专利名称：节能长寿电扇及其制造方法
技术领域：
本发明涉及单相交流爪极式永磁同步电机风扇，尤其是有内励磁电枢和永磁外转子电机组成的电扇。
背景技术：
现有的有内励磁电枢和永磁外转子电机的电扇，其内励磁电枢由线圈、上下爪极、铁心、轴承螺钉、压线板和主轴组成。各零件由轴承螺钉固紧在主轴上。由于零件多，电枢直径大，力矩大，而轴承螺钉不可能太大，所以固紧力也不可能大。风扇运转时，零件之间会产生松动，使电扇的寿命缩短。其次，线圈骨架是非金属材料制成的，绕线处呈薄壁状，线圈绕好后是圆形的。安装后的线圈，它的绕制方向与永磁外转子的旋转方向相同。风扇运转时，带动电机旋转的电机气隙中的椭圆旋转磁场产生的力矩，理论上讲大小相同，方向相反地作用在线圈上，使线圈向风扇运转的反方向转动，容易破坏线圈的绝缘，甚至扯断引出线。第三，电机的磁路经铁心—爪极—气隙—铁心闭合。在爪极上的主磁通呈从中心向四周辐射、或者从四周向中心集聚的状态，这样，爪极上的磁密高低不均。因为爪极上的磁通B＝Φ/S，而S＝bδp(b爪极宽度，δ爪极厚度，p爪极极数)，所以，爪极越是近中心处的截面积就越小，磁密也就越高，最高处的磁通B＝Φ/πDδ(D铁心直径)，因为πDδ＜bδp，所以爪极中心的磁阻高，降低了电机的效率。也就是说，这种风扇的工作效率不太高，使用寿命也不太长。并且此类电机只能适合小功率小直径的微风电扇。
发明内容
本发明之目的在于公开一种高效节能、使用寿命较长、直径和功率较大的节能长寿电扇及其制造方法。
节能长寿电扇包括下端盖及固定其上的上端盖，装在上端盖和下端盖内的、固定在主轴上的电枢总成，固定在下端盖上的磁片，固定在主轴上的启动盒总成和吊环。电枢总成包括线框铁心，绕制在线框铁心上的线圈，固定在线框铁心上的上爪极和下爪极。线框铁心由铁心、固定在铁心上的上端板和下端板组合成一个零件，铁心的横截面是非圆形的，线圈的横截面也是非圆形的。线框铁心、上端板和下端板都是用磁性材料制成的。
电枢总成上装有保险夹线片。保险夹线片上有止挡片、夹线片和保险片，上爪极上有与止挡片配合的止挡片孔。主轴的下端壁反口成六边形，保险片压在六边形的一个边上。下端盖上有装饰环。
节能长寿电扇的制造方法的特点是将上端板和下端板采用铆接或焊接的方法固定在铁心上，将上爪极和下爪极采用铆接或焊接的方法分别固定在上端板和下端板上。
由于本发明将现有技术的线圈框架、铁心和轴承螺钉三个零件组合成一个零件，称为线框铁心。线圈框架采用金属导磁材料，不但增加了强度和刚性，金属导磁材料还可以使爪极的导体截面得到增加，减少了磁阻，增加了主磁通，使电机的输出功率提高，达到了节能的效果。即线圈框架金属导磁材料的S′＝4cδ(c正方形框架的边长，δ正方形框架的厚度)，爪极近中心的截面积S+S′＝πDδ+4cδ，就可能接近、等于或大于爪极近边缘的截面积。当然，金属导磁材料可以贴在爪极的上面或下面。其次，由于本发明采用截面非圆形的铁心及线圈，防止了线圈的旋转，克服了破坏绕组绝缘、扭断线头的弊病。第三，将上下爪极与上下端板铆接或焊接在一起，使爪极与线框铁心紧固，并且采用保险夹线片使电枢总成与主轴不会松动。第四，在下端盖上嵌装了装饰环，使电机主体线速度高低部分分段，同时也增加了美感。因此本发明具有工作效率高、使用寿命长等优点，不但适用于微风电扇，而且使设计Φ1050mm以上的大直径大功率的电扇得以实现。既适用于立式风扇，也适用于卧式风扇。
附图1是本发明实施例一的主视图，附图2和3分别是本发明实施例一磁极线圈总成的主视图和俯视图，附图4和5分别是本发明实施例一铁心组件的主视图和俯视图，附图6是本发明实施例二铁心组件的俯视图，附图7和8是本发明主轴下端口的主视图和仰视图，附图9和10是本发明保险夹线片的主视图和左视图。
在上述各图中，1、吊环，2、启动盒总成，3、磁片，4、装饰环，5、上端盖，6、主轴，7、电枢总成，8、下端盖，9、风叶，71、上爪极，72、保险夹线片，73、线框铁心，74、线圈，75、下爪极，76、止挡片孔，721、止挡片，722、夹线片，723、保险片，731、上端板，732、下端板，733、铁心，734、含油轴承。
具体实施方案如附图1～10所示，节能长寿电扇包括下端盖8及固定其上的上端盖5，装在上端盖5和下端盖8内的、固定在主轴6上的电枢总成7，固定在下端盖8上的磁片3，固定在主轴6上的启动盒总成2和吊环1，固定在外转子上的风叶9。电枢总成7包括线框铁心73，绕制在线框铁心73上的线圈74，固定在线框铁心73上的上爪极71和下爪极75。线框铁心73由铁心733、固定在铁心733上的上端板731和下端板732组合成一个零件。铁心733上有成一体的轴承螺钉。铁心733的上下两端装有含油轴承734。铁心733的横截面是非圆形的，如多边形或椭圆形等。线圈74的截面形状相应地也是非圆形的。线框铁心73绕线处采用喷塑或喷漆处理。线框铁心73、上端板731和下端板732都是用磁性材料制成的，如导磁材料等，既作线框，又作铁芯。
如附图2、3、7、8、9、10所示，电枢总成7上装有保险夹线片72。保险夹线片72上有止挡片721、夹线片722和保险片723。上爪极71上有与止挡片721配合的止挡片孔76。主轴6的下端壁反口制成六边形，内壁有螺纹，然后与电枢总成7上的铁心733上的轴承螺钉相配合。配好后，将止挡片721装入止挡片孔76内，将保险片723紧贴在主轴6下端的六边形的一个边上，即可防止电枢总成7与主轴6松动。
如附图1所示，下端盖8上装有装饰环4，装饰环4是一个独立件。它既可以使电机主体线速度高低分段，又可以增加美感。
如附图1～6所示，节能长寿电扇的制造方法是将上端板731和下端板732采用铆接或焊接的方法固定在铁心733上。附图5所示的实施例一是铆接的，而附图6所示的实施例二是焊接的。将上爪极71和下爪极75采用铆接或焊接的方法分别固定在上端板731和下端板732上。
权利要求
1.一种节能长寿电扇，包括下端盖(8)及固定其上的上端盖(5)，装在上端盖(5)和下端盖(8)内的、固定在主轴(6)上的电枢总成(7)，固定在下端盖(8)上的磁片(3)，固定在主轴(6)上的启动盒总成(2)和吊环(1)，电枢总成(7)包括线框铁心(73)，绕制在线框铁心(73)上的线圈(74)，固定在线框铁心(73)上的上爪极(71)和下爪极(75)，其特征在于所述的线框铁心(73)由铁心(733)、固定在铁心(733)上的上端板(731)和下端板(732)组合成一个零件，铁心(733)的横截面是非圆形的，线圈(74)的横截面也是非圆形的，线框铁心(73)、上端板(731)和下端板(732)都是用磁性材料制成的。
2.按权利要求1所述的节能长寿电扇，其特征在于电枢总成(7)上装有保险夹线片(72)，保险夹线片(72)上有止挡片(721)、夹线片(722)和保险片(723)，上爪极(71)上有与止挡片(721)配合的止挡片孔(76)，主轴(6)的下端壁反口成六边形，保险片(723)压在六边形的一个边上。
3.按权利要求1或2所述的节能长寿电扇，其特征在于下端盖(8)上有装饰环(4)。
4.一种节能长寿电扇的制造方法，其特征在于上端板(731)和下端板(732)采用铆接或焊接的方法固定在铁心(733)上，上爪极(71)和下爪极(75)采用铆接或焊接的方法分别固定在上端板(731)和下端板(732)上。
全文摘要
节能长寿电扇及其制造方法涉及单相交流爪极式永磁同步电机电扇,尤其是由内励磁电枢和永磁外转子组成的电机的电扇。本发明要解决的技术问题是,公开一种高效节能、使用寿命较长、直径和功率较大的节能长寿电扇,以及这种风扇的制造方法。节能长寿电扇包括下端盖、上端盖、电枢总成、磁片、启动盒和吊环。电枢总成包括线框铁心、线圈、上爪极和下爪极。线框铁心由铁心、固定在铁心上的上端板和下端板组成一个零件,铁心的横截面是非圆形的,线圈的横截面也是非圆形的,线框铁心、上端板和下端板都是用磁性材料制成的。节能长寿电扇的制造方法在于上端板和下端板采用铆接或焊接的方法固定在铁心上,上爪极和下爪极采用铆接或焊接的方法分别固定在上端板和下端板上。不但适用于微风电扇,也适用于较大直径和功率的电扇；不但适用于立式电扇,也适用于卧式电扇。
文档编号F04D25/02GK1423058SQ0113052
公开日2003年6月11日 申请日期2001年11月24日 优先权日2001年11月24日
发明者应恩甫, 应利沙 申请人:应恩甫, 应利沙