一種變頻軸流風機制造技術

一種變頻軸流風機，由風扇框架、中罩框、風扇葉輪、線包、PCB電路板、ARM芯片、支撐骨架、鐵芯體、永磁體組成，其要點是將軸流風機本體、永磁無刷直流電動機和控制器三合一集成在一起，通過四個互成90

A frequency conversion axial flow fan

A variable-frequency axial-flow fan is composed of a fan frame, a middle cover frame, a fan impeller, a wire package, a PCB circuit board, an ARM chip, a supporting framework, an iron core, and a permanent magnet. The main point of the fan is to integrate the axial-flow fan body, a permanent magnet brushless DC motor and a controller in one, and form 90% of each other through four.

【技術實現步驟摘要】
一種變頻軸流風機
本專利技術涉及一種風機類產品，具體而言，涉及一種機電一體化的變頻軸流風機。
技術介紹
軸流風機是一種氣體平行于風機轉動軸流動的風機，主要特點是，不改變空氣介質的流向，通常應用在大風量、低阻力的場合，比如用于大功率電子設備、中央處理器CPU或功率發熱器件的散熱降溫。傳統軸流風機的驅動源通常采用交直流兩用串激式電動機，這類電動機由于內部存在電刷和機械換向器機構，先天不足，特別容易由于積碳造成損壞，所以電刷要定期更換維護；在節能降耗方面，串激式電動機需要勵磁電流，其功率因數難以提高。目前，軸流風機采用永磁無刷直流電動機驅動已成趨勢，使用直流供電可以廣泛地應用于各種移動設備上，具有噪音低，起動力矩大，運行平穩、調速范圍寬的特點，可滿足各種運行模式下的轉速要求，優勢十分明顯。在節能方面，永磁無刷直流電動機的采用永磁體勵磁，無需另外吸取勵磁電流，所以轉子中無交變磁通，轉子上既無銅耗又無鐵耗，節能效果好，運轉噪聲小。不過，永磁無刷直流電動機驅動軸流風機仍存在一些障礙，首先是永磁無刷直流電動機不能自行工作，需要借助外部的控制器才能運轉，技術上將其分成軸流風機送風機構部分（又稱軸流風機本體）、永磁無刷直流電動機和控制器三大塊，安裝和接線弄得很復雜，特別是如何將其小型化和扁平化，使得工程師們也頗為躊躇；其次是永磁無刷直流電動機常常通過轉動軸來帶動風扇葉片，這種輸出結構流于大眾化，導致拓撲空間受限。
技術實現思路
據此，本專利技術提出了一種變頻軸流風機，它將軸流風機本體、永磁無刷直流電動機和控制器都集成在一起，精致而簡潔，技術方案具體如下：一種變頻軸流風機，由軸流風機本體、永磁無刷直流電動機和控制器三部分構成，所述的軸流風機本體包括：風扇框架、中罩框、風扇葉輪；所述的永磁無刷直流電動機包括：線包、支撐骨架、鐵芯體、永磁體；所述的控制器包括：PCB電路板、ARM芯片、信號調理芯片、驅動芯片、VMOS管、霍爾位置傳感器；其要點在于：所述的風扇框架為正方形，四角開有框架安裝孔，中央位置處有一空心圓柱體，該空心圓柱體通過四根框架肋條與風扇框架的四邊相接，所述的電纜線穿過一根框架肋條后引出，在該空心圓柱體的中心位置，有一圓柱形的中罩框，所述的中罩框的外壁上帶有四根凸出的矩形棱條，中罩框的中心處開有圓孔，圓孔與風扇框架的接觸面有一倒角臺階；所述的風扇葉輪為空心圓柱體，圓柱體的外壁上伸展出風扇葉片，中心位置處有一根轉動軸，轉動軸的一端開有一圈卡口槽，所述的上軸承與下軸承分別套接在轉動軸上；所述的永磁體安裝框架為空心圓柱體，空心圓柱體的外壁上開有永磁體嵌槽，所述的永磁體鑲嵌在永磁體嵌槽中，然后再將永磁體安裝框架緊密鑲嵌到風扇葉輪的內壁；所述的PCB電路板為圓環狀，一面表貼焊接有ARM芯片、信號調理芯片、驅動芯片，另一面焊接有VMOS管并插件安裝有四個霍爾位置傳感器，PCB電路板的外邊沿部分開有四個安裝孔，中央圓孔的邊沿處開有四個矩形缺口；所述PCB電路板上的元器件具有如下的連接關系：ARM芯片的外部中斷引腳分別與信號調理芯片的輸出引腳相連，信號調理芯片的輸入引腳再分別與霍爾位置傳感器的信號輸出引腳相連，ARM芯片上的I/O引腳接驅動芯片的輸入端，驅動芯片的輸出引腳接VMOS管的控制端；所述的支撐骨架由內外兩層的空心圓柱體組成，外層圓柱體的外壁上開有骨架壁凹槽和半圓形嵌槽，所述的鐵芯體鑲嵌在骨架壁凹槽中；骨架內層空心圓柱體的內壁上開有四個矩形凹槽，矩形凹槽的尺寸與PCB電路板的矩形缺口相同；骨架內外兩層空心圓柱體通過互成90度角的四根支柱連接成一體，所述的線包分別繞在四根支柱上；所述的支撐骨架的一個端面上還伸出四個骨架引腳，保證PCB電路板上的四個安裝孔剛好套接在骨架引腳上；裝配時，先將PCB電路板上的四個安裝孔插入支撐骨架上的四個骨架引腳中，PCB電路板另一面上的霍爾位置傳感器嵌入支撐骨架的半圓形嵌槽中，PCB電路板中央圓孔處的四個矩形缺口與支撐骨架的內層空心圓柱體內壁上的四個矩形凹槽的棱線恰好對齊；接著將風扇框架上的中罩框插入支撐骨架的內層空心圓柱體中，中罩框外壁上凸出的四根矩形棱條分別穿過PCB電路板中央圓孔處的四個矩形缺口以及支撐骨架內層空心圓柱體內壁上的四個矩形凹槽，至此，風扇框架通過中罩框和支撐骨架與PCB電路板連為一體；然后，將鑲嵌了永磁體和永磁體安裝框架的風扇葉輪上的中心轉動軸插入中罩框中，轉動軸上套接的上軸承與下軸承分別與中罩框的內壁緊密相嵌，所述的轉動軸的卡口槽穿過中罩框圓孔后，在倒角臺階處再將開口卡片鑲嵌卡入轉動軸的卡口槽中，從而使得風扇框架與風扇葉輪之間連接起來，裝配好后的風扇葉輪內的永磁體安裝框架與鑲嵌在骨架壁凹槽中的鐵芯體相互靠攏卻不接觸，所述的風扇葉輪與風扇框架中央位置處的空心圓柱體端面相互靠攏也不接觸；然后，將不干膠的銘牌粘貼在風扇框架的倒角臺階處，完全遮蓋了開口卡片位置。進一步地，所述的霍爾位置傳感器嵌入支撐骨架的半圓形嵌槽中后再用焊接膠水粘牢。進一步地，所述的開口卡片為不銹鋼片。進一步地，所述的VMOS管為表貼封裝元件。進一步地，所述的永磁體為釹鐵硼材料，鑲嵌在永磁體嵌槽后，再用焊接膠水粘牢。附圖說明為了清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1一種變頻軸流風機外形圖一；圖2一種變頻軸流風機外形圖二；圖3一種變頻軸流風機分解圖一；圖4一種變頻軸流風機分解圖二；圖5去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機外形圖；圖6去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機分解圖一；圖7去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機分解圖二；圖8去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機分解圖三；圖9去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機分解圖四；圖10去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機分解圖五；圖11去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機分解圖六；圖12去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機分解圖七；圖13去掉風扇框架后的一種變頻軸流風機分解圖八；圖14一種變頻軸流風機分解圖三；圖15一種變頻軸流風機分解圖四；圖16一種變頻軸流風機分解圖五；圖17支撐骨架圖；圖18PCB電路板正面視圖。標號說明：1風扇框架11銘牌12電纜線13框架安裝孔14中罩框15框架肋條16倒角臺階2風扇葉輪21轉動軸22永磁體安裝框架23上軸承24下軸承25開口卡片26永磁體嵌槽27卡口槽5線包6PCB電路板61ARM芯片62信號調理芯片63驅動芯片64霍爾位置傳感器65VMOS管66PCB電路板安裝孔67矩形缺口7支撐骨架71骨架內層空心圓柱體72骨架引腳73矩形凹槽74半圓形嵌槽75骨架壁凹槽8鐵芯體9永磁體具體實施方式下面結合附圖說明本專利技術的具體實施方式：一種變頻軸流風機，由軸流風機本體、永磁無刷直流電動機和控制器三部分構成，所述的軸流風機本體包括：風扇框架1、中罩框14、風扇葉輪2；所述的永磁無刷直流電動機包括：線包5、支撐骨架7、鐵芯體8、永磁體9；所述的控制器包括：PCB電路板6、ARM芯片61、信號調理芯片62、驅動芯片63、VMOS管65、霍爾位置傳感器64；其要點在于：所述的風扇框架1為正方形，四角開有框架安裝孔13，中央位置處有一空心圓柱體，該空心圓柱體通過四根框架肋條15與風扇框架1的四邊相接，所述的電纜線12穿過一根框架肋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種變頻軸流風機，由軸流風機本體、永磁無刷直流電動機和控制器三部分構成，所述的軸流風機本體包括：風扇框架（1）、中罩框（14）、風扇葉輪（2）；所述的永磁無刷直流電動機包括：線包（5）、支撐骨架（7）、鐵芯體（8）、永磁體（9）；所述的控制器包括：PCB電路板（6）、ARM芯片（61）、信號調理芯片（62）、驅動芯片（63）、VMOS管（65）、霍爾位置傳感器（64）；其特征在于：所述的風扇框架（1）為正方形，四角開有框架安裝孔（13），中央位置處有一空心圓柱體，該空心圓柱體通過四根框架肋條（15）與風扇框架（1）的四邊相接，所述的電纜線（12）穿過一根框架肋條（15）后引出，在該空心圓柱體的中心位置，有一圓柱形的中罩框（14），所述的中罩框（14）的外壁上帶有四根凸出的矩形棱條，中罩框（14）的中心處開有圓孔，圓孔與風扇框架（1）的接觸面有一倒角臺階（16）；所述的風扇葉輪（2）為空心圓柱體，圓柱體的外壁上伸展出風扇葉片，中心位置處有一根轉動軸（21），轉動軸（21）的一端開有一圈卡口槽（27），所述的上軸承（23）與下軸承（24）分別套接在轉動軸（21）上；所述的永磁體安裝框架（22）為空心圓柱體，空心圓柱體的外壁上開有永磁體嵌槽（26），所述的永磁體（9）鑲嵌在永磁體嵌槽（26）中，然后再將永磁體安裝框架（22）緊密鑲嵌到風扇葉輪（2）的內壁；所述的PCB電路板（6）為圓環狀，一面表貼焊接有ARM芯片（61）、信號調理芯片（62）、驅動芯片（63），另一面焊接有VMOS管（65）并插件安裝有四個霍爾位置傳感器（64），PCB電路板（6）的外邊沿部分開有四個安裝孔（66），中央圓孔的邊沿處開有四個矩形缺口（67）；所述PCB電路板（6）上的元器件具有如下的連接關系：ARM芯片（61）的外部中斷引腳分別與信號調理芯片（62）的輸出引腳相連，信號調理芯片（62）的輸入引腳再分別與霍爾位置傳感器（64）的信號輸出引腳相連，ARM芯片（61）上的I/O引腳接驅動芯片（63）的輸入端，驅動芯片（63）的輸出引腳接VMOS管（65）的控制端；所述的支撐骨架（7）由內外兩層的空心圓柱體組成，外層圓柱體的外壁上開有骨架壁凹槽（75）和半圓形嵌槽（74），所述的鐵芯體（8）鑲嵌在骨架壁凹槽（75）中；骨架內層空心圓柱體（71）的內壁上開有四個矩形凹槽（73），矩形凹槽（73）的尺寸與PCB電路板（6）的矩形缺口（67）相同；骨架內外兩層空心圓柱體通過互成90度角的四根支柱連接成一體，所述的線包（5）分別繞在四根支柱上；所述的支撐骨架（7）的一個端面上還伸出四個骨架引腳（72），保證PCB電路板（6）上的四個安裝孔（66）剛好套接在骨架引腳（72）上；裝配時，先將PCB電路板（6）上的四個安裝孔（66）插入支撐骨架（7）上的四個骨架引腳（72）中，PCB電路板（6）另一面上的霍爾位置傳感器（64）嵌入支撐骨架（7）的半圓形嵌槽（74）中，PCB電路板（6）中央圓孔處的四個矩形缺口（67）與支撐骨架（7）的內層空心圓柱體（71）內壁上的四個矩形凹槽（73）的棱線恰好對齊；接著將風扇框架（1）上的中罩框（14）插入支撐骨架（7）的內層空心圓柱體中，中罩框（14）外壁上凸出的四根矩形棱條分別穿過PCB電路板（6）中央圓孔處的四個矩形缺口（67）以及支撐骨架（7）內層空心圓柱體（71）內壁上的四個矩形凹槽（73），至此，風扇框架（1）通過中罩框（14）和支撐骨架（7）與PCB電路板（6）連為一體；然后，將鑲嵌了永磁體（9）和永磁體安裝框架（22）的風扇葉輪（2）上的中心轉動軸（21）插入中罩框（22）中，轉動軸（31）上套接的上軸承（23）與下軸承（24）分別與中罩框（22）的內壁緊密相嵌，所述的轉動軸（21）的卡口槽（27）穿過中罩框（22）圓孔后，在倒角臺階（16）處再將開口卡片（25）鑲嵌卡入轉動軸（21）的卡口槽（27）中，從而使得風扇框架（1）與風扇葉輪（2）之間連接起來，裝配好后的風扇葉輪（2）內的永磁體安裝框架（22）與鑲嵌在骨架壁凹槽（75）中的鐵芯體（8）相互靠攏卻不接觸，所述的風扇葉輪（2）與風扇框架（1）中央位置處的空心圓柱體端面相互靠攏也不接觸；然后，將不干膠的銘牌（11）粘貼在風扇框架（1）的倒角臺階（16）處，完全遮蓋了開口卡片（25）位置。...

【技術特征摘要】
1.一種變頻軸流風機，由軸流風機本體、永磁無刷直流電動機和控制器三部分構成，所述的軸流風機本體包括：風扇框架（1）、中罩框（14）、風扇葉輪（2）；所述的永磁無刷直流電動機包括：線包（5）、支撐骨架（7）、鐵芯體（8）、永磁體（9）；所述的控制器包括：PCB電路板（6）、ARM芯片（61）、信號調理芯片（62）、驅動芯片（63）、VMOS管（65）、霍爾位置傳感器（64）；其特征在于：所述的風扇框架（1）為正方形，四角開有框架安裝孔（13），中央位置處有一空心圓柱體，該空心圓柱體通過四根框架肋條（15）與風扇框架（1）的四邊相接，所述的電纜線（12）穿過一根框架肋條（15）后引出，在該空心圓柱體的中心位置，有一圓柱形的中罩框（14），所述的中罩框（14）的外壁上帶有四根凸出的矩形棱條，中罩框（14）的中心處開有圓孔，圓孔與風扇框架（1）的接觸面有一倒角臺階（16）；所述的風扇葉輪（2）為空心圓柱體，圓柱體的外壁上伸展出風扇葉片，中心位置處有一根轉動軸（21），轉動軸（21）的一端開有一圈卡口槽（27），所述的上軸承（23）與下軸承（24）分別套接在轉動軸（21）上；所述的永磁體安裝框架（22）為空心圓柱體，空心圓柱體的外壁上開有永磁體嵌槽（26），所述的永磁體（9）鑲嵌在永磁體嵌槽（26）中，然后再將永磁體安裝框架（22）緊密鑲嵌到風扇葉輪（2）的內壁；所述的PCB電路板（6）為圓環狀，一面表貼焊接有ARM芯片（61）、信號調理芯片（62）、驅動芯片（63），另一面焊接有VMOS管（65）并插件安裝有四個霍爾位置傳感器（64），PCB電路板（6）的外邊沿部分開有四個安裝孔（66），中央圓孔的邊沿處開有四個矩形缺口（67）；所述PCB電路板（6）上的元器件具有如下的連接關系：ARM芯片（61）的外部中斷引腳分別與信號調理芯片（62）的輸出引腳相連，信號調理芯片（62）的輸入引腳再分別與霍爾位置傳感器（64）的信號輸出引腳相連，ARM芯片（61）上的I/O引腳接驅動芯片（63）的輸入端，驅動芯片（63）的輸出引腳接VMOS管（65）的控制端；所述的支撐骨架（7）由內外兩層的空心圓柱體組成，外層圓柱體的外壁上開有骨架壁凹槽（75）和半圓形嵌槽（74），所述的鐵芯體（8）鑲嵌在骨架壁凹槽（75）中；骨架內層空心圓柱體（71）的內壁上開有四個矩形凹槽（73），矩形凹槽（73）的尺寸與PCB電路板（6）的矩形缺口...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭程，
申請(專利權)人：彭希南，
類型：發明
國別省市：湖南,43