容動葉輪5且與第二端蓋4固定的葉輪罩7、位于第二端蓋4和動葉輪5之間的定葉輪8、以及位于第一端蓋3外側的電路板6，電路板6具有由電機出風冷卻的無霍爾傳感器電路，且無霍爾傳感器電路控制的電機轉速大于80000轉/分鐘。其中中心圓18的直徑范圍為10-15毫米，每個極靴120與轉子2的單邊氣隙為0.5暈米。
[0032]結合圖3所示，鐵芯1包括呈圓形的鐵芯外緣10、由鐵芯外緣10內壁向中心徑向延伸而成的若干個凸出部12、以及由鐵芯外緣10外壁向外凸出的若干個凸緣14，其中凸出部12的一端形成有極靴120，每個極靴120的極靴角a在90-100°范圍內，而且每個極靴120的弧長均在同一中心圓18上，以減小電子元器件的換相損耗。相鄰凸出部12之間形成有弧形間隙16，凸緣14設置有螺釘孔140、和與螺釘孔140相鄰的定位孔142，其中螺釘孔140與定位孔142的圓心在同一圓上。凸出部12的個數優選為3個