一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),除包括定子繞組、設(shè)置于定子繞組中軸的風(fēng)機(jī)軸承和電機(jī)控制模塊,還包括有繞定子繞組轉(zhuǎn)動(dòng)的外轉(zhuǎn)子,所述外轉(zhuǎn)子包括有:包圍定子繞組與電機(jī)控制模塊的腔體和設(shè)置于腔體外側(cè)面的葉輪;所述腔體內(nèi)側(cè)壁上固定有至少兩個(gè)弧形片狀的永磁體。本實(shí)用新型的風(fēng)機(jī)使用壽命長(zhǎng)、噪音小、能耗低、體積小、冷卻效果好且便于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,具備自身狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。
【專利說(shuō)明】
一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電力冷卻領(lǐng)域,具體涉及一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前傳統(tǒng)的電機(jī)及風(fēng)機(jī)均采用內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),該類風(fēng)機(jī)電機(jī)與葉片分別布置,風(fēng)機(jī)體積及長(zhǎng)度較大,其總長(zhǎng)度約為電機(jī)長(zhǎng)度的1.5倍;另外,因風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸一般較長(zhǎng),風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)平衡應(yīng)力主要集中在靠近葉片側(cè)的軸承上,導(dǎo)致該軸承壽命縮短;同時(shí),內(nèi)轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)形成的氣流一般都會(huì)繞開電機(jī),導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱明顯,一般需獨(dú)立加裝散熱模塊。另外,目前傳統(tǒng)直流電機(jī)一般采用碳刷為轉(zhuǎn)子提供換向電流來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)碳刷及換向電極將受到磨損,需定期更換碳刷且電機(jī)壽命一般較短,同時(shí)此類風(fēng)機(jī)一般不具備變速功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提出一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)自我降溫,電機(jī)壽命長(zhǎng),便于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。
[0004]為達(dá)到上述實(shí)用新型的目的,本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),除包括定子繞組、設(shè)置于定子繞組中軸的風(fēng)機(jī)軸承和電機(jī)控制模塊,還包括有繞定子繞組轉(zhuǎn)動(dòng)的外轉(zhuǎn)子,所述外轉(zhuǎn)子包括有:包圍定子繞組與電機(jī)控制模塊的腔體和設(shè)置于腔體外側(cè)面的葉輪;所述腔體內(nèi)側(cè)壁上固定有至少兩個(gè)弧形片狀的永磁體。
[0006]所述葉輪包括垂直腔體外側(cè)面的盤片、偏離定子方向并垂直設(shè)置于盤片上的一組導(dǎo)風(fēng)片。
[0007]所述葉輪還包括有環(huán)狀的導(dǎo)流槽,其設(shè)置于所述一組導(dǎo)風(fēng)片上方。
[0008]所述導(dǎo)風(fēng)片為弧形薄片或方形薄片。
[0009]所述至少兩個(gè)永磁體構(gòu)成多極永磁體,定子繞組為多級(jí)繞組結(jié)構(gòu)。
[0010]所述定子繞組中內(nèi)嵌有監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行溫度的溫度傳感器和監(jiān)測(cè)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器,所述溫度傳感器和霍爾傳感器分別與電機(jī)控制模塊電性連接。
[0011]所述電機(jī)控制模塊包括有用于實(shí)現(xiàn)定子繞組外接電流換向的電子換向模塊。所述電子換向模塊接收PWM脈寬調(diào)制模塊的控制信號(hào)。所述電機(jī)控制模塊還包括有向電子換向模塊輸出恒定電壓的整流模塊。所述整流模塊由風(fēng)機(jī)電源供電。
[0012]本實(shí)用新型的一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),具有如下有益效果:
[0013]1、該類風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子與葉輪融為一體,可有效控制風(fēng)機(jī)體積。
[0014]2、外轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)平衡應(yīng)力均分布于兩側(cè)軸承上,使得軸承壽命更長(zhǎng)。
[0015]3、外轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)形成的氣流將流過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)子,電機(jī)冷卻效果好,使用壽命更長(zhǎng)。
[0016]4、無(wú)刷直流電機(jī)采用了電子換向電路實(shí)現(xiàn)電流換向,避免了傳統(tǒng)有刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)碳刷及電極的磨損,電機(jī)使用壽命更長(zhǎng)。
[0017]5、PWM脈寬調(diào)制模塊可根據(jù)輸入的控制信號(hào)可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的無(wú)級(jí)變速控制,異于實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0018]6、具備自身運(yùn)行溫度及轉(zhuǎn)速的監(jiān)測(cè)功能。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī)的電機(jī)控制模塊電路結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型變頻風(fēng)機(jī)的控制電壓與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部實(shí)施例。
[0023]參看圖1,其為本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),除包括定子繞組10、設(shè)置于定子繞組10中軸的風(fēng)機(jī)軸承15和電機(jī)控制模塊40,還包括有繞定子繞組10轉(zhuǎn)動(dòng)的外轉(zhuǎn)子20,所述外轉(zhuǎn)子20包括有:包圍定子繞組10與電機(jī)控制模塊40的腔體21和設(shè)置于腔體21外側(cè)面的葉輪(未標(biāo)示);所述腔體21內(nèi)側(cè)壁上固定有至少兩個(gè)弧形片狀的永磁體(未圖示)。上述變頻風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)機(jī)軸承15固定于安裝位置,電機(jī)控制模塊40使得定子繞組10上產(chǎn)生交變磁場(chǎng),驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子20轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024]所述葉輪包括垂直腔體外側(cè)面的盤片22、偏離定子方向并垂直設(shè)置于盤片上的一組導(dǎo)風(fēng)片23。
[0025]所述葉輪還包括有環(huán)狀的導(dǎo)流槽24,其設(shè)置于所述一組導(dǎo)風(fēng)片23上方。
[0026]所述導(dǎo)風(fēng)片23為弧形薄片或方形薄片。
[0027]所述至少兩個(gè)永磁體構(gòu)成多極永磁體,定子繞組10為多級(jí)繞組結(jié)構(gòu),通常還包括有鐵芯。
[0028]參看圖2,為本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī)的電機(jī)控制模塊電路結(jié)構(gòu)圖。所述電機(jī)控制模塊40設(shè)置于定子繞組10的下部,其包括有用于實(shí)現(xiàn)定子繞組10外接電流換向的電子換向模塊41。
[0029]所述電子換向模塊41接收PffM脈寬調(diào)制模塊44的控制信號(hào)。
[0030]所述電機(jī)控制模塊40還包括有向電子換向模塊41輸出恒定電壓的整流模塊42。所述整流模塊42由風(fēng)機(jī)電源43供電。所述整流模塊42將風(fēng)機(jī)電源43提供的220?400VAC電源整流成恒定250VDC電壓,并通過(guò)電子換向模塊41使得定子繞組10中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)以驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。PWM脈寬調(diào)制模塊可根據(jù)輸入的控制信號(hào),一般在IV到1V之間,參看圖3,控制電壓與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線,實(shí)現(xiàn)電機(jī)換向電壓線性調(diào)節(jié)。
[0031]進(jìn)一步,作為一個(gè)實(shí)施例,所述定子繞組10中內(nèi)嵌有監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行溫度的溫度傳感器(未圖示)和監(jiān)測(cè)外轉(zhuǎn)子20轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器(未圖示),所述溫度傳感器和霍爾傳感器分別與電機(jī)控制模塊40電性連接,可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行溫度計(jì)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)缺陷。
[0032]上述實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案;因此,盡管本說(shuō)明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,但是,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換;而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn),其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),包括定子繞組、設(shè)置于定子繞組中軸的風(fēng)機(jī)軸承和電機(jī)控制模塊,其特征在于,還包括有繞定子繞組轉(zhuǎn)動(dòng)的外轉(zhuǎn)子,所述外轉(zhuǎn)子包括有:包圍定子繞組與電機(jī)控制模塊的腔體和設(shè)置于腔體外側(cè)面的葉輪;所述腔體內(nèi)側(cè)壁上固定有至少兩個(gè)弧形片狀的永磁體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),其特征在于,所述葉輪包括垂直腔體外側(cè)面的盤片、偏離定子方向并垂直設(shè)置于盤片上的一組導(dǎo)風(fēng)片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),其特征在于,所述葉輪還包括有環(huán)狀的導(dǎo)流槽,其設(shè)置于所述一組導(dǎo)風(fēng)片上方。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),其特征在于,所述導(dǎo)風(fēng)片為弧形薄片或方形薄片。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),其特征在于,所述至少兩個(gè)永磁體構(gòu)成多極永磁體,定子繞組為多級(jí)繞組結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),其特征在于,所述電機(jī)控制模塊包括有用于實(shí)現(xiàn)定子繞組外接電流換向的電子換向模塊,所述電子換向模塊接收PWM脈寬調(diào)制模塊的控制信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),其特征在于,所述電機(jī)控制模塊還包括有向電子換向模塊輸出恒定電壓的整流模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),其特征在于,所述整流模塊由風(fēng)機(jī)電源供電。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流變頻風(fēng)機(jī),其特征在于,所述定子繞組中內(nèi)嵌有監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行溫度的溫度傳感器和監(jiān)測(cè)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器,所述溫度傳感器和霍爾傳感器分別與電機(jī)控制模塊電性連接。
【文檔編號(hào)】F04D29/28GK205503501SQ201520996196
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日
【發(fā)明人】王典浪, 李 東, 李國(guó)艮, 黃忠康, 劉寧, 楊曉維, 杜文濤
【申請(qǐng)人】中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司曲靖局