一种无刷直流式换气扇的制作方法

1.本实用新型涉及通风设备技术领域，具体涉及一种无刷直流式换气扇。


背景技术：

2.管道换气扇是换气扇的一种，由电动机带动风叶旋转驱动气流，使室内外空气交换的一类空气调节电器，又称管道式扇或管道扇。换气扇的结构都大同小异，一般由框架、支架、电机、叶轮及电源等附属件组成组成。传统的管道换气扇，采用的电机类型为交流电机，耗电多，效率低，不能实现无极调速，功能单一。


技术实现要素：

3.为了弥补现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种无刷直流式换气扇，采用的技术方案如下：
4.一种无刷直流式换气扇，包括外壳，所述外壳内设有蜗壳，所述蜗壳内设有驱动电机，所述驱动电机连接有离心风轮，所述驱动电机采用直流无刷永磁同步电机。
5.进一步的，所述驱动电机连接三档四线控制板，所述三档四线控制板上设有ac/dc电源转换电路、档位信号转换电路、预驱电路、功率电路、电流采样电路、微控制器。
6.进一步的，所述外壳与蜗壳之间设有消音棉。
7.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益技术效果：
8.1.本实用新型采用直流无刷永磁同步电机替代传统的交流感应电机，与交流感应电机相比，直流无刷永磁同步电机效率高、结构简单、体积小、噪声小，更适用于有节能、静音等要求的家庭、酒店、商场等环境。
9.2.本实用新型还配置了三档四线控制板，可以实现对电机磁场矢量的精确控制，具有无级调速、动态响应快、保护机制健全、控制多样化等优点。
附图说明
10.图1是本实用新型的一种无刷直流式换气扇的立体图。
11.图2是本实用新型的一种无刷直流式换气扇的俯视图。
12.图3是图2中a-a向剖视图。
13.图4是本实用新型的一种无刷直流式换气扇的蜗壳结构图。
14.图5是本实用新型的一种无刷直流式换气扇的驱动电机剖视图。
15.图6是本实用新型的三档四线控制板电路框架连接图。
16.其中：1、外壳；11、进风口；12、出风口；13、保护罩；2、蜗壳；3、驱动电机；31、电机前盖；32、定子；33、转子；34、电机后盖；35、电机支架；36、固定螺母；37、开口挡圈；38、风扇护板；4、离心风轮。
具体实施方式
17.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
18.实施例1
19.如图1-4所示，一种无刷直流式换气扇，包括外壳1，其轴向两端分别设进风口11和出风口12。外壳1内设有蜗壳2，蜗壳2内设有驱动电机3，驱动电机3连接有离心风轮4，驱动电机3采用直流无刷永磁同步电机。外壳1与蜗壳2之间设有消音棉，以减少噪音。外壳1的侧面设有安装口，驱动电机3的电源线从安装口伸出并且连接固定在该处的三档四线控制板，三档四线控制板外覆盖有保护罩13。
20.如图5所示，驱动电机3由电机前盖31、定子32、转子33、电机后盖34、电机支架35、固定螺母36、开口挡圈37和风扇护板38组成，离心风轮4由开口挡圈37和固定螺母36固定在电机轴上。
21.如图6所示，三档四线控制板上设有ac/dc电源转换电路、档位信号转换电路、预驱电路、功率电路、电流采样电路、微控制器。ac/dc电源转换电路设有地线e、零线n、高档位线h、中档位线m和低档位线l等五个接线端，220v供电和档位信号输入后，经ac/dc电源转换电路整流降压，分别输出320v给功率电路供电，15v给预驱电路供电，3v给微控制器供电。
22.档位信号转换电路连接微控制器，档位信号经过档位信号转换电路将220v交流信号转换为可输入到微控制器的低压信号。微控制器与预驱电路信号连接，预驱电路与功率电路信号连接，功率电路给电机进行三相供电。电流采样电路从驱动电机3供电端取样并反馈至微控制器。
23.微控制器接收到档位信号和电流采样电路反馈的信号后，经过算法计算，调节pwm输出，经预驱电路控制全桥中功率器件的导通和关断，从而实现控制驱动电机3转动。
24.本实用新型的三档四线控制板采用foc软件，即磁场定向控制，对电机磁场矢量进行精确控制的电机高级控制算法。其具有如下优势：
25.(1)节能
26.foc可以对电机的定子磁场矢量进行精确的控制，使得定子与转子的磁场始终保持90，即电机时刻输出最大转矩。由于电机线圈电流大部分用于产生有效转矩，电机运行效率得到最大提升。另外，极大的调速范围，也使得电机可以在各个功率范围内运行，节约了电机频繁启动关闭的能耗。
27.(2)噪声小
28.三相电流正弦变化，电流谐波引起的电流噪声极小，而且电机转矩波动小，机械受力不突变，噪声小。
29.(3)无级调速
30.foc能够对电机电流的大小进行精确的控制，因此电机转速一般可实现5％～100％无级可调。
31.(4)动态响应快
32.foc直接控制转矩，实现最大转矩输出，且能输出正负转矩，使得整个系统具有很快的动态响应。一定范围内的负载变化，电机能迅速响应。极快的动态响应，不但可以保持
平稳的转速，还可以使得电机的加减速性能发挥极致。
33.(5)保护机制健全
34.foc电机方案中，过压、欠压、过流、过温、堵转各种保护一应俱全，使得电机发生故障的时候，产品能进行相应的保护，大大降低了安全事故的发生概率。
35.(6)控制多样化
36.foc可控制电机转矩、速度、功率，适合不同的应用场合。
37.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种无刷直流式换气扇，其特征在于：包括外壳，所述外壳内设有蜗壳，所述蜗壳内设有驱动电机，所述驱动电机连接有离心风轮，所述驱动电机采用直流无刷永磁同步电机。2.根据权利要求1所述的无刷直流式换气扇，其特征在于：所述驱动电机连接三档四线控制板，所述三档四线控制板上设有ac/dc电源转换电路、档位信号转换电路、预驱电路、功率电路、电流采样电路、微控制器。3.根据权利要求1或2所述的无刷直流式换气扇，其特征在于：所述外壳与蜗壳之间设有消音棉。

技术总结
本实用新型提供了一种无刷直流式换气扇，包括外壳，所述外壳内设有蜗壳，所述蜗壳内设有驱动电机，所述驱动电机连接有离心风轮，所述驱动电机采用直流无刷永磁同步电机。本实用新型采用直流无刷永磁同步电机替代传统的交流感应电机，与交流感应电机相比，直流无刷永磁同步电机效率高、结构简单、体积小、噪声小，更适用于有节能、静音等要求的家庭、酒店、商场等环境。等环境。等环境。


技术研发人员：李云辉
受保护的技术使用者：广东强华智能无刷电机研究所
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/9/3