一種emc三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具，包括外殼、電機驅(qū)動模塊（10）和由電機驅(qū)動模塊（10）驅(qū)動的電機，所述電機包括帶定子繞組（3）的定子和帶永磁鐵的轉(zhuǎn)子。本實用新型提出的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具，通過在定子上設(shè)置定子繞組，并在轉(zhuǎn)子上固定永磁鐵，使得電機在結(jié)構(gòu)上省去了電刷配件，避免了不必要的磨損和壽命過短的問題，同時也省去了過多的齒輪傳動機構(gòu)，減少了零件的磨損，減小了產(chǎn)生的電磁干擾。
【專利說明】—種EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電動工具領(lǐng)域，尤其是一種EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電 動工具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電氣電子技術(shù)的發(fā)展，家用電器產(chǎn)品日益普及和電子化，廣播電視、郵電通 訊和計算機網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)達，電磁環(huán)境日益復(fù)雜和惡化，使得電氣電子產(chǎn)品的電磁兼容性 (EMC電磁干擾EMI與電磁抗EMS)問題也受到各國政府和生產(chǎn)企業(yè)的日益重視。電子、電器 產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)是一項非常重要的質(zhì)量指標，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的工作可靠 性和使用安全性，而且還可能影響到其他設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作，關(guān)系到電磁環(huán)境的保護 問題。
[0003]EMC(電磁兼容性)的全稱是Electro Magnetic Compatibility,其定義為“設(shè)備 和系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能 力”該定義包含兩個方面的意思，首先，該設(shè)備應(yīng)能在一定的電磁環(huán)境下正常工作，即該設(shè) 備應(yīng)具備一定的電磁抗擾度(EMS);其次,該設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁騷擾不能對其他電子產(chǎn) 品產(chǎn)生過大的影響，即電磁騷擾(EMI)。
[0004]電磁兼容(ElectromagneticCompatibility),簡寫為Emc,并非指電與磁之間的 兼容，電與磁是不可分割，相互共存的一種物理現(xiàn)象、物理環(huán)境。國際電工委員會(IEC)對 EMC的定義是:指在不損害信號所含信息的條件下，信號和干擾能夠共存。研究電磁兼容的 目的是為了保證電器組件或裝置在電磁環(huán)境中能夠具有正常工作的能力，以及研究電磁波 對社會生產(chǎn)活動和人體健康造成危害的機理和預(yù)防措施。
[0005]在電動工具領(lǐng)域，現(xiàn)有的電動工具，通常采用串極電機驅(qū)動，電機轉(zhuǎn)速通常在三萬 轉(zhuǎn)以上，需要配合齒輪減速機構(gòu)，齒輪減速機構(gòu)相連接輸出軸輸出端存在技術(shù)缺陷:電刷換 向器容易磨損，壽命短，電火花會產(chǎn)生電磁干擾，影響電網(wǎng)，齒輪容易磨損，噪音大，軸承容 易進入其他油脂造成損壞，電機容易過載損壞，使用壽命短，維護費用高，運行可靠性差。
實用新型內(nèi)容
[0006]為改進現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提出一種EMC三重絕緣抗干擾高壓永 磁無刷電動工具，用以改善設(shè)備零件磨損以及電磁干擾過大的問題。
[0007]本實用新型提出的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具,包括外殼、電機 驅(qū)動模塊和由電機驅(qū)動模塊驅(qū)動的電機，所述電機包括帶定子繞組的定子和帶永磁鐵的轉(zhuǎn)子。
[0008]優(yōu)選地，所述定子包括環(huán)狀的定子鋼片，以及位于定子鋼片上的定子繞組。
[0009]優(yōu)選地，所述定子鋼片的外周面上包裹有尼龍塑料絕緣圈。
[0010]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軸，套在所述轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子鋼片，固定在所述轉(zhuǎn)子鋼 片外周上的永磁磁鋼。[0011]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子軸與所述轉(zhuǎn)子鋼片之間設(shè)有轉(zhuǎn)子軸絕緣層。
[0012]優(yōu)選地，所述永磁磁鋼的外周上套有轉(zhuǎn)子磁鋼加固圈。
[0013]優(yōu)選地，所述電機驅(qū)動模塊上固定有驅(qū)動模塊散熱片。
[0014]優(yōu)選地，當220V電壓通過三相逆變器電橋整壓、輸出高壓310V直流電壓、所述電 機轉(zhuǎn)動時，所述定子繞組產(chǎn)生反電動勢的電壓，其方向與提供給所述定子繞組的主電壓相 反；所述反電動勢由轉(zhuǎn)子角速、轉(zhuǎn)子永磁鐵產(chǎn)生的磁場和定子繞組的匝數(shù)確定；每轉(zhuǎn)過60 個電角度，相電流切換一次，完成一圈機械轉(zhuǎn)動要重復(fù)的電周期數(shù)由轉(zhuǎn)子磁極的對數(shù)確定 具體為:電周期數(shù)/轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)，其中每對轉(zhuǎn)子磁極完成一個電周期。電機工作 時通過EMC抗干擾電路，可以把濾波過濾從而不會造成電網(wǎng)干擾。
[0015]優(yōu)選地,所述永磁無刷電動工具適用于型材切割機、石材切割機、180mm230mm電圓 鋸、汽車拋光機或不銹鋼拉絲機或角向磨光機、鋼材切割機、墻壁無塵打磨機、電錘或電鎬、 長桿墻壁無塵打磨機、電鏈鋸等所有電動工具產(chǎn)品。
[0016]本實用新型提出的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具，通過在定子上設(shè) 置定子繞組，并在轉(zhuǎn)子上固定永磁鐵，使得電機在結(jié)構(gòu)上省去了電刷配件，避免了不必要的 磨損和壽命過短的問題，同時也省去了過多的齒輪傳動機構(gòu)，減少了零件的磨損，減小了產(chǎn) 生的電磁干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為清楚描述本實用新型及其有益效果，結(jié)合以下附圖對實施例的進行詳細描述， 其中:
[0018]圖1是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在型材切割機上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在石材切割機上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在電圓鋸上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在汽車拋光機或不銹鋼拉絲機或角向磨光機上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在鋼材切割機上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在墻壁無塵打磨機上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在電錘或電鎬上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在長桿墻壁無塵打磨機上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9是本實用新型實施例提供的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具應(yīng)用 在電鏈鋸上的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0027]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的 限制。
[0028]實施例1
[0029]本實用新型應(yīng)用在型材切割機上的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具 的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括外殼、電機驅(qū)動模塊10和由電機驅(qū)動模塊10驅(qū)動的電機，所述電 機包括帶定子繞組3的定子和帶永磁鐵的轉(zhuǎn)子。
[0030]將定子繞組3設(shè)置在定子上，并在轉(zhuǎn)子上設(shè)置永磁鐵，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時，不需要電刷 提供電能，避免了不必要的磨損。運轉(zhuǎn)過程是由定子產(chǎn)生電磁，與轉(zhuǎn)子上的永磁鐵的磁場相 互作用，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。永磁鐵可以是一個，也可以是多個，根據(jù)具體需要而定。由于 轉(zhuǎn)子自身不帶有定子繞組3，在運轉(zhuǎn)過程中相應(yīng)地減小了電磁的產(chǎn)生。
[0031]具體地，所述定子包括環(huán)狀的定子鋼片2，以及位于定子鋼片2上的定子繞組3。
[0032]定子鋼片2將轉(zhuǎn)子套在其中，在定子鋼片2上設(shè)置定子繞組3，當定子繞組3通電 后產(chǎn)生電磁，從而與轉(zhuǎn)子上的永磁鐵的磁場相互作用，驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
[0033]為了實現(xiàn)絕緣，所述定子鋼片2的外周面上包裹有尼龍塑料絕緣圈I，尼龍塑料絕 緣圈I可以有效地將定子鋼片2與外界隔離絕緣。
[0034]另外，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軸8，套在所述轉(zhuǎn)子軸8上的轉(zhuǎn)子鋼片6，固定在所述轉(zhuǎn)子 鋼片6外周上的永磁磁鋼5。通過永磁磁鋼5與定子產(chǎn)生的磁場相互作用，帶動轉(zhuǎn)子鋼片6 以及轉(zhuǎn)子軸8轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)動能輸出，完成對外做功。
[0035]為了使轉(zhuǎn)子軸8與轉(zhuǎn)子鋼片6以及永磁磁鋼5之間實現(xiàn)絕緣，所述轉(zhuǎn)子軸8與所 述轉(zhuǎn)子鋼片6之間設(shè)有轉(zhuǎn)子軸8絕緣層7。
[0036]為了避免永磁磁鋼5在高速旋轉(zhuǎn)后發(fā)熱造成的永磁磁鋼5破裂或脫落，所述永磁 磁鋼5的外周上套有轉(zhuǎn)子磁鋼加固圈4。
[0037]當然，當電機驅(qū)動模塊10工作時會發(fā)熱，為了電機驅(qū)動模塊10能夠更好地實現(xiàn)散 熱，所述電機驅(qū)動模塊10上還可以固定有驅(qū)動模塊散熱片9。
[0038]當220V電壓通過三相逆變器電橋整壓、輸出高壓3IOV直流電壓、所述電機轉(zhuǎn)動 時，所述定子繞組3產(chǎn)生反電動勢的電壓，其方向與提供給所述定子繞組3的主電壓相反； 所述反電動勢由轉(zhuǎn)子角速、轉(zhuǎn)子永磁鐵產(chǎn)生的磁場和定子繞組3的匝數(shù)確定；每轉(zhuǎn)過60個 電角度，相電流切換一次，完成一圈機械轉(zhuǎn)動要重復(fù)的電周期數(shù)由轉(zhuǎn)子磁極的對數(shù)確定具 體為:電周期數(shù)/轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)，其中每對轉(zhuǎn)子磁極完成一個電周期。電機工作時 通過EMC抗干擾電路，可以把濾波過濾從而不會造成電網(wǎng)干擾。
[0039]所述永磁無刷電動工具適用于型材切割機、石材切割機、180mm230mm電圓鋸、汽車 拋光機或不銹鋼拉絲機或角向磨光機、鋼材切割機、墻壁無塵打磨機、電錘或電鎬、長桿墻 壁無塵打磨機、電鏈鋸等所有電動工具產(chǎn)品。
[0040]電機工作原理:交流220V電壓輸入電機驅(qū)動模塊10，220V通過三相逆變器電橋整 壓，輸出高壓310V直流電壓，電機轉(zhuǎn)動時，每個定子繞組3都會產(chǎn)生反電動勢的電壓，根據(jù) 塄次定律，其方向與提供給定子繞組3的主電壓相反，這反電動勢主要取決于三個因素，轉(zhuǎn)子角速，轉(zhuǎn)子永磁鐵產(chǎn)生的磁場，定子繞組3的匝數(shù)，每轉(zhuǎn)過60個電角度相電流切換一次，完成一圈機械轉(zhuǎn)動要重復(fù)的電周期數(shù)取決于轉(zhuǎn)子磁極的對數(shù)，每對轉(zhuǎn)子磁極需要完成一個電周期，因此，電周期數(shù)/轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)。電機工作時通過EMC抗干擾電路，可以把濾波過濾從而不會造成電網(wǎng)干擾。
[0041]電機工作時通過EMC抗干擾電路，可以把濾波過濾從而不會造成電網(wǎng)干擾。EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電機驅(qū)動模塊具有起動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，恒功率，恒轉(zhuǎn)速，電子剎車，電流過載保護裝置，更加安全，具有效率高，成本底，性能穩(wěn)定。使用壽命2000小時以上，省電50%以上。
[0042]實施例2
[0043]本實施例中，本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其應(yīng)用在石材切割機上的示意圖如圖2所示。
[0044]實施例3
[0045]本實施例中，本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其應(yīng)用在180mm，230mm電圓鋸上的示意圖如圖3所示。
[0046]實施例4
[0047]本實施例中，本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其應(yīng)用在汽車拋光機或不銹鋼拉絲機或角向磨光機上的示意圖如圖4所示。
[0048]實施例5
[0049]本實施例中，本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其應(yīng)用在鋼材切割機上的示意圖如圖5所示。
[0050]實施例6
[0051]本實施例中，本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其應(yīng)用在墻壁無塵打磨機上的示意圖如圖6所示。
[0052]實施例7
[0053]本實施例中，本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其應(yīng)用在電錘或電鎬上的示意圖如圖7所示。
[0054]實施例8
[0055]本實施例中，本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其應(yīng)用在長桿墻壁無塵打磨機上的示意圖如圖8所示。
[0056]實施例9
[0057]本實施例中，本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其應(yīng)用在電鏈鋸上的示意圖如圖9所示。
[0058]本實用新型的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電機驅(qū)動模塊具有起動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，恒功率，恒轉(zhuǎn)速，電子剎車，電流過載保護裝置，更加安全，具有效率高，成本底，性能穩(wěn)定。使用壽命2000小時以上，省電50%以上。
[0059]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下，可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具,包括外殼、電機驅(qū)動模塊(10)和 由電機驅(qū)動模塊(10)驅(qū)動的電機，其特征在于，所述電機包括帶定子繞組(3)的定子和帶 永磁鐵的轉(zhuǎn)子；所述定子包括環(huán)狀的定子鋼片(2)，以及位于定子鋼片(2)上的定子繞組(3);所述定子鋼片(2)的外周面上包裹有尼龍塑料絕緣圈(I);所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軸(8)，套在所述轉(zhuǎn)子軸(8)上的轉(zhuǎn)子鋼片(6)，固定在所述轉(zhuǎn)子鋼 片(6)外周上的永磁磁鋼(5);所述轉(zhuǎn)子軸(8)與所述轉(zhuǎn)子鋼片(6)之間設(shè)有轉(zhuǎn)子軸(8)絕緣層(7);所述永磁磁鋼(5)的外周上套有轉(zhuǎn)子磁鋼加固圈(4);所述電機驅(qū)動模塊(10)上固定有驅(qū)動模塊散熱片(9);當220V電壓通過三相逆變器電橋整壓、輸出高壓310V直流電壓、所述電機轉(zhuǎn)動時，所 述定子繞組(3)產(chǎn)生反電動勢的電壓，其方向與提供給所述定子繞組(3)的主電壓相反；所 述反電動勢由轉(zhuǎn)子角速、轉(zhuǎn)子永磁鐵產(chǎn)生的磁場和定子繞組(3)的匝數(shù)確定；每轉(zhuǎn)過60個 電角度，相電流切換一次，完成一圈機械轉(zhuǎn)動要重復(fù)的電周期數(shù)由轉(zhuǎn)子磁極的對數(shù)確定具 體為:電周期數(shù)/轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)，其中每對轉(zhuǎn)子磁極完成一個電周期。
2.如權(quán)利要求1所述的EMC三重絕緣抗干擾高壓永磁無刷電動工具，其特征在于，所述 永磁無刷電動工具適用于型材切割機、石材切割機、180mm230mm電圓鋸、汽車拋光機或不銹 鋼拉絲機或角向磨光機、鋼材切割機、墻壁無塵打磨機、電錘或電鎬、長桿墻壁無塵打磨機、 電鏈鋸。
【文檔編號】H02K21/02GK203423600SQ201320395004
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】金王迅 申請人:金王迅, 顏平俊