电机及其组装方法_4

文档序号:9643594阅读:来源:国知局
件46使用单个电路板,使得控制器组件46的所有功能都集成在该单个电路板中.
[0056]在示例性实施例中,用户界面板200、整流板202和逆变板204,即控制器组件46,相对于定子组件30的背部平面定向成基本上平面的。这样,控制器组件46相对于电机14不是轴向定向的.可选择地,板200、202和204中的一个或多个可设置成垂直于定子组件30的轴向平面,从而可采用可选择的包装设计。将控制器组件46拆解为模块化的板构件的优点包括:使得控制器组件46能够顺利地在定子组件30的外径周围布置;使得控制器组件46能够与定子组件30分享共同的热沉,即端盖58 ;将控制器组件46的板布置成将热产生装置分离到不同的板上;以及将控制器组件46分成能够形成在不同的板上的主功能模块.
[0057]在示例性实施例中,板200、202和204中的每一个都具有基本上长方形的形状,并且其尺寸形成为与端盖58的相应延伸部分64相适应。这有利于降低制造不同形状的板的成本,例如用在轴向堆叠的马达中的圆形板.可选择地,板200、202和204可以以有利于流体循环组件10如本文所描述的操作的任何数量的形状制造。在示例性实施例中,板200、202和204分布在定子组件30周围并且分成形成在相应的一个板200、202和204上的单独的功能.使用具有不同功能的单独的板200、202和204使得能够更新控制器组件46的单个板而不影响整个控制器组件46.这样的更新对于终端用户、新构件、节约成本或现有构件的废弃来说可能是必要的.而且,通过将控制器组件46分成分离的电路板,电路部分能够以不同配置进行设置,以改变电机14和控制器组件46的最终形状.另外,将板200、202和204分成单独的功能有利于将控制器组件46的热量产生构件分散开来,以有利于控制器组件46的冷却.
[0058]在示例性实施例中,用户界面板200联接到具有接入开口 108和端子盖110的延伸部分64.用户界面板200包括多个穿过其的安装孔210,包括在板200的每个拐角的一个安装孔210.紧固件212穿过每个孔210,并联接到端盖58,以将板200固定就位。然后,用户将他的输入附接至用户界面板200,例如但不限于AC输入连接、串行通信连接和任何附加的离散的输入/输出数字或模拟连接。用户界面板200输出AC电流和串行通信信号,并接收从逆变板204至电源板200的低压直流(DC)信号.
[0059]整流板202联接至邻近用户界面板200的延伸部分64.整流板202包括多个穿过其的安装孔210,包括在板202的每个拐角的一个安装孔210.紧固件212穿过每个孔210,并联接到端盖58,以将板202固定就位。整流板202接收来自用户界面板200的AC电流,并通过标准连接器类型中的任何一个(未示出)输出高电流DC信号.
[0060]逆变板204联接至邻近整流板202的延伸部分64.逆变板204包括多个穿过其的安装孔210,包括在板204的每个拐角的一个安装孔210.紧固件212穿过每个孔210,并联接到端盖58,以将板204固定就位.逆变板204接收来自整流板202的高电流DC信号和来自用户界面板200的串行通信信号,并向定子组件30输出AC信号以驱动电机14以及向用户界面板200输出低压DC信号.在逆变板204上的输入和输出连接是标准连接器类型中的任何一个(未不出).
[0061]在可选择的实施例中,如果电机14的电力需求使得任何一个板产生过多热量,则控制器组件46的模块化配置使得每个电路板能够重新配置,以将定子组件30周围的热量产生构件分散开.例如,在一个适当的实施例中,整流板202包括桥式整流器和共模扼流圈,其中的每一个都能产生热量。如果产生的热量被确定为过多,则可将整流板202分成两个单独的板,使得桥式整流器和共模扼流圈位于各自分离的板上。然后,将每个板放置在端盖58的单独的延伸部分64中。
[0062]如图2所示,电机14联接至风扇叶轮12,使得电机14全部位于风扇腔28的外部,SP,电机14的任何部分都不延伸通过后板18而插入腔28中.这样,空气能够流动通过腔28而不发生干扰,且不会被引到电机14周围,而在至少一些已知的具有径流马达的风扇组件中会出现这样的情况。这样的干涉通常会导致风扇效率的损失。因此,电机14完全不进入腔28中防止了这样的效率损失,并使流体循环组件10相比于至少一些已知的具有向风扇腔中延伸一段显著的距离的径流马达的流体循环组件效率提高.
[0063]在示例性实施例中,如图2最佳地示出的,电机14不包括轴或轴轮毂组件以将电机14联接至风扇叶轮12.而是,电机14通过驱动轮毂126直接联接至风扇叶轮12的后板18,以有利于风扇叶轮12绕中心轴线24的转动.更具体地,驱动轮毂126直接联接至转子盘组件48,并且后板18通过旋拧穿过形成在后板18中的相应开口(未示出)的紧固件164直接联接至驱动轮毂126.可选择地,转子盘组件48可制成直接联接至后板18,这样就不需要驱动轮毂126 了.在其它实施例中,转子盘组件48以有利于流体循环组件10如本文所描述的操作的任何方式联接至后板18.
[0064]图18是可选择的流体循环组件174的剖视图.图19是图18中所示的可选择的流体循环组件的示意性透视图,示出了用于将风扇叶轮12联接至电机14的轴/轮毂组件176.在这个实施例中,电机14包括轴178,轴178径向联接至转子盘组件48的内壁52。在示例性实施例中,轴178的尺寸形成为能够提供与内壁52的干涉配合.键槽180形成在轴178中,用于使轴178径向键入转子盘组件48的内壁52.在可选择的实施例中,轴178以使得流体循环组件174如本文所描述的工作的任何方式径向联接至转子盘组件48的内壁52.在图18和19所示的实施例中,轴178离开电机14轴向延伸至风扇叶轮12的腔28中.轴/轮毂组件176包括轮毂法兰182,轮毂法兰182通过多个紧固件164联接至风扇叶轮12.轮毂法兰182包括大体上圆筒状的轮毂部分184和从轮毂部分184径向向外延伸并位于轮毂部分的端部的环形法兰部分186.轮毂法兰182包括孔(未示出),该孔与轮毂部分184同心,并构造成联接至轴178.在这个实施例中,轴178键连接到轮毂法兰182,并与穿过轮毂法兰182的孔(未示出)形成干涉配合.轮毂法兰182还包括多个紧固件开口(未示出),这些紧固件开口构造成接纳用于联接至风扇叶轮12的紧固件164.在可选择的实施例中,轴178以使得流体循环组件174能够如本文所描述的工作的任何方式联接至轮毂法兰182.
[0065]在操作中,铜线圈44联接至定子芯36,并通过控制器组件46按预定顺序通电.铜线圈44有利于产生轴向磁场,根据铜线圈44通电的预定顺序,轴向磁场绕定子芯36沿顺时针或逆时针方向运动.运动的磁场与永久磁铁54产生的磁通量场相交,以产生导致转子组件32相对于定子组件30绕中心轴线24转动的力矩.产生的力矩是铜线圈44和永久磁铁54之间的磁场相互作用的强度或密度的直接函数.因为转子盘组件48直接联接至风扇叶轮12的后板18,因此转子盘组件48的转动有利于风扇叶轮12的转动.
[0066]本发明所公开的内容提供了一种具有改进的结构设计的流体循环组件,其改善了空气流进入、通过和流至组件下游.更具体地,公开了流体循环组件包括直接联接至风扇的电机,使得电机不侵入风扇内腔,并且整体定位于风扇腔外部,以有利于防止与在风扇腔内的空气流干涉.更具体地,电机包括驱动轮毂,驱动轮毂直接联接至电机的转子组件和风扇的后板,以有利于风扇的转动.流体循环组件还包括从定子组件径向向外联接的基本上平的控制器组件.控制器组件使得小轮廓壳体能够覆盖电机和控制器组件,从而壳体从风扇后板延伸最小距离,并用作定子组件和控制器组件的单个大热沉.同样地,该流体循环组件在流体循环系统中占用更少的空间,并为附加的系统构件提供了额外的空间.而且,该流体循环组件包含更少的整体构件,这使得该流体循环组件比其它已知的流体循环组件更便宜和更易于组装.
[0067]本文描述的装置、方法和系统提供了一种效率提高、噪音降低且通过风扇的气流分布改善的流体循环组件。将离心风扇的控制器组件分拆为模块化板构件的一个优点在于,使得控制器组件能够顺利地布置在定子组件的外径周围.另一个优点在于,控制器组件和定子组件能分享共同的热沉.再一个优点在于,控制器组件能布置成利用一个或多个具体的板功能以及热产生构件的组合将控制器组件的模块化板分开.本文描述的示例性实施例提供了特别适用于HVAC离心风机的装置、系统和方法.
[0068]进一步地,本文描述的实施例涉及风扇组件,该风扇组件包括向后弯曲的风扇和轴流电机,轴流
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