[发明专利]一种用于吸尘器的开关磁阻电机

说明书

一种用于吸尘器的开关磁阻电机，包括定子、绕组、转子和转轴；绕组设置在定子上，转子同轴设置在定子的中心，转轴设置在转子的中心；转子为凸极结构，转子两侧形成转子凹槽，凹槽内设置有填充装置。本发明转子极处采用阶梯气隙，减小了电机转矩脉动的同时也对传统6/2开关磁阻电机的转矩死区的现象进行了改善；转子轭部处为内收结构，在结构上起到抑制电机转矩脉动的效果。

技术领域

本发明属于电机类的开关磁阻电机技术领域，特别涉及一种用于吸尘器的开关磁阻电机。

背景技术

吸尘器是利用其内部的电机转动带动叶片旋转，在吸尘器密封的壳体和外部环境之间形成一个空气负压，从而将灰尘、毛屑等脏物或杂物吸入到吸尘器的集尘袋中，从而实现清洁。所以，吸尘器内部的电机是吸尘器的核心部件，电机的转速越高，吸尘器的吸力越大，清洁效果越优异。目前传统的吸尘器电机采用有刷电机，转速可达数万转。其转速虽然满足了要求，但是换相导致有刷电机具有寿命短、噪声大且性能低等缺点。近年来，随着吸尘器行业的飞速发展，以及市场对小型化的便携式吸尘器的巨大需求，使得开关磁阻电机逐步替代有刷电机，成为吸尘器内部主要采用的电机种类之一。

开关磁阻电机是一种定子和转子均为凸极结构的电机，转子上没有绕组，也没有永磁材料和永磁体。具有结构简单、可靠性高、成本低、耐高温、调速性能好等特点，非常适合用于超高速领域。而超高速开关磁阻电机体积小、转速高的优点不仅克服了传统吸尘器体积大的缺点、满足了市场对吸尘器小型化的需求，而且显著提升了吸尘器的吸力，使得吸尘器的清洁效果更优异。

开关磁阻电机的铁芯损耗和开关频率会随着转子齿数的增加而增加。转子齿数越多，铁芯损耗和开关频率越高，开关磁阻电机的效率越低、控制越复杂；除此之外，目前的开关磁阻电机大部分为双凸极结构，使得电机在高速运行时风阻损耗显著增加，从而导致电机的效率下降，并进一步加剧了电机的震动噪声问题，大大降低了电机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于吸尘器的开关磁阻电机，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于吸尘器的开关磁阻电机，包括定子、绕组、转子和转轴；绕组设置在定子上，转子同轴设置在定子的中心，转轴设置在转子的中心；

转子为凸极结构，转子两侧形成转子凹槽，凹槽内设置有填充装置。

进一步的，定子内侧壁上等弧度设有若干定子极，每个定子极之间形成定子凹槽，每个定子极上绕有线圈。

进一步的，在空间上相差180°的两个定子极上的两个线圈，采用串联的方式连接在一起组成一相绕组。

进一步的，定子极端部两侧对称设置有翼缘，形成极靴结构。

进一步的，转子的两端设置有转子极，两个转子极在空间上相差180°，极宽相等；每个转子极处采用阶梯气隙结构；转子轭部处为圆弧内收结构，形成转子凹槽，转子凹槽与转子极在空间上相差90°。

进一步的，填充装置和转子形成完整的圆柱。

进一步的，转子两端设有圆板状的端盖，端盖和转子以及填充装置粘接为一个整体圆柱状结构。

进一步的，定子极个数为六，六个定子极在定子内壁上均匀分布，六个定子极上共三相绕组，三个相的绕组在定子内壁的六个定子极上形成的磁极的极性为N、S极轮流分布。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明转子和转子槽的填充装置组合为一圆柱结构，大大减小了电机在高速运行时的风阻损耗，同时也固定了转子极；

本发明定子极处增加了双侧极靴，抑制电机的转矩脉动的同时也增加了电机的转速。可实现超高速运行，开关磁阻电机的仿真转速可达到110000rpm，并且实现了开关磁阻电机的基本功能。