技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于直流無刷電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吸塵器用直流 無刷電機(jī)。
背景技術(shù):
吸塵器要求其電機(jī)體積小而轉(zhuǎn)速高，因此現(xiàn)有吸塵器一般釆用有刷串勵電機(jī)，
但有刷串勵電機(jī)存在易灼傷、壽命短的缺點(diǎn)，特別是其噪音很大， 對家居環(huán)境影響大。
另一方面，直流無刷電機(jī)雖然擁有噪音低的優(yōu)點(diǎn)，但在現(xiàn)有技術(shù)中，
要將直流無刷電機(jī)應(yīng)用到吸塵器中仍有困難，
因?yàn)楝F(xiàn)有直流無刷電機(jī)的外轉(zhuǎn)子釆用一體鑄成的圓環(huán)形永磁體，在電機(jī)轉(zhuǎn)動過程中，
圓環(huán)形永磁體自身的離心力使永磁體自身產(chǎn)生沿徑向位移的趨勢，
但圓環(huán) 形永磁體的一體性結(jié)構(gòu)卻阻止這種徑向位移，從而產(chǎn)生切向拉應(yīng)力，
當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)10000轉(zhuǎn)以上時，該拉應(yīng)力容易使圓環(huán)形永磁體自身出現(xiàn)裂損，
導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速下降甚至損壞。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種吸塵器用直流無刷電機(jī)，
它可以避免在高速旋轉(zhuǎn)時永磁體自身出現(xiàn)裂損。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的吸塵器用直流無刷電機(jī)包括
導(dǎo)葉輪、 動葉輪、定子、轉(zhuǎn)子，其主要特點(diǎn)在于，所述轉(zhuǎn)子是外轉(zhuǎn)子，
該外轉(zhuǎn)子由套筒及偶數(shù)片磁極組成，各磁極均勻分布并粘貼在套筒內(nèi)表面上，
每相鄰 兩磁極之間留出間隙。
實(shí)現(xiàn)上述目的較好的方案是：所述定子是由鐵芯及繞制在鐵芯上單齒分布的三相繞極組成。
實(shí)現(xiàn)上述目的更好的方案是：
所述磁極為瓦形磁極，其片數(shù)為四片。 所述外轉(zhuǎn)子可以采用霍爾元件作為位置傳感器。
上述套筒****采用純鐵粉末冶金結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：
1.由于相鄰磁極之間留出間隙，各片磁極可以產(chǎn)生各自獨(dú)立的微小 徑向位移。
當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時，磁極離心力的作用表現(xiàn)為套筒的徑向彈性變形和各片磁極各自獨(dú)立的徑向位移，
而不會產(chǎn)生各片磁極之間的切向拉應(yīng)力，避免離心力引起磁環(huán)的裂損而導(dǎo)致電機(jī)失效問題，
因此本實(shí)用新型 的電機(jī)轉(zhuǎn)速可高達(dá)11000-25000轉(zhuǎn)/分鐘。
2、由于采用外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子的直流無刷電機(jī)，具有噪音低，體積小巧、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，
更適用于吸塵器的需要。實(shí)驗(yàn)證明，釆用本實(shí)用新型電機(jī)可降低噪聲5-10DB
3、由于外轉(zhuǎn)子套筒釆用純鐵粉末冶金結(jié)構(gòu)，大大增加其強(qiáng)度，
解決了其高速轉(zhuǎn)動易產(chǎn)生變形的問題。由于該金屬的高導(dǎo)磁及低剩磁性能，
也保證了電機(jī)運(yùn)行可靠性及較高效率。
4、在電路設(shè)計(jì)上，可以采用軟特性啟動，避免電機(jī)啟動產(chǎn)生過大的電流沖擊。
同時，其控制電路中可以釆用穩(wěn)速系統(tǒng)，在電壓過低及過高的條件下仍能保證其輸出功率恒定。
附圖說明:
圖1是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施例的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中套筒和磁環(huán)的剖面示意圖。
圖3是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施例的控制電路方框原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1、圖2所示的吸塵器用直流無刷電機(jī)包括導(dǎo)葉輪20、動葉輪21、葉輪罩22，
其外轉(zhuǎn)子由套筒9及四片瓦形磁極11組成，各磁極均勻分布并粘貼在套筒9內(nèi)表面上，
每相鄰兩磁極之間留出間隙不連為一體；
上述套筒9采用純鐵粉末冶金結(jié)構(gòu)，上述定子是由鐵芯10及繞制在鐵芯上單齒分布的三相繞極14組成，
鐵芯10及繞極14支承在定子支承1上。該 外轉(zhuǎn)子釆用高速霍爾元件23作為位置傳感器。
圖3所示，無刷直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，
通過傳感器信號在轉(zhuǎn)子位置譯碼器中轉(zhuǎn)換成正確換相順序相號，
控制功率開關(guān)器件按一定的順序接通或關(guān)斷相繞組，
確保定子繞組產(chǎn)生的磁場和轉(zhuǎn)子磁場之間保持規(guī)定的超前關(guān)系，
從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，推動轉(zhuǎn)子按設(shè)定轉(zhuǎn)向運(yùn)轉(zhuǎn)。該電路采用PWM方式對橋式全波驅(qū)動，
電路下臂橋開關(guān)進(jìn)行脈寬調(diào)制，改變定子繞組的平均電壓，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩。
該電路還釆用電子測速器進(jìn)行F/V變換，得到速度電壓信號與設(shè)定的速度信號比較，
經(jīng)誤差擴(kuò)大器送到PWM實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)速， 并提供相應(yīng)之轉(zhuǎn)矩達(dá)到該電機(jī)的功率設(shè)計(jì)要求，
實(shí)現(xiàn)該電機(jī)按預(yù)定設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，通過轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)帶動渦式輪葉按設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，
從而產(chǎn)生相應(yīng)預(yù)定的真空度。
圖一
圖二
圖三
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