[發明專利]集成的直接驅動馬達及其控制

無效

• 申請號: 201310209141.X
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103427563A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: G·A·彼得森;D·E·希爾頓;M·W·梅杰
• 申請（專利權）人: 尼得科電機有限公司
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00;H02K5/04;H02K15/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明總體上涉及一種供機器使用的馬達。更具體地，本發明涉及一種具有集成的控制系統的直接驅動馬達。

背景技術

本領域的普通技術人員都知曉，電動馬達常用于家庭電氣設備中，例如洗碗機和洗衣機。在洗衣機中，例如，馬達可用于帶動洗衣簍旋轉，以攪動容納于其中的衣物。盡管可以使用各種電機元件配置，但一個已知的馬達實施例包括一個至少部分地徑向布置在轉子內部的定子。盡管還可能使用其他的名字，具有該配置的電機通常被稱為外轉子馬達或外部轉子馬達。就具有這類馬達的的洗衣機來說，轉子通常連接到洗衣簍，而定子被固定到桶安裝轂上，該桶安裝轂連接到固定的外部清洗桶。為使用戶免于潛在的電擊風險，以與該桶電隔離的方式安裝定子。

外轉子馬達的定子通常包括鐵芯和多個線圈。常規地，該鐵芯一般呈環狀，且由鐵磁金屬組成，例如鐵或鋼。該鐵芯通常包括多個徑向朝外凸出的齒，并在齒間限定了多個槽。線圈由電導體導線在每個齒周圍環繞多圈形成，以至少部分地填充該槽。在齒和線圈之間典型地具有電絕緣。

常規地，在機器內安裝外轉子馬達，是通過將定子鐵芯上的開口與桶安裝轂上相應的開口對準來實現的，隨后插入緊固件穿過每個對準的開口對。該方法經常是麻煩且花費較大的。例如，傳統外轉子馬達受限于特定的、與鐵芯制造過程相結合的安裝配置。為在不同的應用中使用常規鐵芯，需要不同的安裝配置，該鐵芯的制造過程必須改變(例如用于層疊定子鐵芯的層疊模具必須被重新加工)。此外，金屬鐵芯必須足夠大，以容納安裝開口，這使得該鐵芯變得重且昂貴。更進一步，增加了馬達機械系統中元件的數量，包括緊固件，例如螺栓或螺釘，降低了組裝過程的速度，并增加了錯裝必備組裝元件的風險。

通常，使用馬達驅動裝置或控制板組件來控制該馬達。常規地，控制板組件位于遠離馬達的位置，并通過導線束與馬達相連。該控制板組件此外還通過引線與機械控制界面相連接，為了方便用戶訪問該界面，該界面通常位于該機器的正面。該配置需要大量的配線，增加了機器的費用，并且還增加了出現電磁干擾問題的可能性。所需的多路連接增加了錯接的風險，將會妨害性能。此外，由于標準的控制板組件位于易產生水的區域，必須設置滴落防護罩以保護該控制板組件防止水或其他液體的侵蝕。最后，大量的元件和組件的安裝步驟增加了組裝所需的時間，且進一步，增加了該機器的總成本。

發明內容

根據本發明的一方面，提供一種用在機器中的外轉子馬達。該馬達包括可繞軸旋轉的轉子和在該轉子內側至少部分地徑向間隔的定子。該定子包括大致環形鐵芯和繞制在該鐵芯周圍的導線，使得該定子大致呈環形。此外，該馬達包括至少部分地徑向地安裝在該定子內側的控制板組件從而至少大體上被該定子限制。

此外，本發明提供的外轉子馬達中，控制板組件至少部分地徑向地安裝在該定子內側，使得該控制板組件與該馬達之間必要的常規線束長度縮短。縮短該線束的長度不僅節約了成本，并且潛在地改善了信號質量。該控制板組件的布置還使該機器控制界面與該控制板組件之間的常規引線的長度得以縮短，從而再一次節約了成本以及潛在地改善了信號的質量。此外，該布置使得允許不使用滴落防護罩，否則需要該滴落屏蔽罩以進行防水保護。進一步，出于商業性的考慮，將該控制板組件與該馬達有利地集成在一起使得該馬達和該控制板作為一個單一的、排他的單元來包裝和銷售，而不是分開的各個單元。

本發明內容部分以簡化的形式介紹了一些發明思想的選擇性。在后面優選的實施例中會詳細地描述這些發明思想。本發明內容部分并不意在明確請求保護的主旨的關鍵特征或必要特征，也不意在用作請求保護的主旨的范圍的限定。

本發明各種其他方面以及益處從以下詳細描述的優選實施例和附圖中可以顯而易見的得出。

附圖說明

參考附圖以下將詳細描述本發明的一個優選實施例，其中：

圖1是依照本發明一個優選實施例原理結構的機器一部分的局部截面底部透視圖，描繪了洗衣機的一部分和一個外轉子電動馬達；

圖2是圖1中機器的一部分的放大局部截面頂部透視圖，詳細地描繪了機器各元件之間的相互作用；

圖3是圖1和圖2中機器的一部分的分解局部截面底部透視圖，詳細地描繪了桶安裝裝置、定子組件和控制板組件；

圖4是圖1-3中機器得一部分的分解局部截面頂部透視圖，詳細地描繪了控制板組件安裝裝置以及定子鐵芯絕緣裝置；

圖5是圖4中所示的機器的一部分的分解局部截面底部透視圖；以及