本發明涉及電機技術領域，尤其涉及一種噪音小、散熱效果好且具有三個定子極的三相（三極）吸塵器電機結構。

背景技術：

現有技術的吸塵器電機普遍存在噪音大、散熱效果差及使用壽命短等缺陷，同時部分電機還存在功率小、真空度不足及去塵能力差的問題，造成用戶體驗不佳。公開日為2012年2月15日，公開號為CN102355082A的中國專利文件公開了一種吸塵器電機，包括位于電機外殼上的進風口，以及設于電機外殼內并依次布置于進風口下方的動導風輪、靜導風輪和電機本體；其特征在于所述靜導風輪外圍與電機外殼內壁之間設有由消音材料制成的消音罩，同時靜導風輪和電機本體之間設有由消音材料制成的消音隔板。該結構在風道上增加了吸音材料，可以在一定程度上降低電機的噪音，但這種吸音材料會影響風道的通風效果，降低了吸塵器電機的真空度，也影響了電機的散熱，降低了電機的使用壽命。公開日為2014年1月15日，公開號為CN203398941U的中國專利文件公開了一種吸塵器電機，包括殼體，殼體的下端設有風罩，風罩中部設有進風口，殼體的內腔中設有定子與轉子，轉子中部設有豎直布置的轉軸，所述風罩內設有與轉軸下端相對固定的動葉輪以及與殼體相對固定的導風輪，導風輪的下表面設有若干導風葉片，風罩的外表面設有與導風葉片下端面所在位置相對應的定位面，所述導風葉片的下端面和風罩內表面緊密貼合。該專利通過消除導風輪和風罩之間的間隙從而使吸塵器電機的運行穩定性得到提升。但上述吸塵器電機均不同程度地存在噪音大、散熱效果差、真空度不足及去塵能力差等缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的是為解決現有技術的吸塵器電機存在的噪音大、散熱效果差及使用壽命短等問題，提供一種噪音小、散熱效果好及使用壽命長的三相吸塵器電機結構。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種三相吸塵器電機結構，包括由多片定子沖片疊合構成的定子鐵芯及定子繞組，所述定子鐵芯包括定子軛及由定子軛內圓向內延伸的三個定子極，定子鐵芯的中央設有轉子孔，所述定子極環繞中心孔均勻分布，定子鐵芯的外周設有定子風道，相鄰的定子極之間構成繞組槽，繞組槽內相鄰的定子繞組之間形成有與定子極側邊（定子極極身的兩側邊）平行的三個繞組風道，所述定子鐵芯的前后兩端分別固定有前支架與后支架，轉子的前后兩端分別設置在前支架與后支架上，轉子磁瓦采用整體圓柱式結構，磁瓦材料采用高磁能積的永磁材料；定子與轉子的外徑比為3.5至5.0。本發明的定子采用三相（三極）方案，使得定子繞組槽具有較大的橫截面積，定子繞組槽的容量增加，有利于定子繞組的布線和定子鐵芯內部散熱與通風結構的設置。本發明在定子鐵芯的外周與導流罩之間定子風道，同時在繞組槽內相鄰的定子繞組之間還設有與定子極側邊平行的繞組風道（這里考慮了定子極的側邊可能存在的偏轉情形，即定子極的側邊不與電機轉軸平行的情形），從風罩前端中央進風口吸入的風通過導風輪后，大部分通過定子外部的定子風道向后吹出，另外的一部分進入定子內部通過繞組風道向后吹出，這樣，本發明的吸塵器電機形成了一個外風道（定子風道）及三個內風道（繞組風道），在總的風流量不變的條件下，可以降低電機內氣流的流速，從而大大降低電機的風噪聲；另一方面，內、外風道可以更好地起到對定子鐵芯與定子繞組的強制風冷散熱作用，降低電機的溫升，從而在同等體積的條件下提高電機的功率，使得吸塵器具有足夠的真空度，提高吸塵器的去塵效果。對于轉子采用永磁體的電機來說，采用高磁能積的稀土永磁材料，可以確保獲得超強的氣隙磁密，大大提升電機的功率密度；而采用合理的定子與轉子的外徑比，可以使電機的各方面性能均達到一個理想的效果。

作為優選，前支架的后側設有導流罩，所述導流罩套設在定子鐵芯外周且與定子鐵芯之間形成所述的定子風道，前支架上固定有環形導風輪，導風輪上設有導風葉片，固定在轉子前端的離心式風葉設置在導風輪內，導風輪的外周設有圓筒狀的風罩，風罩的前端中央設有進風口，風罩的后端固定在前支架上。

作為優選，定子鐵芯呈圓柱形，所述定子極包括極身、極靴和極尖，極身靠近轉子孔一端的中間設有齒冠槽，所述齒冠槽的橫截面呈矩形，齒冠槽的寬度是極身寬度的18%至21%，齒冠槽的深度是齒冠槽寬度的40%至60%，定子極弧系數為0.55至0.67。在極身靠近轉子孔一端的中間設置齒冠槽，可以有效地抑制齒槽轉矩（力矩），降低電機運行振動與噪音，提高電機運行的平穩性。而采用合理的定子極弧系數，可以使電機的性能均達到一個理想的效果。

作為優選，定子鐵芯的外圓周上凸設有三個凸臺，所述凸臺與定子極對應且位于定子極的外側，凸臺的中心設有定位槽，定子鐵芯的兩端面均設有絕緣層；所述定位槽包括一個橫截面呈半圓形的外槽，外槽的底部設有一個橫截面為半圓形的內槽，內槽的直徑小于外槽的直徑；前支架與后支架均呈Y形，包括三個與定子鐵芯上凸臺位置相對應的支腳，前支架與后支架均通過支腳分別固定在定子鐵芯前后兩端的凸臺上。凸臺配合定位槽用于將前支架、后支架及定子鐵芯三者固定，外槽用于安裝支架固定螺栓，內槽用于前后支架的定位，同時開設定位槽增加了定子鐵芯的外表面積，有利于定子鐵芯的散熱。

作為優選，導風輪包括圓環狀的輪架，所述導風葉片為一體設置在輪架上的前層葉片與后層葉片，所述的前層葉片與后層葉片均環繞輪架中心呈離心式旋轉布置，所述的前層葉片沿輪架周向均勻布置，所述的后層葉片在前層葉片的后側分段設置且旋轉方向與前層葉片相反，相鄰兩段后層葉片之間形成有支腳避讓缺口，后層葉片位于前支架上相鄰的兩個支腳之間,所述離心式風葉設置在導風輪的前層葉片內側，離心式風葉的旋轉方向與前層葉片的旋轉方向相反。導風輪上的前層葉片與后層葉片用于約束工作氣流，配合導風罩使氣流平穩向后吹出，降低氣流散亂引起的噪音，同時提高電機的散熱效果，提升真空度。這里的離心式旋轉布置，是指弧形葉片在某一圓周上環形陣列形成結構，與離心式風機的風葉通常所采用排列方式一致。

作為優選，所述的前層葉片和后層葉片在電機的軸向上均為等寬結構，且前層葉片在電機的軸向上的寬度小于后層葉片在電機的軸向上的寬度,前層葉片在電機周向上的長度大于后層葉片在電機周向上的長度，前層葉片與后層葉片在電機的徑向截面上呈弧形，前層葉片在電機軸向上的寬度大于轉子上的離心式風葉在電機軸向上的寬度。與后層葉片相比，前層葉片在電機的軸向上的寬度較窄而在電機的周向上長度較長，這樣的結構有利于將離心式風葉轉動時外周形成的高速氣流迅速從前層葉片之間順利導出；而后層葉片軸向長、周向短的結構可以減少風阻，有利于從前層葉片導出的氣流通過后層葉片返回定子通道及繞組通道，降低噪音。

作為優選，導流罩呈圓筒形，定子風道的橫截面呈圓環形；繞組風道的橫截面呈外寬內窄的喇叭形，三個繞組風道的總橫截面積（三個繞組風道的橫截面積之和）是定子風道橫截面積的20%至30%。圓筒形的導流罩有助于防止氣流散亂，而合理選擇繞組風道的橫截面形狀及與定子風道的氣流量比例，可以有效降低電機的氣流噪音，同時提高電機的散熱效果，提升真空度。這里的喇叭形是指由兩側定子繞組的外周弧面、定子軛的內弧面及定子線槽開口處兩個定子極極尖連線所圍合的圖形。

作為優選，與所述繞組風道相鄰的定子繞組外周面上形成有若干條與電機軸向平行的凸條，凸條的橫截面呈半圓形。凸條一方面有利于增加定子繞組與氣流接觸的表面積，提高定子繞組的散熱效果，另一方面有助于約束繞組風道內的氣流流向，降低電機的噪音。

作為優選，定子極兩側的定子繞組中間均設有與定子極側邊平行的通風孔，所述的通風孔的橫截面呈梯形，所述梯形的下底邊（梯形兩條平行邊中的長邊）與定子極的側邊平行，梯形的相鄰兩邊連接處通過圓弧過渡，通風孔的橫截面積是繞組風道橫截面積的20%至30%。在定子繞組內設置通風孔，可以進一步增加定子繞組的散熱效果，而將通風孔的橫截面設置為梯形，一方面可以簡化工藝，另一方面是根據定子繞組的橫截面結構,采用梯形可以使得通風孔周圍的定子繞組其厚度大致相等，從而實現最好的散熱效果；同時通風孔具有分流作用，有利于進一步降低電機的噪音，優選通風孔與繞組風道的氣流量比例，可以使散熱與降噪均達到一個比較理想的效果。這里的通風孔的橫截面積是繞組風道橫截面積的20%至30%，是指單個通風孔的橫截面積是單個繞組風道的橫截面積的20%至30%。

與繞組風道內定子繞組外周面上設置的凸條類似，在通風孔內壁的定子繞組上也可以設置與通風孔平行的凸條，設置凸條一方面有利于增加定子繞組與氣流接觸的表面積，提高定子繞組的散熱效果，另一方面有助于約束通風孔內的氣流流向，降低電機的噪音。

需要說明的是，本發明電機的前述技術參數都是經過無數次各種參數的組合試驗后得到的優化值，它綜合考慮了電機的噪音、溫升、體積及生產工藝制約等多方面的因素，是滿足實際生產要求的首選技術參數值。另外，本發明的電機結構適用于直流永磁電機，也可以應用于三相交流永磁電機。

本發明的有益效果是：它有效地解決了現有技術的吸塵器電機存在的噪音大、散熱效果差及使用壽命短等問題，本發明的吸塵器電機噪音小、散熱效果好且使用壽命長，減少了電機的體積，提高了去塵能力，具有很高的實用價值。

附圖說明

圖1是本發明的一種結構剖視圖；

圖2是本發明定子沖片的一種結構示意圖；

圖3是本發明的一種立體分解結構示意圖；

圖4是本發明的一種橫截面結構示意圖；

圖5是本發明轉子的一種結構剖視圖；

圖6是本發明的另一種橫截面結構示意圖。

圖中：1.定子鐵芯，2.定子繞組，3.定子軛，4.定子極，5.轉子孔，6.繞組槽，7.繞組風道，8.前支架，9.后支架10.轉子，11.導流罩，12.定子風道，13.導風輪，14.離心式風葉，15.風罩，16.進風口，17.極身，18.極靴，19.極尖，20.齒冠槽，21.凸臺，22.定位槽，23.絕緣層，24.支腳，25.前層葉片，26.后層葉片，27.避讓缺口，28.通風孔。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖對本發明技術方案的具體實施方式作進一步的說明。

實施例1

在如圖1所示的實施例1中，一種三相吸塵器電機結構，包括由多片定子沖片疊合構成的定子鐵芯1及定子繞組2，所述定子鐵芯呈圓柱形，定子鐵芯包括定子軛3及由定子軛內圓向內延伸的三個定子極4，所述定子極包括極身17、極靴18和極尖19（見圖2），極身靠近轉子孔一端的中間設有齒冠槽20，所述齒冠槽的橫截面呈矩形，齒冠槽的寬度是極身寬度的19%，齒冠槽的深度是齒冠槽寬度的40%至60%，本實施例為45%；定子鐵芯的外圓周上凸設有三個凸臺21，所述凸臺與定子極對應且位于定子極的外側，凸臺的中心設有定位槽22，定位槽包括一個橫截面呈半圓形的外槽，外槽的底部設有一個橫截面為半圓形的內槽，內槽的直徑小于外槽的直徑，定子鐵芯的兩端面均設有絕緣層23（見圖3）。

定子鐵芯的中央設有轉子孔5，所述定子極環繞中心孔均勻分布，相鄰的定子極之間構成繞組槽6，繞組槽內相鄰的定子繞組之間形成有與定子極側邊平行的三個繞組風道7，繞組風道的橫截面呈外寬內窄的喇叭形（見圖4），所述定子鐵芯的前后兩端分別固定有前支架8與后支架9，前支架與后支架均呈Y形，包括三個與定子鐵芯上凸臺位置相對應的支腳24，前支架與后支架均通過支腳分別固定在定子鐵芯前后兩端的凸臺上。永磁式轉子10（見圖5）的前后兩端分別設置在前支架與后支架上，轉子磁瓦采用整體圓柱式結構，磁瓦材料采用高磁能積的永磁材料；前支架的后側設有圓筒形的導流罩11，所述導流罩套設在定子鐵芯外周且與定子鐵芯之間形成有定子風道12，定子風道的橫截面呈圓環形，三個繞組風道的總橫截面積是定子風道橫截面積的20%至30%，本實施例為25%；前支架上固定有環形導風輪13，導風輪包括圓環狀的輪架，導風輪上設有導風葉片，所述導風葉片為一體設置在輪架上的前層葉片25與后層葉片26，所述的前層葉片與后層葉片均環繞輪架中心呈離心式旋轉布置，所述的前層葉片沿輪架周向均勻布置，所述的后層葉片在前層葉片的后側分段設置且旋轉方向與前層葉片相反。前層葉片和后層葉片在電機的軸向上均為等寬結構，且前層葉片在電機的軸向上的寬度小于后層葉片在電機的軸向上的寬度,前層葉片在電機周向上的長度大于后層葉片在電機周向上的長度，前層葉片與后層葉片在電機的徑向截面上呈弧形，相鄰兩段后層葉片之間形成有支腳避讓缺口27，后層葉片位于前支架上相鄰的兩個支腳之間, 固定在轉子前端的離心式風葉14設置在導風輪內的前層葉片內側，前層葉片在電機軸向上的寬度大于轉子上的離心式風葉在電機軸向上的寬度，離心式風葉的旋轉方向與前層葉片的旋轉方向相反。導風輪的外周設有圓筒狀的風罩15，風罩的后端固定在前支架上，風罩的前端中央設有進風口16。本實施例的定子與轉子的外徑比為3.8，定子極弧系數為0.58。

實施例2

在實施例2中，與繞組風道相鄰的定子繞組外周面上形成有3條與電機軸向平行的凸條（圖中未畫出），凸條的橫截面呈半圓形，凸條的凸起高度是繞組風道兩側定子繞組之間最小間距的15%，其余和實施例1相同。

實施例3

在圖6所示的實施例3中，定子極兩側的定子繞組中間均設有與定子極側邊平行的通風孔28，所述的通風孔的橫截面呈梯形，所述梯形的下底邊與定子極的側邊平行，梯形的相鄰兩邊連接處通過圓弧過渡，通風孔的橫截面積是繞組風道橫截面積的24%，其余和實施例1或實施例2相同。

實施例4

在實施例4中，在通風孔內的定子繞組上設置若干條與通風孔平行的凸條（圖中未畫出），梯形通風孔的上底邊上設有兩條凸條，下底邊上設有三條凸條，凸條在所在底邊的長度上均勻布置，凸條的橫截面呈半圓形，凸條的凸起高度是梯形通風孔高度（上底邊與下底邊之間的距離）的12%，其余和實施例3相同。

本發明的電機工作時，從風罩前端中央進風口吸入的風在轉子上離心式風葉的作用下由內向外穿過導風輪的前層葉片，受到風罩阻擋后折返進入后層葉片，通過兩層葉片對氣流的約束，大部分氣流通過定子外部的定子風道向后吹出，其余的部分進入定子內部通過繞組風道向后吹出，這樣，本發明的吸塵器電機形成了一個外風道（定子風道）及三個內風道（繞組風道），在總的風流量不變的條件下，可以降低電機內氣流的流速，從而大大降低電機的風噪聲；另一方面，內、外風道可以更好地起到對定子鐵芯與定子繞組的強制風冷散熱作用，降低了電機的溫升，從而在同等體積的條件下提高電機的功率，使得吸塵器具有足夠的真空度，提高吸塵器的去塵效果。

除上述實施例外，在本發明的權利要求書及說明書所公開的范圍內，本發明的技術特征或技術數據可以進行重新選擇及組合，從而構成新的實施例，這些都是本領域技術人員無需進行創造性勞動即可實現的，因此這些本發明沒有詳細描述的實施例也應視為本發明的具體實施例而在本發明的保護范圍之內。