[實用新型]直接驅動洗衣機的無刷直流電動機

無效

• 申請號: 00268291.5
• 申請日: 2000-12-25
• 公開（公告）號: CN2476133Y
• 公開（公告）日: 2002-02-06
• 發明（設計）人: 陸永平;李鐵才;李勇;楊貴杰;鄒繼斌;劉彥彬;趙輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02K29/08
• 分類號: H02K29/08
• 代理公司: 哈爾濱工業大學專利事務所
• 代理人: 李依群

本實用新型涉及一種直接驅動洗衣機的無刷直流電動機，具體地說是一種專用于洗衣機的外轉子三相無刷永磁直流電動機，適用于直接驅動的全自動的波輪式洗衣機和滾桶式洗衣機。

傳統洗衣機一般采用單相電容運行感應電動機作為洗衣機的驅動電機。電容運行感應電動機的運行效率很低，一般只有50％左右，又由于使用感應電動機作驅動電機時，必需使用減速齒輪和皮帶輪，因此，運行效率就更低。于是，有人改用無刷直流永磁電動機作為洗衣機的驅動電機。無刷直流永磁電動機的運行效率很高，在90％以上，通過電子電路調速控制后，可以去掉減速齒輪和皮帶輪，實現直接驅動，大大減小了噪聲。而且，系統效率有所提高。但是，由于現有技術所采用的定子大小糟結構，使該電機的加工工藝變得頗為復雜，生產成本增加了。又由于采用三個霍爾位置傳感器，又增加了生產成本，更由于齒槽配合為磁極數P＝24；槽數Z＝36，這種齒輪槽配合的定位力矩次數為72次，其幅值會很大，必須采用大小槽來加以彌補。槽數多(Z＝36)對于減小定位力矩有利，而定位力矩是電機電磁噪聲的最重要來源，槽數越多生產工藝越復雜，生產成本將會越高。極數多(P＝24)電機的鐵耗增加。

本實用新型的目的針對現有技術存在的不足，提出一種結構簡單，成本造價低，效率高的直接驅動無刷直流電動機。

本實用新型的目的是這樣實現的：本實用新型主要由硅鋼片的沖片疊壓成的定子、轉子、永磁體、傳感器和塑料套組成，本實用新型發明創造的要點是，轉子1的磁極數為P＝16，定子鐵心2的槽數Z＝18，采用均勻齒槽結構，槽口3寬度為3.5毫米，傳感器采用兩個霍爾開關在空間按90°電角度分布。所述的霍爾傳感器是開關型的霍爾開關，所以，對安裝位置精度要求不高。只需將霍爾位置傳感器的磁敏感方向與轉子法線方向相一致，安裝在內定子支架8上，并與轉子磁鋼內圓之間保持1-2mm的氣隙，霍爾傳感器10、11布置在同一圓周上，空間夾角為1/2極距，即90°電角度。本實用新型的霍爾傳感器也可以通過安裝在定子支架9上，并與轉子磁鋼外圓之間保持1-2mm的氣隙，霍爾傳感器10、11布置在同一圓周上，空間夾角為1/2極距，即90°電角度。每一層硅鋼片的沖片14由三個形狀完全相同的120°扇型沖片15組成，120°扇型沖片的軛部有兩個通孔16，直徑為3-5mm，兩通孔間夾角為60°，對稱分布在扇型沖片的軛部，三張扇型沖片在一個平面上構成一張圓環型定子沖片，所以，圓環定子沖片有三個拼縫，為了減小拼縫對定子鐵心磁路的影響，在對每張圓環型定子沖片進行碼片時，從最低層一張圓環型定子沖片開始，每增加一張圓環型定子沖片，都順時針或反時針錯片60°。由于對稱性，經過上述錯片迭起來的定子鐵心上仍保持有6個通孔16，再用定子鐵心上、下壓環17、18和細鐵棒穿過定子鐵心上的6個通孔，將定子鐵心鉚成一個整體。本實用新型也可以將每個扇型沖片軛部的兩個通孔改成位于軛部內圓的兩個凹槽19，槽寬約3-6mm，槽深約1-2mm。將此沖片按上述方法進行60°錯片，再用定子鐵心上下壓環17、18壓緊后利用6個凹槽，將定子鐵心焊接成一個完整的定子鐵心。為了進一步簡化定子鐵心加工，解決材料利用率問題，本實用新型也可以將上述每個扇型沖片軛部的兩個通孔16或位于軛部內圓的兩個凹槽19，改成位于120°扇形沖片軛部內圓的兩個沖壓成形的盲孔21，盲孔的直徑約2-3mm，盲孔的深度為1/2沖片厚度；兩個盲孔間夾角為60°；三張扇形沖片在一個平面上構成一張圓環型定子沖片，所以，圓環型定子沖片有三個拼縫，為了減小拼縫對定子鐵芯磁路的影響，在對每張圓環形定子沖片進行碼片時，從最低層一張圓環型定子沖片開始，每加迭一張圓環型定子沖片就順時針或逆時針錯片60°角度，由于盲孔21分布的對稱性，經過錯片迭起來的定子鐵心的每張扇形沖片是自定位的，再用定子鐵心上、下壓環17、18壓緊后通過注塑將定子鐵心塑壓成一個完整的定子鐵心。本實用新型轉子殼與機械傳動軸之間增加了一個工程塑料套20，由于工程塑料串聯在轉子鋼體和機械傳動軸之間，其彈性特性大大緩沖了諧波力矩的傳遞強度。改善了洗衣機整體的自由振蕩屬性，從而使洗衣機整體的噪聲水平又有所提高。

本實用新型結構合理，性能穩定，定位力矩小，噪聲低，生產成本下降，電機出力大，具有廣泛的應用前景。

圖1為本實用新型原理結構圖。

圖2為本實用新型定子原理結構圖。

圖3為本實用新型磁鋼原理結構圖。

圖4為本實用新型磁鋼原理結構圖。

圖5為本實用新型扇型沖片原理結構圖。

圖6為本實用新型圓型沖片原理結構圖。

圖7為本實用新型圓型沖片原理結構圖。