一种家用电器无刷电机的制作方法

1.本发明涉及无刷电机技术领域，具体涉及一种家用电器无刷电机。


背景技术：

2.无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品，由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(nd-fe-b)材料，因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号，无刷电机在我国的发展时间虽短，但是随着技术的日益成熟与完善得到了迅猛发展。已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用；
3.家庭用电器往往需要长时间的运行，而家庭电器无刷电机在长时间运行后都不免出现过热现象，基于此，传统无刷电机的输出轴线上内均安装有风扇，风扇高速旋转形成气流，能够带走无刷电机的运行热量，防止无刷电机过热而导致运行功率下降或烧毁的现象，在实际使用中，由于无刷电机内部结构繁杂，这导致无刷电机的通风效果并不佳，且电机转子、电机定子排布紧密，一定程度上也会影响其散热能力，因此设计一种家用电器无刷电机是很有意义的。


技术实现要素：

4.(1)要解决的技术问题
5.本发明的目的在于解决传统无刷电机的输出轴线上内均安装有风扇，风扇高速旋转形成气流，能够带走无刷电机的运行热量，防止无刷电机过热而导致运行功率下降或烧毁的现象，在实际使用中，由于无刷电机内部结构繁杂，这导致无刷电机的通风效果并不佳，且电机转子、电机定子排布紧密，一定程度上也会影响其散热能力的问题。
6.(2)技术方案
7.为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
8.一种家用电器无刷电机，包括机壳，所述机壳的一侧端壁上设置有进风口单元，所述机壳一端外周壁上设置有出风口单元，所述机壳内壁中部固定连接有支护圈，所述支护圈内安装有多个定子线圈，多个所述定子线圈围绕中心轴设置，所述中心轴转动嵌设在机壳两侧端壁之间，且所述中心轴的中部外侧安装有多个转子线圈，所述定子线圈外围且位于机壳内安装有风冷组件，所述风冷组件与中心轴传动连接，所述支护圈与中心轴之间连通设置有水冷组件，所述水冷组件与中心轴之间通过往复组件相连接。
9.优选的，所述中心轴两端均固定连接有空柱，所述空柱外壁均设置有通槽，其中一个所述空柱的一端与机壳内壁转动连接，所述中心轴的外周壁上固定连接有分隔板，相邻所述分隔板之间固定连接有定子线圈，两个所述空柱之间连通设置有四个吸热管，所述吸热管曲折设置在分隔板内。
10.优选的，所述支护圈的外周壁固定连接有多个散热板，所述散热板的另一端固定连接在机壳内壁，所述支护圈的内周壁上等距固定连接有多个定子线圈，且所述支护圈为空心结构设计，所述支护圈内固定嵌设有换热绕圈。
11.优选的，所述风冷组件包括大齿轮和竖轴，所述大齿轮固定套设在中心轴的一端外侧，多个所述竖轴围绕中心轴等距设置，所述竖轴转动嵌设在机壳的两端内壁之间，所述竖轴的一端外侧固定连接有第一风扇和小齿轮，所述小齿轮均与大齿轮啮合连接，所述竖轴的另一端外侧固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮均啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的一侧端面固定连接有横轴，所述横轴的外侧固定连接有第二风扇。
12.优选的，所述水冷组件包括密封环，所述密封环套设在空柱外侧，所述密封环的两侧均设置有适配口，所述适配口的内周壁上设置有凹陷环，所述凹陷环与空柱外壁之间固定嵌设有橡胶环，两个所述密封环外壁分别固定嵌设有第一管道和第二管道，所述第一管道与换热绕圈的一端固定连接，所述第二管道固定连接有加压仓，所述加压仓的端与换热绕圈的另一端相连通。
13.优选的，所述往复组件包括第一摆板，所述第一摆板固定连接在空柱的一端，所述第一摆板的另一侧设置有第二摆板，所述第二摆板的一端固定连接有输出轴，所述输出轴转动嵌设在机壳的一侧端面中部，所述第一摆板、第二摆板之间固定连接有连接轴，所述连接轴外侧转动套设有拉杆，所述拉杆的另一端铰接有导杆，所述导杆的一端延伸至加压仓内，且所述导杆的端部外侧设置有圆环，所述圆环与导杆之间固定连接有多个连接板，所述圆环一侧铰接有翻板。
14.优选的，所述进风口单元由多个弧形槽构成，多个所述弧形槽围绕机壳端面中心等距设置，且所述弧形槽与第一风扇相对应设置，所述出风口单元有多个竖槽构成，多个所述竖槽围绕机壳中心等距设置，所述竖槽与第二风扇相对应设置。
15.优选的，所述小齿轮由中心板、外齿环和多个连接块构成，所述中心板与竖轴固定连接，所述中心板、外齿环之间固定连接有多个连接块，相邻所述连接块设置有通风间隙。
16.有益效果：
17.a.该家用电器无刷电机，通过进风口单元、风冷组件和出风口单元的设置，转子线圈带动中心轴单向旋转，大齿轮与中心轴同步转动，大齿轮啮合传动多个外齿环转动，使得第一风扇高速转动，可引导单向气流从进风口单元进入，且中心轴带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮啮合传动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动横轴转动，横轴带动第二风扇转动，第二风扇引导气流从出风口单元排出，使得单向气流能够带走散热板的热量，可辅助定子线圈通过热传导散热，大齿轮传动小齿轮的传动方式提高了第一扇叶、第二扇叶的转速，使得气流更加强劲，第一扇叶、第二扇叶分别对应进风口单元、出风口单元，减少了气流穿透的阻力，运行流畅；
18.b.通过水冷组件、支护圈的设置，中心轴带动第一摆板转动，第一摆板通过连接轴带动第二摆板转动，第二摆板带动输出轴输出动力，连接轴带动拉杆的一端作圆周运动，拉杆的另一端拉动导杆直线往复运动，导杆后移时，翻板打开，导杆前移时，翻板在流体阻力的作用下闭合，可间歇推动换热液体进入到换热绕圈内，使得换热液体在换热绕圈、吸热管内流通，可将转子线圈的运行热量传输至支护圈，在热传导的作用下，散热板能够将热量通过热辐射的形式传导至气流中排出，能够防止定子线圈、转子线圈排布紧密而影响转子线
圈散热效果的情况出现，散热全面；
19.c.通过中心轴、支护圈的设置，换热绕圈、吸热管、密封环和加压仓之间可形成闭合的通道，该通道内填充有换热液体，换热液体可为冷水或液压油材料，比热容大，吸热效果好，换热后的流体在密封环内从通槽内进入空柱内，再经吸热管在分隔板内曲折流通，能够通过热传导的方式均匀吸收转子线圈的热量，经换热后的换热液体在支护圈内沿着换热绕圈逐层流通，能够通过热传导的方式均匀传导热量至支护圈、散热板，将转子线圈、定子线圈分开水冷散热，相较于传统方式单一采用风冷散热的方式，其散热效率更高。
附图说明
20.图1为本发明一种家用电器无刷电机的外观图；
21.图2为本发明一种家用电器无刷电机的侧面剖视图；
22.图3为本发明一种家用电器无刷电机中吸热管的连接结构示意图；
23.图4为本发明一种家用电器无刷电机附图2中的a处结构放大图；
24.图5为本发明一种家用电器无刷电机的俯视剖面图。
25.附图标记如下：
26.1、机壳；2、支护圈；3、定子线圈；4、中心轴；5、转子线圈；6、风冷组件；7、水冷组件；8、往复组件；11、进风口单元；111、弧形槽；12、出风口单元；121、竖槽；21、散热板；22、换热绕圈；41、空柱；42、通槽；43、分隔板；44、吸热管；61、大齿轮；62、竖轴；63、第一风扇；64、小齿轮；641、中心板；642、外齿环；643、连接块；65、第一锥齿轮；66、第二锥齿轮；67、横轴；68、第二风扇；72、密封环；72、适配口；73、凹陷环；74、橡胶环；75、第一管道；76、第二管道；77、加压仓；81、第一摆板；82、第二摆板；83、输出轴；84、连接轴；85、拉杆；86、圆环；87、连接板；88、翻板；89、导杆。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.下面结合附图1-5和实施例对本发明进一步说明：
29.参照图1-5，一种家用电器无刷电机，包括机壳1，所述机壳1的一侧端壁上设置有进风口单元11，所述机壳1一端外周壁上设置有出风口单元12，所述机壳1内壁中部固定连接有支护圈2，所述支护圈2内安装有多个定子线圈3，多个所述定子线圈3围绕中心轴4设置，所述中心轴4转动嵌设在机壳1两侧端壁之间，且所述中心轴4的中部外侧安装有多个转子线圈5，所述定子线圈3外围且位于机壳1内安装有风冷组件6，所述风冷组件6与中心轴4传动连接，所述支护圈2与中心轴4之间连通设置有水冷组件7，所述水冷组件7与中心轴4之间通过往复组件8相连接。
30.本实施例中，风冷组件6引导外界冷空气从进风口单元11进入机壳1，再从出风口单元12排出，该过程中，冷空气与机壳1内部元器件换热，可防止过热的情况出现，同时，经过往复组件8泵送，水冷组件7可驱动水体在机壳1内流通，增强了机壳1紧密空间内的散热能力，提高了风冷的效果。
31.进一步的，所述中心轴4两端均固定连接有空柱41，所述空柱41外壁均设置有通槽
42，其中一个所述空柱41的一端与机壳1内壁转动连接，所述中心轴4的外周壁上固定连接有分隔板43，相邻所述分隔板43之间固定连接有定子线圈3，两个所述空柱41之间连通设置有四个吸热管44，所述吸热管44曲折设置在分隔板43内。
32.本实施例中，换热后的流体在密封环71内从通槽42内进入空柱41内，再经吸热管44在分隔板43内曲折流通，能够通过热传导的方式均匀吸收转子线圈5的热量，提高了转子线圈5的散热能力。
33.进一步的，所述支护圈2的外周壁固定连接有多个散热板21，所述散热板21的另一端固定连接在机壳1内壁，所述支护圈2的内周壁上等距固定连接有多个定子线圈3，且所述支护圈2为空心结构设计，所述支护圈2内固定嵌设有换热绕圈22。
34.本实施例中，多个散热板21围绕支护圈2外壁等距设置，气流经过相邻散热板21之间的间隙时，气流将会吸收散热板21的辐射热量，进而使得散热板21降温，散热板21可吸收定子线圈3的热量，使得定子线圈3持续降温。
35.进一步的，所述风冷组件6包括大齿轮61和竖轴62，所述大齿轮61固定套设在中心轴4的一端外侧，多个所述竖轴62围绕中心轴4等距设置，所述竖轴62转动嵌设在机壳1的两端内壁之间，所述竖轴62的一端外侧固定连接有第一风扇63和小齿轮64，所述小齿轮64均与大齿轮61啮合连接，所述竖轴62的另一端外侧固定连接有第一锥齿轮65，所述第一锥齿轮65均啮合连接有第二锥齿轮66，所述第二锥齿轮66的一侧端面固定连接有横轴67，所述横轴67的外侧固定连接有第二风扇68。
36.本实施例中，大齿轮61与中心轴4同步转动，大齿轮61啮合传动多个外齿环642转动，使得第一风扇63高速转动，可引导单向气流从进风口单元11进入，且中心轴4带动第一锥齿轮65转动，第一锥齿轮65啮合传动第二锥齿轮66转动，第二锥齿轮66带动横轴67转动，横轴67带动第二风扇68转动，第二风扇68引导气流从出风口单元12排出，使得单向气流能够带走散热板21的热量，可辅助定子线圈3通过热传导散热。
37.进一步的，所述水冷组件7包括密封环71，所述密封环71套设在空柱41外侧，所述密封环71的两侧均设置有适配口72，所述适配口72的内周壁上设置有凹陷环73，所述凹陷环73与空柱41外壁之间固定嵌设有橡胶环74，两个所述密封环71外壁分别固定嵌设有第一管道75和第二管道76，所述第一管道75与换热绕圈22的一端固定连接，所述第二管道76固定连接有加压仓77，所述加压仓77的端与换热绕圈22的另一端相连通。
38.本实施例中，中心轴4转动时，空柱41在密封环71内转动，橡胶环74内外壁分别过盈贴合中心轴4与密封环71，可防止换热绕圈22、吸热管44、密封环71和加压仓77之间的闭合通道泄漏，且能够满足空柱41转动的要求，使得换热液体与吸热管44的换热作用互不冲突，可为转子线圈5深度降温。
39.进一步的，所述往复组件8包括第一摆板81，所述第一摆板81固定连接在空柱41的一端，所述第一摆板81的另一侧设置有第二摆板82，所述第二摆板82的一端固定连接有输出轴83，所述输出轴83转动嵌设在机壳1的一侧端面中部，所述第一摆板81、第二摆板82之间固定连接有连接轴84，所述连接轴84外侧转动套设有拉杆85，所述拉杆85的另一端铰接有导杆89，所述导杆89的一端延伸至加压仓77内，且所述导杆89的端部外侧设置有圆环86，所述圆环86与导杆89之间固定连接有多个连接板87，所述圆环86一侧铰接有翻板88。
40.本实施例中，中心轴4带动第一摆板81转动，第一摆板81通过连接轴84带动第二摆
板82转动，第二摆板82带动输出轴83输出动力，可为家用电器提供动力，适用于洗衣机、空调或电风扇等，连接轴84带动拉杆85的一端作圆周运动，拉杆85的另一端拉动导杆89直线往复运动，导杆89后移时，翻板88打开，导杆89前移时，翻板88在流体阻力的作用下闭合，可间歇推动换热液体进入到换热绕圈22内。
41.进一步的，所述进风口单元11由多个弧形槽111构成，多个所述弧形槽111围绕机壳1端面中心等距设置，且所述弧形槽111与第一风扇63相对应设置，所述出风口单元12有多个竖槽121构成，多个所述竖槽121围绕机壳1中心等距设置，所述竖槽121与第二风扇68相对应设置。
42.本实施例中，弧形槽111可设计为一圈或多圈结构，能够最大限度引导气流进入机壳1，弧形槽111还可以为圆形、椭圆形或矩形结构设计，竖槽121位于机壳1远离弧形槽111的一端外壁，作为优选，弧形槽111、竖槽121内均可固定嵌设滤网、纱网或海绵，能够最大限度过滤空气中的杂质，防止定子线圈3、转子线圈5积尘。
43.进一步的，所述小齿轮64由中心板641、外齿环642和多个连接块643构成，所述中心板641与竖轴62固定连接，所述中心板641、外齿环642之间固定连接有多个连接块643，相邻所述连接块643设置有通风间隙。
44.本实施例中，大齿轮61啮合传动多个外齿环642转动，使得第一风扇63高速转动，在第一风扇63高速转动时，可引导单向气流从进风口单元11进入机壳1内，而通风间隙能够允许气流经过。
45.工作原理：使用时，将无刷电机通电后，定子线圈3受磁场力作用持续单向旋转，长时间运行后，定子线圈3、转子线圈5温度均会直线上升，转子线圈5带动中心轴4单向旋转，大齿轮61与中心轴4同步转动，大齿轮61啮合传动多个外齿环642转动，使得第一风扇63高速转动，可引导单向气流从进风口单元11进入，且中心轴4带动第一锥齿轮65转动，第一锥齿轮65啮合传动第二锥齿轮66转动，第二锥齿轮66带动横轴67转动，横轴67带动第二风扇68转动，第二风扇68引导气流从出风口单元12排出，使得单向气流能够带走散热板21的热量，可辅助定子线圈3通过热传导散热，同步地，中心轴4带动第一摆板81转动，第一摆板81通过连接轴84带动第二摆板82转动，第二摆板82带动输出轴83输出动力，连接轴84带动拉杆85的一端作圆周运动，拉杆85的另一端拉动导杆89直线往复运动，导杆89后移时，翻板88打开，导杆89前移时，翻板88在流体阻力的作用下闭合，可间歇推动换热液体进入到换热绕圈22内，给予换热液循环提供动力，使得换热液体在换热绕圈22、吸热管44内流通，以此进一步提高本发明的散热效率，可将转子线圈5的运行热量传输至支护圈2，在热传导的作用下，散热板21能够将热量通过热辐射的形式传导至气流中排出，可帮助无刷电机定子线圈3高效散热，防止过热情况发生。
46.本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。