CN215383415U - 一种结构紧凑的食品加工机及食品加工机用电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种结构紧凑的食品加工机及食品加工机用电机，食品加工机包括容纳电机的主机以及设置于主机的搅拌杯，搅拌杯内设有由电机驱动的搅拌刀，电机包括定子、相对定子转动的转子、换向器、环绕换向器的碳刷组件以及固定定子、转子、换向器和碳刷组件的支架，定子包括数个沿周向设置的定子极靴，相邻定子极靴之间的夹角α≤90°，定子极靴缠绕有定子线圈，定子线圈与换向器沿轴向方向重合设置。通过压缩电机轴向上的高度，使缠绕在定子极靴上的定子线圈与换向器重合设置，来降低电机整体的高度，电机在安装至主机时，也能够降低食品加工机整体的高度，实现食品加工机的小型化。

Description

一种结构紧凑的食品加工机及食品加工机用电机

技术领域

本实用新型属于食品加工装置领域，具体涉及一种结构紧凑的食品加工机及食品加工机用电机。

背景技术

目前食品加工机，普遍使用二极串励电机作为动力装置；二极串励电机，由于电机结构特征，尤其是转子轴向高度由轴承、铁芯、线包、换向器等零部件尺寸叠加，导致电机轴向高度较高。而应用该电机的食品加工机，工作时重心高，上方的杯体振动幅度大、运行不平稳。

为了实现食品加工机的小型化，关键在于降低电机整体的高度，从而降低电机整体的高度，例如通过降低铁芯、定子、转子的高度实现电机整体高度降低；但是对于同一型号的电机来说，电机支架、铁芯、转子、定子、换向器等组件高度是一定的，因此只能通过压缩各零件之间的间距来实现电机的扁平化，从而降低电机的高度，对于二极串励电机而言，其在实现扁平化时，受限于转子线包高度和设备挂线、焊接的工艺要求，如果换向器底部距离定子过近，挂线和焊接很难进行操作，无形中增加了制作时的成本及时间。

实用新型内容

针对上述的不足，本实用新型提供了一种结构紧凑的食品加工机及食品加工机用电机，本食品加工机能够通过降低电机的高度来实现食品加工机整体高度的降低。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种食品加工机用电机，食品加工机包括容纳电机的主机以及设置于主机的搅拌杯，搅拌杯内设有由电机驱动的搅拌刀，电机包括定子、相对定子转动的转子、换向器、环绕换向器的碳刷组件以及固定定子、转子、换向器和碳刷组件的支架，定子包括数个沿周向设置的定子极靴，相邻定子极靴之间的夹角α≤90°，定子极靴缠绕有定子线圈，定子线圈与换向器沿轴向方向重合设置。通过压缩电机轴向上的高度，使缠绕在定子极靴上的定子线圈与换向器重合设置，来降低电机整体的高度，电机在安装至主机时，也能够降低食品加工机整体的高度，实现食品加工机的小型化，同时，在降低电机轴向高度的同时，减小相邻定子极靴之间的夹角，如果相邻定子极靴之间的夹角过大，定子线圈在挂线时跨距较大，且相邻定子极靴之间的夹角过大时，再缩短换向器与定子之间的距离，也会导致挂线和焊接无法正常完成，本申请通过同时减小相邻定子极靴之间的夹角以及换向器与定子之间的距离，先完成绕线以及焊接等步骤，再压缩换向器与定子之间的距离，在不影响电机正常工作的前提下，实现电机轴向高度的减小。

进一步地，转子包括形成多个转子槽的转子铁芯以及缠绕至各转子槽的转子线圈，换向器具有与转子线圈对应的换向器槽。

进一步地，转子槽的数量为q₁，18≤q₁≤24。转子槽数q₁设置为q₁≥18，可以确保换向器片间电压较低，也可以降低齿槽转矩，提高电机运行平稳性；转子槽数q₁设置为q₁≤24，则是简化工艺和提高材料利用率，具有更低的成本。

进一步地，转子槽的数量为q₁，换向器槽的数量为q₂，q₂＝2q₁。

进一步地，碳刷组件包括四个沿周向均布于支架的碳刷，各碳刷与换向器抵接，且相邻碳刷之间的夹角为90°。相比于使用两个碳刷复合挂线，通过设置四个碳刷，碳刷的电流密度低、火花小，换向器挂线简单、可靠性高。

进一步地，电机为四极串励电机。与二极电机相比，二极电机绕组材料利用率不到30％，而四极电机绕组材料利用率可以达到40％，绕组利用率提高，不仅降低了电机的高度和成本，同时提高了电机的运行效率，且成本较低。

进一步地，换向器与转子沿竖直方向之间的距离为L1，相邻定子极靴之间的距离为L2，L1:L2为1:10～1:20。，L1与L2之间的比值如果过大，即相邻定子极靴之间的距离过小，不方便在定子极靴上缠绕定子线圈；L1与L2之间的比值如果过小，即换向器与转子沿竖直方向之间的距离过小，换向器容易与转子发生碰撞，影响电机的使用寿命。

进一步地，2mm≤L1≤10mm。

进一步地，定子沿轴向的高度为H，定子沿径向上的长度为D，H:D为1:5～1:12.5。H与D之间的比值如果过大，即定子沿径向上的长度过小，相应的，定子上定子极靴之间的距离也会相应减小，不利于定子线圈的缠绕；H与D之间的比值如果过小，即定子沿轴向的高度过大，不利于电机高度缩小。

本申请还提供了一种结构紧凑的食品加工机，包括主机、风扇以及上述的食品加工机用电机，主机形成有与电机形状匹配的容纳腔，风扇位于容纳腔并连接至电机的电机轴，食品加工机还包括设置于主机的搅拌杯，搅拌杯容纳有与电机的电机轴电连接的搅拌刀。

附图说明

图1用以说明本实用新型中食品加工机的一种示意性实施方式的结构示意图；

图2用以说明本实用新型中电机的一种示意性实施方式的结构示意图；

图3用以说明本实用新型图2中电机的组合结构示意图；

图4用以说明本实用新型中定子的一种示意性实施方式的结构示意图；

图5用以说明本实用新型中定子的一种示意性实施方式的俯视结构示意图；

图6用以说明本实用新型中转子的另一种示意性实施方式的结构示意图；

图7用以说明本实用新型中碳刷的一种示意性实施方式的结构示意图。

附图标记：

1、主机，11、容纳腔，2、电机，21、定子，211、定子极靴，22、转子，221、转子铁芯，222、转子槽，23、换向器，24、碳刷，25、支架，251、上支架，252、下支架，3、搅拌杯，4、风扇。

具体实施方式

下面将接合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下、前、后等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态，即产品的行进方向为参考的，而不应该认为是具有限定性的。

另外，还需要说明的是，本实用新型实施例中所提到的“相对运动”等动态用语，不仅是位置上的变动，还包括转动、滚动等位置上没有发生相对变化，但状态却发生改变的运动。

最后，需要说明的是，当组件被称为“位于”或“设置于”另一个组件，它可以在另一个组件上或可能同时存在居中组件。当一个组件被称为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

如图1至图3所示，一种食品加工机用电机，食品加工机包括容纳电机2的主机1以及设置于主机1的搅拌杯3，搅拌杯3内设有由电机2驱动的搅拌刀，电机2包括定子21、相对定子21转动的转子22、换向器23、环绕换向器23的碳刷组件以及固定定子21、转子22、换向器23和碳刷组件的支架25，定子21包括数个沿周向设置的定子极靴211，相邻定子极靴211之间的夹角α≤90°，定子极靴211缠绕有定子线圈，定子线圈与换向器23沿轴向方向重合设置；电机2安装至主机1内，用于带动食品加工机内的部件工作，且主机1为了更好地保护电机2，需要与电机2的形状进行匹配，因此，当电机2高度过高时，无法实现食品加工机的小型化设计；对于电机2而言，其竖直方向的高度主要为各零部件尺寸的叠加，通过压缩电机2轴向上的高度，使缠绕在定子极靴211上的定子线圈与换向器23重合设置，来降低电机2整体的高度，电机2在安装至主机1时，也能够降低食品加工机整体的高度，实现食品加工机的小型化，同时，在降低电机2轴向高度的同时，减小相邻定子极靴211之间的夹角，如果相邻定子极靴211之间的夹角过大，定子线圈在挂线时跨距较大，且相邻定子极靴211之间的夹角过大时，再缩短换向器23与定子21之间的距离，也会导致挂线和焊接无法正常完成，本申请通过同时减小相邻定子极靴211之间的夹角以及换向器23与定子21之间的距离，先完成绕线以及焊接等步骤，再压缩换向器23与定子21之间的距离，在不影响电机2正常工作的前提下，实现电机2轴向高度的减小；其中，相邻定子极靴211之间的夹角即为沿垂直于任意一个定子极靴211的延伸方向做延长线并与其相邻定子极靴211的延长线相交，相邻定子极靴211之间延长线的夹角即为相邻定子极靴211之间的夹角。

结合图2，支架25包括上支架251以及下支架252，上支架251与下支架252合围将定子21、转子22、换向器23和碳刷组件固定。

本申请还提供了一种结构紧凑的食品加工机，包括主机1、风扇4以及上述的食品加工机用电机2，主机1形成有与电机2形状匹配的容纳腔11，风扇4位于容纳腔11并连接至电机2的电机2轴，食品加工机还包括设置于主机1的搅拌杯3，搅拌杯3容纳有与电机2的电机2轴电连接的搅拌刀；容纳腔11与电机2形状匹配，通过将轴向高度减小的电机2安装至容纳腔11内，也能够降低主机1的高度，进而降低食品加工机整体的高度，食品加工机在工作时重心更低，搅拌刀以及风扇4等部件在转动时，食品加工机不容易产生晃动，稳定性好；其中，本申请中主机1形成的与电机2形状匹配的容纳腔11为与电机2高度进行匹配，来降低主机1的高度，容纳腔11沿水平方向的长度大于电机2沿水平方向的长度，为其余部件留有安装空间。

如图4和图5所示，优选的，电机2为四极串励电机，其具有四个定子极靴211，四个定子极靴211沿周向等分设置，相邻定子极靴211之间的夹角为90°，可以理解的，对于电机2而言，其极数越多，越容易实现扁平化，例如，电机还可以选为六极串励电机、八极串励电机等；同时综合成本，本申请优选为四极串励电机；同时，与二极串励电机相比，在将二极串励电机扁平化后，由于二极串励电机在轴向上压缩后，换向器与铁芯之间距离过近，挂线和焊接无法完成，通过增加电机的极数，缩小相邻定子极靴211之间的夹角，方便绕线，并且缠绕的定子线圈与换向器23在轴向上重合，能够缩短电机整体高度，且与二极串励电机相比，二极串励电机绕组材料利用率不到30％，而四极串励电机绕组材料利用率可以达到40％，绕组利用率提高，不仅降低了电机2的高度和成本，同时提高了电机2的运行效率，且成本较低，下面，以四极串励电机为例，详细进行说明。

定子21沿轴向的高度为H，定子21沿径向上的长度为D，H:D为1:5～1:12.5；H与D之间的比值如果过大，即定子21沿径向上的长度过小，相应的，定子21上定子极靴211之间的距离也会相应减小，不利于定子线圈的缠绕；H与D之间的比值如果过小，即定子21沿轴向的高度过大，不利于电机2高度缩小；优选的，定子21外径为120mm，定子21沿径向上的长度为10mm。

如图5和图6所示，换向器23与转子22沿竖直方向之间的距离为L1，相邻定子极靴211之间的距离为L2，L1:L2为1:10～1:20；其中，相邻定子极靴211之间的距离即为相邻定子极靴211之间两个中心点的连线，L1与L2之间的比值如果过大，即相邻定子极靴211之间的距离过小，不方便在定子极靴211上缠绕定子线圈；L1与L2之间的比值如果过小，即换向器23与转子22沿竖直方向之间的距离过小，换向器23容易与转子22发生碰撞，影响电机2的使用寿命；优选的，2mm≤L1≤10mm，相比于常规电机2中该尺寸为15mm～50mm，能够大幅降低换向器23与转子22之间的距离，从而实现电机2的扁平化。

如图7所示，碳刷组件包括四个沿周向均布于支架25的碳刷24，各碳刷24与换向器23抵接，且相邻碳刷24之间的夹角为90°；相比于使用两个碳刷24复合挂线，通过设置四个碳刷24，碳刷24的电流密度低、火花小，换向器23挂线简单、可靠性高。

如图2、图5和图6所示，转子22包括形成多个转子槽222的转子铁芯221以及缠绕至各转子槽222的转子22线圈，换向器23具有与转子22线圈对应的换向器23槽；转子铁芯221处的转子槽222为实槽，换向器23处的换向器23槽为虚槽，虚槽即为在一个实槽中，同时存在着某一线圈的上层边，又存在着另一线圈的下层边，一个线圈层边就为一个虚槽。

可以理解的，如图3所示的四个碳刷24呈90°均布，即碳刷24施加的电压V＝220v在换向器2390°角度上，不计换向短路绕组，换向器23片间电压E＝V/q2*4，可知，换向器23片间电压与换向器23槽数成反比，换向器23槽数越多，片间电压越小，电机2的换向火花越小。

优选的，转子槽222的数量为q₁，18≤q₁≤24。转子槽222数q₁设置为q₁≥18，可以确保换向器23片间电压较低，也可以降低齿槽转矩，提高电机2运行平稳性；转子槽222数q₁设置为q₁≤24，则是简化工艺和提高材料利用率，具有更低的成本。

对于换向器23而言，转子槽222的数量为q₁，换向器23槽的数量为q₂，q₂＝2q₁；其中，q₁的数量为18≤q₁≤24，相应的，36≤q₂≤48。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种食品加工机用电机，食品加工机包括容纳电机的主机以及设置于主机的搅拌杯，搅拌杯内设有由电机驱动的搅拌刀，其特征在于，所述电机包括定子、相对所述定子转动的转子、换向器、环绕所述换向器的碳刷组件以及固定所述定子、所述转子、所述换向器和所述碳刷组件的支架，所述定子包括数个沿周向设置的定子极靴，相邻所述定子极靴之间的夹角α≤90°，所述定子极靴缠绕有定子线圈，所述定子线圈与所述换向器沿轴向方向重合设置。

2.根据权利要求1所述的一种食品加工机用电机，其特征在于，所述转子包括形成多个转子槽的转子铁芯以及缠绕至各所述转子槽的转子线圈，所述换向器具有与所述转子线圈对应的换向器槽。

3.根据权利要求2所述的一种食品加工机用电机，其特征在于，所述转子槽的数量为q₁，18≤q₁≤24。

4.根据权利要求2所述的一种食品加工机用电机，其特征在于，所述转子槽的数量为q₁，所述换向器槽的数量为q₂，q₂＝2q₁。

5.根据权利要求1所述的一种食品加工机用电机，其特征在于，所述碳刷组件包括四个沿周向均布于所述支架的碳刷，各所述碳刷与所述换向器抵接，且相邻所述碳刷之间的夹角为90°。

6.根据权利要求1所述的一种食品加工机用电机，其特征在于，所述电机为四极串励电机。

7.根据权利要求1所述的一种食品加工机用电机，其特征在于，所述换向器与所述转子沿竖直方向之间的距离为L1，相邻所述定子极靴之间的距离为L2，L1:L2为1:10～1:20。

8.根据权利要求7所述的一种食品加工机用电机，其特征在于，2mm≤L1≤10mm。

9.根据权利要求1所述的一种食品加工机用电机，其特征在于，所述定子沿轴向的高度为H，所述定子沿径向上的长度为D，H:D为1:5～1:12.5。

10.一种结构紧凑的食品加工机，其特征在于，包括主机、风扇以及如权利要求1-9任一项所述的食品加工机用电机，所述主机形成有与所述电机形状匹配的容纳腔，所述风扇位于所述容纳腔并连接至所述电机的电机轴，所述食品加工机还包括设置于所述主机的搅拌杯，所述搅拌杯容纳有与所述电机的电机轴电连接的搅拌刀。

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