一種滾筒洗衣機用外電機轉子bldc電動機的製作方法

2023-10-24 23:37:22 2

專利名稱：一種滾筒洗衣機用外電機轉子bldc電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及家用電器的零部件，尤其指一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機。
背景技術：
我國全自動滾筒洗衣機使用的電機主要有串激電機、交流感應(無刷)電機、直流無刷電機等。其中，串激電機已大量用於低、中檔滾筒洗衣機；交流感應(無刷)電機、直刷無流電機則用於高檔滾筒洗衣機。BLDC是無刷直流的縮寫。串激電機結構複雜，電機轉子電流需要通過換向器和電刷來進行機械式換向，換向器和電刷間的滑動摩擦容易產生機械磨損、噪聲、火花、和電磁幹擾使得電機可靠性降低、壽命變短，雖然隨著科學技術的發展和製造工藝的提高，改善了部分的電機的可靠性和壽命，但是串激電機工作不可靠、壽命短、維護困難、有火花、噪聲大和電磁幹擾等缺點還是
一直存在。目前，隨著社會的發展，洗衣機電機不斷向著高功率密度、節能、環保(低噪聲)、智能化、舒適化網絡化等方面發展。這也決定了無刷電機將會成為主流電機，尤其是直流無刷電機，由於具有結構可靠、效率高、噪聲低等優點，將會受到越來越多的用戶的青睞。而滾筒式洗衣機電機產品也正在向高性能、輕薄短小化、永磁化、無刷化、機電一體化、智能化和組合化發展。在中國「十一五」規劃提出單位國內總產值能源消耗降低20%左右的目標的大背景下，為了使電機效率更高更節能，國家發展和改革委員會編制的中期能源節約規劃中已經將永磁電機視為節能推廣產品。目前國內在全自動滾筒洗衣機上使用的直流無刷電機都為二種，一種是由外電機轉子直流無刷電機直接驅動洗衣 機滾筒進行洗滌、脫水的，另一種是由內電機轉子直流無刷電機通過皮帶與不同直徑的皮帶輪進行減速後驅動洗衣機滾筒進行洗滌、脫水的。由於電機直接驅動洗衣機滾筒的方式需對洗衣機的動平衡進行從新設計和電機的驅動控制的複雜性，而一般都使用於高端的洗衣機。而通過皮帶和皮帶輪進行減速的內電機轉子直流無刷電機的使用時，並不需要對滾筒洗衣機的動平衡進行從新設計，直接在現有的滾筒洗衣機上進行安裝就行，該電機的驅動控制比直接驅動來的容易而被大量使用。但是這種內電機轉子直流無刷電機由於其輸出扭矩小需通過大減速比方能滿足洗衣機的扭矩需求，以致在脫水時電機需達到上萬轉方能滿足脫水轉速的要求。電機的高速運轉帶來的不良後果則是震動和噪聲。其與洗衣機的高效率、高洗淨、低噪聲相違背。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供結構簡單，運行可靠，維護方便，噪聲小且能實現無極調速的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為:
一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，包括右端安裝有皮帶輪的轉軸，其中，還包括第一端蓋，第二端蓋，固定有電磁線圈和引出線組件的電機定子，與轉軸固定配合的電機轉子以及與滾筒外筒安裝位連接配合的固定腳，第一端蓋與轉軸之間通過第一軸承支撐配合，第二端蓋與轉軸之間通過第二軸承支撐配合；電機定子上設置有鐵芯，電機轉子的對應位置設置有導磁環和永磁體，電機轉子上設置有磁性圓盤，電機定子的對應位置設置有霍爾元件反饋組件。優化的技術措施還包括:
上述的轉軸的左端設置有固定支架，固定支架上成型有軸承室，固定支架與轉軸之間通過第三軸承支撐配合，轉軸上位於第三軸承內圈的外端面處設置有開口擋圈，而第三軸承內圈的內端面與電機轉子的端面相抵。上述的電磁線圈和引出線組件與電機定子塑封固定而形成整體結構，電磁線圈由繞置於鐵芯外漆包線構成。上述的電機定子的底部外圓開設有缺口，霍爾元件反饋組件卡嵌於該缺口內。上述的磁性圓盤與霍爾元件反饋組件間隙配合，霍爾元件反饋組件通過感應磁性圓盤和電機轉子上永磁體之間磁場變化對電機進行調速。上述的第二端蓋與電機定子衝壓固定，該第二端蓋內成型有軸承腔，第二軸承置於該軸承腔內。上述的電機轉子採用分離式結構，導磁環、永磁體以及轉軸通過塑封過程與電機轉子連接配合。上述的電機轉子上的永磁體與電機定子上的鐵芯間隙配合。上述的固定腳與電機定子拆卸配合。本發明的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，採用霍爾元件反饋組件通過感應磁性圓盤和電機轉子上永磁體之間磁場變化而實現對電機的無極調速，其克服現有電機定子在內，永磁體在外的電動機的缺點，無勵磁損耗，具有更大的功率，更高的能源轉換效率，更好的控制性能，且結構簡單，運行可靠，維護方便；
本電動機採用電子反饋元件代替機械換向器以及電刷，實現無刷結構，克服了有刷電機的缺點，消除了電刷的滑動磨損，避免了電氣接觸火花，減少了無線電幹擾，使電動機的可靠性更高，壽命更長；
由於本電動機採用了塑封型式，電機定子絕緣性高、防漏電，電動機耐腐蝕、耐潮溼、耐高溫，可工作於高真空、不良介質環境；由於電機轉子採用高性能永磁性材料，電動機電機轉子的體積減小，並改進了電動機的動態響應，電機轉子慣性小，具有更快的響應速度，獲得更高的轉矩慣量比。


圖1是本發明實施例的剖視結構示意 圖2是圖1中電機定子的剖視結構示意 圖3是圖1中電機定子的俯視不意 圖4是圖1中 電機轉子的剖視結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖1至圖4所示為本發明的結構示意圖，
其中的附圖標記為:
開口擋圈1、固定支架2、第三軸承3、電機轉子4、第一軸承5、第一端蓋6、電機定子7、電磁線圈8、導磁環9、永磁體10、鐵芯11、霍爾元件反饋組件12、磁性圓盤13、第二端蓋14、第二軸承15、轉軸16、皮帶輪17、引出線組件18、固定腳19。如圖1至圖4所示，
本發明的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，包括右端安裝有皮帶輪17的轉軸16，其特徵是:還包括第一端蓋6，第二端蓋14，固定有電磁線圈8和引出線組件18的電機定子7，與轉軸16固定配合的電機轉子4以及與滾筒外筒安裝位連接配合的固定腳19，第一端蓋6與轉軸16之間通過第一軸承5支撐配合，第二端蓋14與轉軸16之間通過第二軸承15支撐配合；電機定子7上設置有鐵芯11，電機轉子4的對應位置設置有導磁環9和永磁體10，電機轉子4上設置有磁性圓盤13，電機定子7的對應位置設置有霍爾元件反饋組件12。實施例中，轉軸16的左端設置有固定支架2，固定支架2上成型有軸承室，固定支架2與轉軸16之間通過第三軸承3支撐配合,轉軸16上位於第三軸承3內圈的外端面處設置有開口擋圈1，而第三軸承3內圈的內端面與電機轉子4的端面相抵。實施例中，電磁線圈8和引出線組件18與電機定子7塑封固定而形成整體結構，電磁線圈8由繞置於鐵芯11外漆包線構成。實施例中，電機定子7的底部外圓開設有缺口，霍爾元件反饋組件12卡嵌於該缺口內。 實施例中，磁性圓盤13與霍爾元件反饋組件12間隙配合，霍爾元件反饋組件12通過感應磁性圓盤13和電機轉子4上永磁體10之間磁場變化，對電機進行調速。實施例中，第二端蓋14與電機定子7衝壓固定，該第二端蓋14內成型有軸承腔，第二軸承15置於該軸承腔內。實施例中，電機轉子4採用分離式結構，導磁環9、永磁體10以及轉軸16通過塑封過程與電機轉子4連接配合。實施例中，電機轉子4上的永磁體10與電機定子7上的鐵芯11間隙配合。實施例中，固定腳19與電機定子7拆卸配合。如圖1所示，固定支架2通過第三軸承3安裝於轉軸16的左端，該固定支架2是由鋁合金通過高溫鑄造成型後經精加工後製成，第三軸承3置於其中部成型的軸承室內，第三軸承3的外圈與軸承室的內壁相支撐，第三軸承3的內圈與轉軸16相支撐，第三軸承3的內圈的內端與電機轉子4的端面相抵配合，其外端與開口擋圈I的端面相抵配合，開口擋圈I的作用是限制第三軸承3的軸向位置。固定腳19與電機定子7拆卸配合，可根據不同的電機安裝定位尺寸選擇不同的固定腳型式，增加了電機適用性和通用性，減少了產品的再開發成本。霍爾元件反饋組件12通過電機定子7底部缺口卡嵌在電機上，簡化了霍爾元件反饋組件12的安裝拆卸，便於霍爾元件反饋組件12的位置調整和選用，霍爾元件反饋組件12與固定於轉軸16上的磁性圓盤13間隙配合，霍爾元件反饋組件12通過感應磁性圓盤13和電機轉子4上永磁體10之間磁場變化，現實對電機的無極調速；同時霍爾元件反饋組件12沒有與電機定子7直接接觸，防止電機定子7上電磁線圈8的溫度傳遞到霍爾元件反饋組件12上，提高了霍爾元件反饋組件12的使用壽命，也提高了電機運行的可靠性。本電動機採用電子反饋元件代替機械換向器以及電刷，實現無刷結構，克服了有刷電機的缺點，消除了電刷的滑動磨損，避免了電氣接觸火花，減少了無線電幹擾，使電動機的可靠性更高，壽命更長。第二端蓋14衝壓固定於電機定子7上，同時，第二端蓋14對霍爾元件反饋組件12起到了定位壓緊作用，採用衝壓固定方式代替傳統的螺栓固定方式，是電機的結構更加緊湊，優化了電機結構，使製造工藝更為簡單，降低了製造成本；第二端蓋14內成型有軸承腔，第二軸承15置於該軸承腔內，第二軸承15的外圈與第二端蓋14的軸承腔相支撐配合，第二軸承15的內圈與轉軸16支撐配合。轉軸16作為電機的輸出軸，通過其右端固定的皮帶輪17經過三角皮帶帶動大皮帶輪轉動從而輸出動力。如圖2、圖3所示，漆包線在鐵芯11繞製成電磁線圈8，電磁線圈8和引出線組件18分別與電機定子7塑封固定而形成整體結構，引出線組件18用於連接為電機提供電源的電線，第一端蓋6與電機定子7固定配合，第一端蓋6內成型有軸承腔，第一軸承5置於該軸承腔內，第一軸承5的外圈與軸承腔支撐配合，第一軸承5的內圈與轉軸16支撐配合；採用塑封結構是電機定子7外形美觀，體積小巧，機身長度和重量比有刷金屬外殼電機減小20%左右；採用塑封結構使電機具有更好的絕緣性，防止漏電；此外塑封結構還具有耐腐蝕、耐潮溼、耐高溫、散熱性好的優點。如圖4所示，電機轉子4採用分離式結構，導磁環9、永磁體10以及轉軸16通過塑封過程與電機轉子4連接配合，有效的加強了電機轉子4的徑向強度，增加了電機轉子4的
可靠性。電機轉子4上永磁體10與電機定子7上的鐵芯11間隙配合，電機轉子4與電機定子7之間不直接接觸，降低了電機噪音，也減小了摩擦損失。

本發明的最佳實施例已闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型都不會脫離本發明的範圍。
權利要求
1.一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，包括右端安裝有皮帶輪(17)的轉軸(16)，其特徵是:還包括第一端蓋￠)，第二端蓋(14)，固定有電磁線圈(8)和引出線組件(18)的電機定子(J)，與轉軸(16)固定配合的電機轉子(4)以及與滾筒外筒安裝位連接配合的固定腳(19)，所述的第一端蓋(6)與轉軸(16)之間通過第一軸承(5)支撐配合，所述的第二端蓋(14)與轉軸(16)之間通過第二軸承(15)支撐配合；所述的電機定子(7)上設置有鐵芯(11)，所述的電機轉子(4)的對應位置設置有導磁環(9)和永磁體(10)，所述的電機轉子(4)上設置有磁性圓盤(13)，所述的電機定子(7)的對應位置設置有霍爾元件反饋組件(12)。
2.根據權利要求1所述的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，其特徵是:所述的轉軸(16)的左端設置有固定支架(2)，所述的固定支架(2)上成型有軸承室，所述的固定支架(2)與轉軸(16)之間通過第三軸承(3)支撐配合，所述的轉軸(16)上位於第三軸承(3)內圈的外端面處設置有開口擋圈(I)，而所述的第三軸承(3)內圈的內端面與電機轉子(4)的端面相抵。
3.根據權利要求2所述的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，其特徵是:所述的電磁線圈(8)和引出線組件(18)與電機定子(7)塑封固定而形成整體結構，所述的電磁線圈(8)由繞置於鐵芯(11)外漆包線構成。
4.根據權利要求3所述的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，其特徵是:所述的電機定子(7)的底部外圓開設有缺口，所述的霍爾元件反饋組件(12)卡嵌於該缺口內。
5.根據權利要求4所述的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，其特徵是:所述的磁性圓盤(13)與霍爾元件反饋組件(12)間隙配合，所述的霍爾元件反饋組件(12)通過感應磁性圓盤(13)和電機轉子(4)上永磁體(10)之間磁場變化對電機進行調速。
6.根據權利要求5所述的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，其特徵是:所述的第二端蓋(14)與電機定子(7)衝壓固定，該第二端蓋(14)內成型有軸承腔，所述的第二軸承(15)置於該軸承腔內。
7.根據權利要求6所述的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，其特徵是:所述的電機轉子(4)採用分離式結構，所述的導磁環(9)、永磁體(10)以及轉軸(16)通過塑封過程與電機轉子(4)連接配合。
8.根據權利要求7所述的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，其特徵是:所述的電機轉子⑷上的永磁體(10)與電機定子(7)上的鐵芯(11)間隙配合。
9.根據權利要求8所述的一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，其特徵是:所述的固定腳(19)與電機定子(7)拆卸配合。
全文摘要
本發明公開了一種滾筒洗衣機用外電機轉子BLDC電動機，包括右端安裝有皮帶輪的轉軸，其特徵是還包括第一端蓋，第二端蓋，固定有電磁線圈和引出線組件的電機定子,與轉軸固定配合的電機轉子以及與滾筒外筒安裝位連接配合的固定腳，所述的第一端蓋與轉軸之間通過第一軸承支撐配合,所述的第二端蓋與轉軸之間通過第二軸承支撐配合；所述的電機定子上設置有鐵芯，所述的電機轉子的對應位置設置有導磁環和永磁體，所述的電機轉子上設置有磁性圓盤，所述的電機定子的對應位置設置有霍爾元件反饋組件。其採用霍爾元件反饋組件通過磁性圓盤對應電機轉子上永磁體的磁場分布而實現對電機的無極調速，具有結構簡單，運行可靠，維護方便的優點。
文檔編號H02K1/27GK103227544SQ20131017106
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者林其平, 左宜, 鄒鴻 申請人:寧波普爾機電製造有限公司