本發(fā)明涉及一種適應(yīng)于抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，是一種凈化廚房環(huán)境的新型廚房電器設(shè)備中的核心控制部件。

背景技術(shù)：

抽油煙機(jī)是一種廚房電器設(shè)備，它通常安裝在廚房爐灶上方或側(cè)壁，能將爐灶燃燒的廢氣物和烹飪過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)人體有害的油煙霧霾和氮氧化物迅速抽走，排出室外，減少污染，凈化室內(nèi)空氣。

抽油煙機(jī)的工作原理是，接通抽油煙機(jī)電源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得離心風(fēng)輪高速旋轉(zhuǎn)，在渦殼內(nèi)產(chǎn)生螺旋線(xiàn)風(fēng)壓差，葉片間的空氣在離心力的作用下，從葉輪中心被甩向葉輪外沿，以較高的速度離開(kāi)葉輪，進(jìn)入渦殼并沿其內(nèi)壁流動(dòng)，使?fàn)t灶上方一定的空間范圍內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)，將室內(nèi)的油煙氣體吸入抽油煙機(jī)內(nèi)部，油煙氣體經(jīng)過(guò)油網(wǎng)過(guò)濾，進(jìn)行第一次油煙分離，然后進(jìn)入煙機(jī)風(fēng)道內(nèi)部，通過(guò)渦輪的旋轉(zhuǎn)對(duì)油煙氣體進(jìn)行第二次的油煙分離，風(fēng)柜中的油煙受到離心力的作用，油霧凝集成油滴，通過(guò)油路收集到油杯，凈化后的煙氣最后經(jīng)過(guò)出風(fēng)口和排氣管排向室外。

抽油煙機(jī)的吸油煙效果與風(fēng)量、風(fēng)壓有關(guān)，其中，風(fēng)量就是排風(fēng)量，是單位時(shí)間吸油煙機(jī)吸收排放空氣的總量，例如，15立方米/分鐘的排風(fēng)量可以在1分鐘里面把15立方米大小廚房的空氣換一遍，如果廚房的體積是30立方米，那么就需要2分鐘；風(fēng)壓是油煙管道出風(fēng)口的壓力。至于抽油煙機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲，已構(gòu)成家居環(huán)境中最大的噪聲源，對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，噪音當(dāng)然是越小越好。

抽油煙機(jī)按結(jié)構(gòu)形式上來(lái)分，有深型和薄型兩種，還有半深型、歐式及柜式機(jī)型。但是，無(wú)論采用哪種形式，驅(qū)動(dòng)電機(jī)始終是抽油煙機(jī)的關(guān)鍵核心部件，是提高抽油煙機(jī)性?xún)r(jià)比的重要環(huán)節(jié)。由于幾十年一貫制，市場(chǎng)上基本都采用全封閉的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)，鍍鋅鐵殼全封閉，電機(jī)軸承為雙列滾珠軸承，外帶啟動(dòng)電容的容量為4微法左右。單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)只能有級(jí)調(diào)速，分快檔、中檔和慢檔三速，能效比低、噪聲大，普通吸力的抽油煙機(jī)排風(fēng)量是大約是14立方米/分鐘，大吸力的抽油煙機(jī)排風(fēng)量是大約是22立方米/分鐘，但驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率亦要相應(yīng)提高，如何提高抽油煙的排凈率，作為抽油煙機(jī)用的電機(jī)和控制部件真的需要推陳出新。

永磁無(wú)刷直流電機(jī)屬于能效比較高的新型電機(jī)，它的優(yōu)勢(shì)十分明顯：一是永磁無(wú)刷直流電機(jī)沒(méi)有機(jī)械電刷，而是利用電子換相，克服了有刷直流電機(jī)因機(jī)械電刷換相帶來(lái)可靠性的問(wèn)題，可靠性較高；二是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于永磁體安裝在轉(zhuǎn)子上，電樞繞組裝在定子上，使得導(dǎo)熱性能好，電機(jī)產(chǎn)生的熱量更容易散發(fā)出去，磁場(chǎng)損失也大大減少；三是它的效率高，由于永磁無(wú)刷直流電機(jī)的勵(lì)磁來(lái)源于永磁體，所以不像交流異步電機(jī)那樣需要額外從電網(wǎng)吸取勵(lì)磁電流，轉(zhuǎn)子上既無(wú)銅耗又無(wú)鐵損，在節(jié)約能源、提高功率密度方面優(yōu)勢(shì)明顯。例如，每晚低至一度電的全直流變頻空調(diào)，就是采用永磁無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的空調(diào)。更重要的是，永磁無(wú)刷直流電機(jī)比單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)具有更好的調(diào)速特性和低噪聲的機(jī)械特性，既具備交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電機(jī)重量輕、體積小、出力大、動(dòng)態(tài)性能好和調(diào)速性能優(yōu)良的特點(diǎn)，特別適合在抽油煙機(jī)中直接取代單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)，并將傳統(tǒng)的抽油煙機(jī)升級(jí)換代成節(jié)能型的大吸力抽油煙機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、效率高、無(wú)勵(lì)磁損耗、調(diào)速性能好、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大和噪聲低的優(yōu)點(diǎn)，但是直接取代抽油煙機(jī)中的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)同樣存在諸多問(wèn)題:比如永磁無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)通常由電機(jī)和控制器兩部分組成，無(wú)刷直流電機(jī)本身不能單獨(dú)使用，它必須在控制器的控制下才能工作，由于傳統(tǒng)的永磁無(wú)刷直流電機(jī)本體與單獨(dú)的控制器之間連接的線(xiàn)束眾多，所以在使用上十分不方便。另一方面是置于永磁無(wú)刷直流電機(jī)內(nèi)的霍爾位置傳感器容易損壞, 由于霍爾位置傳感器是嵌入膠封裝在定子槽中，所以一旦損壞，難于維修, 而且用于位置傳感器的霍爾元件溫度特性不好, 在油污環(huán)境惡劣的條件下，容易導(dǎo)致電機(jī)穩(wěn)定性下降，大大影響了電機(jī)的壽命。顯然，如何讓永磁無(wú)刷直流電機(jī)能像單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)獨(dú)立工作，如何實(shí)現(xiàn)抽油煙機(jī)用無(wú)刷直流電機(jī)及控制器的一體化控制，解決這些問(wèn)題，已經(jīng)成為當(dāng)前研究抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器的技術(shù)熱點(diǎn)。

技術(shù)方案

本發(fā)明對(duì)一種抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器提出了一種可直接替換原抽油煙機(jī)中單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)的設(shè)計(jì)方案，這種設(shè)計(jì)思路就是，所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器與原來(lái)同功率的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)具有相同的外殼和機(jī)構(gòu)尺寸，即將新的永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器封裝在原來(lái)單相異步電機(jī)相同的外殼當(dāng)中，從而保證抽油煙機(jī)在不作出任何模具修改或結(jié)構(gòu)變動(dòng)的情況下，可實(shí)現(xiàn)直接替換，并使驅(qū)動(dòng)功率和節(jié)能、降耗、降噪能力大大提升。

本發(fā)明最重要的特色在于，將抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器分解為電機(jī)運(yùn)動(dòng)和控制兩大部分，突破時(shí)空的限制，將涉及電機(jī)運(yùn)動(dòng)的電磁和機(jī)械部件封裝在下端蓋殼體中，控制器部分則封裝在上端蓋殼體中，再通過(guò)其相對(duì)的獨(dú)立性，使電機(jī)運(yùn)動(dòng)和控制部件結(jié)合，上、下端蓋殼體合攏后，形成機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，特別容易裝配，便于維修。

其技術(shù)方案具體如下：

一種抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，由上端蓋部分和下端蓋部分組成，下端蓋部分包括：下端蓋殼體、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、帶護(hù)套定子鐵心體、線(xiàn)包、轉(zhuǎn)子鐵心體、釹鐵硼永磁塊、上軸承、下軸承，上端蓋部分包括：上端蓋殼體、內(nèi)襯支架、蓋板、PCB板、雙核單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)芯片，VMOS功率管、電解電容、電纜線(xiàn)，所述的下端蓋殼體和上端蓋殼體均為一次沖壓成型的空心圓柱體，其中下端蓋殼體上沖壓有一個(gè)下軸承支撐圓柱形臺(tái)階，下軸承支撐圓柱形臺(tái)階的中心有一出軸孔，上端蓋殼體上沖壓有一個(gè)上軸承支撐圓柱形臺(tái)階，下端蓋部分與上端蓋部分通過(guò)以下的方式連接成一體，其要點(diǎn)在于：

所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)的電磁部件和機(jī)械部件封裝在下端蓋殼體中，所述的控制器安裝在上端蓋部分中，下端蓋部分與上端蓋部分合攏后，永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器合二為一；所述的帶護(hù)套定子鐵心體通過(guò)上下兩層絕緣護(hù)套相扣，將定子鐵心體包裹起來(lái)，然后將線(xiàn)包先嵌入帶護(hù)套定子鐵心體的窗口中，再一起嵌入到下端蓋殼體中；所述的轉(zhuǎn)子鐵心體安裝在帶護(hù)套定子鐵心體的中心位置，轉(zhuǎn)子鐵心體的外邊沿嵌有瓦片狀的釹鐵硼永磁塊，轉(zhuǎn)子鐵心體的中心穿過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝配有上軸承和下軸承，上端蓋部分和下端蓋部分合攏后，上軸承安裝到上軸承支撐圓柱形臺(tái)階中，下軸承安裝到下軸承支撐圓柱形臺(tái)階中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸從下端蓋殼體中心處的出軸孔伸出；所述的內(nèi)襯支架采用阻燃耐高溫工程塑料，結(jié)構(gòu)上是一端開(kāi)口，另一端有內(nèi)襯支架底板并帶有六個(gè)支撐足的空心圓柱體，內(nèi)襯支架底板的中央有一個(gè)過(guò)軸圓柱體，過(guò)軸圓柱體開(kāi)有一個(gè)中心孔，內(nèi)襯支架的內(nèi)側(cè)有四根限位肋條，外側(cè)帶防滑齒，緊密地嵌入上端蓋殼體中；所述的PCB板是一個(gè)帶四個(gè)缺口的圓形電路板，順著內(nèi)襯支架內(nèi)側(cè)限位肋條的位置，剛好安裝在內(nèi)襯支架內(nèi)，PCB板上表貼焊接有雙核單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)芯片，VMOS功率管、電解電容，驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端與雙核單片機(jī)的I/O引腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端與VMOS功率管的控制端相連，VMOS功率管的輸出端與線(xiàn)包相連；所述的蓋板是一個(gè)中央帶孔的圓形板，可扣在內(nèi)襯支架的開(kāi)口的一端，蓋板上有定位孔，通過(guò)螺絲將其與限位肋條上的固定孔相連。

所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，其下端蓋殼體的圓環(huán)上有一道防油污的凹圈，上端蓋殼體的圓環(huán)上有一道防油污的凸圈，下端蓋殼體與上端蓋殼體合攏后，其凸圈正好嵌入凹圈中。

所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，其上端蓋殼體上有一過(guò)線(xiàn)圈孔，內(nèi)襯支架上有一穿線(xiàn)孔，電纜線(xiàn)的一端焊接在PCB板上，另一端分別穿過(guò)穿線(xiàn)孔和線(xiàn)圈孔后引出，所述的電纜線(xiàn)為五芯電纜，其中一根接AC220V的L端，另一根接AC220V的N端，第三根接保護(hù)地，剩下的兩根可以外接一個(gè)調(diào)速按鍵或者外接一個(gè)調(diào)速電位器。

所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，其雙核單片機(jī)除了自帶永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制所必需的捕獲/比較單元內(nèi)核外,芯片內(nèi)同時(shí)集成有高速乘除法運(yùn)算單元和用于協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)矢量數(shù)字計(jì)算單元內(nèi)核。

技術(shù)效果

本發(fā)明提出的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器有如下有益效果：

1、本發(fā)明最重要的特色在于，將抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器分解為電機(jī)運(yùn)動(dòng)和控制兩大部分，突破結(jié)構(gòu)空間的限制，將其中涉及電機(jī)運(yùn)動(dòng)的電磁和機(jī)械部件封裝在下端蓋殼體中，控制器部分封裝在上端蓋殼體中，并且通過(guò)其相對(duì)的獨(dú)立性，使電機(jī)運(yùn)動(dòng)和控制部件結(jié)合在一起，上、下端蓋殼體合攏后，形成機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，節(jié)能、降噪顯著，。

2、本發(fā)明所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，由于直接采用了原來(lái)單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)的殼體，其結(jié)構(gòu)和尺寸上無(wú)須作任何改動(dòng)，即可直接取代原抽油煙機(jī)中的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)和控制器方案，適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的抽油煙機(jī)具的更新?lián)Q代。在相同的殼體體積的限制下，輸出功率可在原單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)的基礎(chǔ)上提升30%，其風(fēng)輪排風(fēng)量從傳統(tǒng)的17立方米/分鐘最大可提升到22立方米/分鐘，其油煙和氮氧化物的抽凈率可提高10%以上，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)最省，整體最優(yōu)。

3、本發(fā)明所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，由于采用新型釹鐵硼永磁材料，在很大程度上提高電機(jī)的效率和功率密度，與同等功率的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)相比，其體積與傳統(tǒng)電機(jī)的相同，但重量只有75%，渦流和材料中固有的磁滯損耗可下降15%，節(jié)能效果明顯。

4、本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種材質(zhì)采用阻燃耐高溫工程塑料的內(nèi)襯支架，用來(lái)安裝PCB板，保證了控制器在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的獨(dú)立性。

5、本發(fā)明內(nèi)置控制器采用高效雙核單片機(jī)為核心控制部件，操作采用單個(gè)輕觸按鍵或者旋轉(zhuǎn)電位器來(lái)無(wú)級(jí)調(diào)速或關(guān)?？刂疲褂锰貏e簡(jiǎn)單；相比之下，傳統(tǒng)采用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)的抽油煙機(jī)最多只有快檔、中檔和慢檔三種調(diào)速模式。

6、本發(fā)明所述的定子鐵心體中，去掉了常用的位置傳感器霍爾元件，采用了成熟的基于反電勢(shì)法檢測(cè)的三段式起動(dòng)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子檢測(cè)控制，算法上采用反電勢(shì)磁鏈估計(jì)法和擴(kuò)展卡爾曼濾波法方案，支持電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)操作。

7、在同樣的輸出功率情況下，本發(fā)明所述的一種抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)，由于無(wú)須勵(lì)磁電流，大大減少了電磁調(diào)制干擾，從而獲得優(yōu)良的低噪聲特性和可靠性。

8、由于電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件與控制器模塊分別安裝在下端蓋殼體和上端蓋殼體結(jié)構(gòu)中，這一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器可以分開(kāi)制造，再一體化安裝模式。

顯然，本發(fā)明所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，已不再是一種單一技術(shù)的代用和升級(jí)，而是一種綜合了節(jié)能措施和全新的控制技術(shù)的集合，大大提升了抽油煙機(jī)的效率，它可以直接替代傳統(tǒng)抽油煙機(jī)中的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)和外部控制電路，其意想不到的效果是，以本發(fā)明抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器為核心驅(qū)動(dòng)部件，可將其用戶(hù)已安裝的普通抽油煙機(jī)改造升級(jí)成為大吸力抽油煙機(jī)，市場(chǎng)前景廣闊。

附圖說(shuō)明

圖1 永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器殼體與風(fēng)輪正向連接圖；

圖2 永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器殼體與風(fēng)輪反向連接圖；

圖3 永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器殼體與風(fēng)輪正向分離外形圖；

圖4 永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器殼體與風(fēng)輪反向分離外形圖；

圖5 去掉風(fēng)輪后的永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器殼體正向外形圖；

圖6 去掉風(fēng)輪后的永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器殼體反向外形圖；

圖7 永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器爆炸圖一；

圖8 永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器爆炸圖二；

圖9 永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器爆炸圖三；

圖10 永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器爆炸圖四；

圖11 去掉上端蓋殼體、下端蓋殼體后永磁無(wú)刷直流電機(jī)的內(nèi)部圖；

圖12 去掉上、下端蓋殼體、帶護(hù)套定子鐵心體和線(xiàn)包后的內(nèi)部圖；

圖13 內(nèi)襯支架和PCB板視圖；

圖14 內(nèi)襯支架和PCB板圖爆炸圖；

圖15 永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器爆炸圖五；

圖16 永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器爆炸圖六；

圖17 永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器爆炸圖七；

圖18 永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器爆炸圖八。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1 上端蓋殼體 2 下端蓋殼體

3 轉(zhuǎn)動(dòng)軸 4 電纜線(xiàn)

5 內(nèi)襯支架 6 蓋板

7 帶護(hù)套定子鐵心體 8 過(guò)線(xiàn)圈孔

9 線(xiàn)包 10 穿線(xiàn)孔

11 出軸孔 12 PCB板

13 過(guò)軸圓柱體 14 上軸承

15 下軸承 16 釹鐵硼永磁塊

17 轉(zhuǎn)子鐵心體 18 中心孔

19 限位肋條 20 雙核單片機(jī)

21 VMOS功率管 22 電解電容

23 驅(qū)動(dòng)芯片 24 內(nèi)襯支架底板

25 上軸承支撐圓柱形臺(tái)階 26 下軸承支撐圓柱形臺(tái)階

27 凹圈 28 凸圈

29 支撐足 30 固定孔

31 定位孔 32 風(fēng)輪

33 風(fēng)輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定手柄 34 風(fēng)輪支撐圓柱

35 轉(zhuǎn)動(dòng)軸螺紋 36 風(fēng)輪葉片

37 缺口 38 安裝栓孔

具體實(shí)施方式

本發(fā)明如圖1至圖18所示。下面結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方案：

一種抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，由上端蓋部分和下端蓋部分組成，下端蓋部分包括：下端蓋殼體2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸3、帶護(hù)套定子鐵心體7、線(xiàn)包9、轉(zhuǎn)子鐵心體17、釹鐵硼永磁塊16、上軸承14、下軸承15，上端蓋部分包括：上端蓋殼體1、內(nèi)襯支架5、蓋板6、PCB板12、雙核單片機(jī)20、驅(qū)動(dòng)芯片23，VMOS功率管21、電解電容22、電纜線(xiàn)4，所述的下端蓋殼體2和上端蓋殼體1均為一次沖壓成型的空心圓柱體，其中下端蓋殼體2上沖壓有一個(gè)下軸承支撐圓柱形臺(tái)階26，下軸承支撐圓柱形臺(tái)階26的中心有一出軸孔11，上端蓋殼體1上沖壓有一個(gè)上軸承支撐圓柱形臺(tái)階25，下端蓋部分與上端蓋部分通過(guò)以下的方式連接成一體，其特征在于：

所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)的電磁部件和機(jī)械部件封裝在下端蓋殼體中，所述的控制器安裝在上端蓋部分中，下端蓋部分與上端蓋部分合攏后，永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器合二為一；所述的帶護(hù)套定子鐵心體7通過(guò)上下兩層絕緣護(hù)套相扣，將定子鐵心體包裹起來(lái)，然后將線(xiàn)包9先嵌入帶護(hù)套定子鐵心體7的窗口中，再一起嵌入到下端蓋殼體2中；所述的轉(zhuǎn)子鐵心體17安裝在帶護(hù)套定子鐵心體7的中心位置，轉(zhuǎn)子鐵心體17的外邊沿嵌有瓦片狀的釹鐵硼永磁塊16，轉(zhuǎn)子鐵心體17的中心穿過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3，轉(zhuǎn)動(dòng)軸3上裝配有上軸承14和下軸承15，上端蓋部分和下端蓋部分合攏后，上軸承14安裝到上軸承支撐圓柱形臺(tái)階25中，下軸承15安裝到下軸承支撐圓柱形臺(tái)階26中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸3從下端蓋殼體2中心處的出軸孔11伸出；所述的內(nèi)襯支架5采用阻燃耐高溫工程塑料，結(jié)構(gòu)上是一端開(kāi)口，另一端有內(nèi)襯支架底板25并帶有六個(gè)支撐足29的空心圓柱體，內(nèi)襯支架底板25的中央有一個(gè)過(guò)軸圓柱體13，過(guò)軸圓柱體13開(kāi)有一個(gè)中心孔18，內(nèi)襯支架5的內(nèi)側(cè)有四根限位肋條19，外側(cè)帶防滑齒，緊密地嵌入上端蓋殼體1中；所述的PCB板12是一個(gè)帶四個(gè)缺口的圓形電路板，順著內(nèi)襯支架5內(nèi)側(cè)限位肋條19的位置，剛好安裝在內(nèi)襯支架5內(nèi)，PCB板12上表貼焊接有雙核單片機(jī)20、驅(qū)動(dòng)芯片23，VMOS功率管21、電解電容22，驅(qū)動(dòng)芯片23的輸入端與雙核單片機(jī)20的I/O引腳相連，驅(qū)動(dòng)芯片23的輸出端與VMOS功率管21的控制端相連，VMOS功率管21的輸出端與線(xiàn)包9相連，所述的蓋板6是一個(gè)中央帶孔的圓形板，可扣在內(nèi)襯支架5的開(kāi)口的一端，蓋板6上有定位孔31，通過(guò)螺絲將其與限位肋條19上的固定孔30相連。

所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，其下端蓋殼體2的圓環(huán)上有一道防油污的凹圈27，上端蓋殼體1的圓環(huán)上有一道防油污的凸圈28，下端蓋殼體2與上端蓋殼體1合攏后，其凸圈28正好嵌入凹圈27中，以防止油污侵入。

所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，其上端蓋殼體1上有一過(guò)線(xiàn)圈孔8，內(nèi)襯支架5上有一穿線(xiàn)孔10，電纜線(xiàn)4的一端焊接在PCB板8上，另一端分別穿過(guò)穿線(xiàn)孔10和線(xiàn)圈孔8后引出，所述的電纜線(xiàn)4為五芯電纜，其中一根接AC220V的L端，另一根接AC220V的N端，第三根接保護(hù)地，剩下的兩根可以外接一個(gè)調(diào)速按鍵或者外接一個(gè)調(diào)速電位器。

所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，其雙核單片機(jī)8除了自帶永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制所必需的捕獲/比較單元內(nèi)核外,芯片內(nèi)同時(shí)集成有高速乘除法運(yùn)算單元（iMDU）和用于協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)矢量數(shù)字計(jì)算單元（iCORDIC）內(nèi)核，這對(duì)于提高永磁無(wú)刷直流電機(jī)的實(shí)時(shí)控制是必不可少的。

本發(fā)明剔除了傳統(tǒng)永磁無(wú)刷直流電機(jī)對(duì)外提供的三根U、V、W相線(xiàn)和五根位置傳感器器控制線(xiàn)，取代了繁多的外部控制線(xiàn)束，增強(qiáng)了可靠性，提高了易用性和可維護(hù)性。相比之下，普通采用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)的抽油煙機(jī)，其電纜線(xiàn)也是五芯電纜，黑線(xiàn)+紅線(xiàn)是快檔、黑線(xiàn)+綠線(xiàn)是中檔，黑線(xiàn)+白線(xiàn)是慢檔，花線(xiàn)是保護(hù)地線(xiàn)。

控制器是電動(dòng)機(jī)的神經(jīng)控制中樞，針對(duì)傳統(tǒng)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的霍爾位置傳感器帶來(lái)諸多工藝上的麻煩，本發(fā)明方案中，取消了在定子鐵心中嵌入霍爾位置傳感器的方案，去掉霍爾位置傳感器后，本發(fā)明采用了成熟的基于反電勢(shì)法檢測(cè)的三段式起動(dòng)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子檢測(cè)控制，算法上采用反電勢(shì)磁鏈估計(jì)法和擴(kuò)展卡爾曼濾波法方案，這些內(nèi)容屬于公知技術(shù)，不是本發(fā)明方案論證的范圍。

為了更好地說(shuō)明抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器與風(fēng)輪32的連接情況，本發(fā)明還分別繪出了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的上端蓋殼體1與下端蓋殼體2與風(fēng)輪32的連接情況，所述的風(fēng)輪32是帶風(fēng)輪葉片36的圓形鋼構(gòu)件，與普通抽油煙機(jī)的風(fēng)輪無(wú)異，其中圖1至圖4是抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器殼體與風(fēng)輪的各種連接情形，永磁無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸3上有一個(gè)安裝栓孔38，只須將安裝栓孔38處插入一根固定栓，再卡在風(fēng)輪32中心的缺口37處，然后將風(fēng)輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定手柄33旋入轉(zhuǎn)動(dòng)軸螺紋35，就將永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器殼體與風(fēng)輪33固定在一起。圖1到圖4沒(méi)有專(zhuān)利權(quán)要求，只是表明，所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器與同等功率的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)具有相同的尺寸、安裝位置和安裝方式，所以能很方便的替換安裝。

綜上所述，本發(fā)明所提出的一種抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，是一種全新的抽油煙機(jī)驅(qū)動(dòng)型式，其突出的創(chuàng)新設(shè)計(jì)在于：

本發(fā)明提供了一種吸油煙機(jī)全新的內(nèi)腔拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，外形上乍一看，與抽油煙機(jī)用的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)一模一樣，但內(nèi)腔設(shè)計(jì)完全突破了結(jié)構(gòu)空間的限制，其中，涉及電機(jī)運(yùn)動(dòng)的電磁和機(jī)械部件封裝在下端蓋殼體中，PCB板控制器部分封裝在上端蓋殼體中，具有相對(duì)的獨(dú)立性，當(dāng)上、下端蓋殼體合攏后，形成抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器一體化結(jié)構(gòu)。這一全新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器可以分段生產(chǎn)，一體化總裝并結(jié)合成一體。由于電機(jī)與電控線(xiàn)路集成在內(nèi)腔中，外接的僅一根五芯電纜線(xiàn)，從而保證抽油煙機(jī)在油煙這種強(qiáng)腐蝕的條件下能夠穩(wěn)定可靠工作，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)最省，整體最優(yōu)。

本發(fā)明所述的控制器集成在PCB板上，所述的雙核單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)芯片、VMOS功率管均表貼焊接在PCB板上，PCB板安裝在采用阻燃耐高溫工程塑料的內(nèi)襯支架中，該內(nèi)襯支架緊密地嵌入上端蓋殼體中，有效解決了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)PCB板如何抗震動(dòng)以及如何保證其可靠性的安裝難題。

本發(fā)明所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)，由于采用新型釹鐵硼永磁材料，無(wú)須額外的勵(lì)磁電流，從而大大提高了電機(jī)的效率和功率密度，通過(guò)適當(dāng)?shù)睦@組結(jié)構(gòu)和控制方式，可以將轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)與電磁調(diào)制干擾降到很低的水平，電機(jī)工作時(shí)可獲得優(yōu)良的低噪聲特性，與同等功率的抽油煙機(jī)用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)實(shí)測(cè)相比，其體積與傳統(tǒng)電機(jī)的相同，但重量只有75%，渦流和材料中固有的磁滯損耗可下降15%，節(jié)能、降耗、降噪效果明顯。

本發(fā)明其結(jié)構(gòu)和尺寸上無(wú)須作任何改動(dòng)，即可直接取代原抽油煙機(jī)中的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)和控制器，因此特別適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的抽油煙機(jī)具的更新?lián)Q代。實(shí)測(cè)表明，采用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器的方案，其輸出功率可在原單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)的基礎(chǔ)上提升30%，風(fēng)輪排風(fēng)量可從傳統(tǒng)的17立方米/分鐘最大提升到22立方米/分鐘，其油煙和氮氧化物的抽凈率可提高10%以上，市場(chǎng)前景看好。

顯然，有前途和有價(jià)值的創(chuàng)新才是有意義的。本發(fā)明所述的抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器，已不再是一種簡(jiǎn)單技術(shù)的代用和升級(jí)，而是集成了新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、節(jié)能算法、高效材料和全新控制技術(shù)，大大提升了抽油煙機(jī)的效率，它提供了一種低成本，便于大規(guī)模生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器一體化的解決方案，可以十分方便替代傳統(tǒng)抽油煙機(jī)中的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)和外部控制電路。

本發(fā)明中，所述的雙核單片機(jī)固化有兩種無(wú)級(jí)調(diào)速控制模式：如果兩根控制連線(xiàn)外接單個(gè)輕觸按鍵，即可實(shí)現(xiàn)鍵控型的無(wú)級(jí)調(diào)速控制；如果兩根控制連線(xiàn)外接電位器，就可以支持旋轉(zhuǎn)無(wú)級(jí)調(diào)速控制，使用特別簡(jiǎn)單。此外，本發(fā)明所述的控制器支持抽油煙機(jī)電機(jī)的軟啟動(dòng)操作。

本發(fā)明意想不到的效果是，可直接將用戶(hù)已安裝的普通抽油煙機(jī)更新?lián)Q代改造成為大吸力抽油煙機(jī)，或者是以本發(fā)明抽油煙機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)及控制器為核心驅(qū)動(dòng)部件，推出大吸力、節(jié)能型、低噪聲的抽油煙機(jī)。特別重要的是，本發(fā)明突出了節(jié)能、降耗、降噪、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊。