一種洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機的製作方法
2023-12-11 04:51:37 3
專利名稱：一種洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電機領域，具體的說是一種用於洗衣機的直驅式無刷無霍爾直流 電機。
背景技術：
傳統洗衣機的電機通過傳動皮帶和離合器將動力傳輸給洗衣機，在洗衣機工作過 程中，傳動皮帶和離合器會消耗掉很多電力，傳統統洗衣機的工作運行效率很低，已經不符 合當前節能減排的需要。
發明內容本實用新型的目的是提供一種能有效提高工作效率的洗衣機用直驅式無刷無霍 爾直流電機。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機，包括定子、轉子、電樞、磁瓦以及電機 控制系統，所述定子直接連接的洗衣機外筒，轉子直接連接的洗衣機內筒；所述定子和轉 子是矽鋼採用卷疊工藝，將鋼板經連續高速單槽衝裁，經卷圓、疊壓、裁斷，再經整形、鉚接 而成的定子和轉子；所述電機控制系統包括控制核心和位置檢測電路；所述控制核心包括 DSP晶片和集成在DSP晶片上的DSP內核和A/D轉換器、定時器、PWM發生器；所述位置檢測 電路是利用電機反電勢與轉子位置的固定關係得到轉子位置，並控制電機通電順序，控制 電機平穩的換相運行的電路。作為優選，所述定子的定子架是一性成形的高分子材料的定子架。作為優選，所述繞組使用了鋁線繞組。作為優選，所述定子、轉子是一次成型的定子和轉子。作為優選，所述磁瓦是由釹鐵硼磁性材料製成的磁瓦。本實用新型的有益效果是1、電機的結構上採用外轉子方式，定子與洗衣機的外筒直接固定，轉子與洗衣機 的內筒直接連接，省去了原來的皮帶傳動和離合器，大大降低了傳動損耗，提高傳動效率， 同時也減少了振動和噪音。轉子與定子分離設計，電機的轉子與定子不再安裝在一起，定子 直接與洗衣機的外筒相連接，轉子直接與洗衣機內筒直接連接，與洗衣機的滾筒成為一體， 成品電機也就分成了定子部分與轉子部分，不再是傳統的定子與轉子組裝一體的電機。；2、轉子採用了一次衝壓成形的工藝，解決了磁瓦的膠結牢度，節約了材料。項目的 生產工藝比傳統電機簡單，確保產品質量的合格率、可靠性；3、定子和轉子通過精密模具一次成形，結構簡單，確保同軸度，省去電機必不可少 的軸承，產品的一次合格率和生產效率大大提升，明顯降低了電機的電磁噪聲和振動噪聲， 確保了電機的安裝位置的精準度，也同時確保了定轉子的同軸度，在製造環節不再涉及同 軸度的問題；[0014]4、與洗衣機的連接實現無縫連接，省去了傳統洗衣機電機與洗衣機滾筒之間的皮 帶、離合器等傳動機械，真正做到直接驅動，電機的定轉子就是洗衣機內外筒的一部分，洗 衣機的內外筒就是電機定轉子的一部分。緊密的連接在一起。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的控制系統框架圖；圖3是卷疊式衝片時套裁衝片的示意圖；圖4是卷疊的方式示意圖；在圖中，各部分的編號如下1-定子，2-轉子，3-電樞，4-磁瓦。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，一種洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機，包括定子1、轉子2、電樞 3、磁瓦4以及電機控制系統。定子1直接連接的洗衣機外筒，轉子2直接連接的洗衣機內 筒；如圖3和圖4所示，定子1和轉子2是矽鋼採用卷疊工藝，將鋼板經連續高速單槽衝裁， 經卷圓、疊壓、裁斷，再經整形、鉚接而成，使用該工藝後，可以節省材料45%。如圖2所示， 電機控制系統包括控制核心和位置檢測電路；所述控制核心包括DSP晶片和集成在DSP芯 片上的DSP內核和A/D轉換器、定時器、PWM發生器；位置檢測電路是利用電機反電勢與轉 子2位置的固定關係得到轉子2位置，並控制電機通電順序，控制電機平穩換相運行的電 路。檢測電動機三相繞組端電壓，判斷出不導通相繞組的反電動勢，從面確定下一個通電狀 態的切換時刻。電機的啟動時，是通過逆變器預先設定一個定子1磁場位置，使得轉子2偏 轉到固定在這個位置，然後利用DSP晶片，精確的檢測到反電勢信號，並進行數字濾波等信 號處理，直接進入同步運行，然後控制電機通電順序，使電機換相平穩運行。定子1的定子 架是一性成形的高分子材料的定子架，定子1的繞組使用了鋁線繞組，繞組採用分散式，使 用全自動繞組機械，繞組直接繞在高分子材料骨架上，減少了繞組端部的電磁振動，從而明 顯降低電機的振動噪聲。電機的振動噪聲，從原來的60 dB下降到40 dB以下。本實施例 的電機本體的結構尺寸以洗衣機內外筒的大小為依據，所以結構上保證了可以使用鋁線繞 組，為此專門根據鋁線繞組的特性，設計了槽型和鐵芯，適當降低磁密。在充分保證電機性 能的前提下，大幅度降低了成本，為國家節省了相對稀缺的銅資源。定子1、轉子2是一次 成型的定子和轉子。磁瓦4是由釹鐵硼磁性材料製成的磁瓦。電機控制系統採用高性能的 單片機和集成控制線路，省去了霍爾元件；通過無位置傳感器技術的應用，提高整個系統的 可靠性，電機故障率減少60%以上，為洗衣機廠商節省大量的維修費用；該系統的數位化特 性，與洗衣機的模糊智能控制可以緊密的結合起來，使整個洗衣機過程智能化控制更加精 確，從而達到節電、節水、不纏繞、不磨損衣物的目的。直驅式無刷無霍爾直流電機應用於洗 衣機，使電機與洗衣機無縫連接，與傳統無刷電機及單相感應電動機相比，電機效率達85% 左右，達到節能的目的。直驅式無刷無霍爾直流電機由於採用直驅方式，使電機與洗衣機無 縫連接，減少了傳動皮帶和離合器等機械部件，降低了傳動過程中的機械損耗，傳動效率可 提高15%左右。據測算，比普通的無刷電機一次洗衣過程可節電0. 12度，如果按每天洗一次衣服，既工作一個周期約1個小時，則每天可節電0.12度左右，全年可以節電約43度。 如全年國內銷售洗衣機的1/4，約1000萬臺電機採用該製造技術計算，一年可節電43000 萬度，節能效果明顯，其經濟效益和社會效益非常可觀，符合國家節能減排的要求。 以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此即限制本發明的保護範圍，凡是運 用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，直接或間接運用在其他相關的技術領 域，均同理包括在本發明的保護範圍內。
權利要求1.一種洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機，包括定子(1)、轉子(2)、電樞(3)、磁瓦 (4)以及電機控制系統，其特徵在於所述定子(1)直接連接的洗衣機外筒，轉子(2)直接連 接的洗衣機內筒；所述定子(1)和轉子(2)是矽鋼採用卷疊工藝，將鋼板經連續高速單槽衝 裁，經卷圓、疊壓、裁斷，再經整形、鉚接而成的定子和轉子；所述電機控制系統包括控制核 心和位置檢測電路；所述控制核心包括DSP晶片和集成在DSP晶片上的DSP內核和A/D轉 換器、定時器、PWM發生器；所述位置檢測電路是利用電機反電勢與轉子(2)位置的固定關 系得到轉子(2)位置，並控制電機通電順序，控制電機平穩換相運行的電路。
2.根據權利要求1所述的洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機，其特徵在於所述定 子(1)的繞組使用了鋁線繞組。
3.根據權利要求1所述的洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機，其特徵在於所述定 子(1)、轉子(2)是一次成型的定子和轉子。
4.根據權利要求1所述的洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機，其特徵在於所述磁 瓦(4)是由釹鐵硼磁性材料製成的磁瓦。
專利摘要本實用新型屬於電機領域，具體的說是一種用於洗衣機的直驅式無刷無霍爾直流電機。它包括定子、轉子、電樞、磁瓦以及電機控制系統，所述定子直接連接的洗衣機外筒，轉子直接連接的洗衣機內筒；所述定子和轉子是矽鋼採用卷疊工藝，將鋼板經連續高速單槽衝裁，經卷圓、疊壓、裁斷，再經整形、鉚接而成的定子和轉子；所述電機控制系統包括控制核心和位置檢測電路；所述控制核心包括DSP晶片和集成在DSP晶片上的DSP內核和A/D轉換器、定時器、PWM發生器；所述位置檢測電路是利用電機反電勢與轉子位置的固定關係得到轉子位置，並控制電機通電順序，控制電機平穩的換相運行的電路。本實用新型提供了一種能有效提高工作效率的洗衣機用直驅式無刷無霍爾直流電機。
文檔編號H02K29/00GK201781396SQ20102019587
公開日2011年3月30日 申請日期2010年5月19日 優先權日2010年5月19日
發明者寧慧敏 申請人:湖州佳力機電科技有限公司