專利名稱：一種洗衣機(jī)用直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電機(jī)領(lǐng)域，具體的說是一種用于洗衣機(jī)的直驅(qū)式無刷無霍爾直流 電機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)洗衣機(jī)的電機(jī)通過傳動皮帶和離合器將動力傳輸給洗衣機(jī)，在洗衣機(jī)工作過 程中，傳動皮帶和離合器會消耗掉很多電力，傳統(tǒng)統(tǒng)洗衣機(jī)的工作運(yùn)行效率很低，已經(jīng)不符 合當(dāng)前節(jié)能減排的需要。
發(fā)明內(nèi)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(jī)用直驅(qū)式無刷無霍 爾直流電機(jī)。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種洗衣機(jī)用直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、電樞、磁瓦以及電機(jī) 控制系統(tǒng)，所述定子直接連接的洗衣機(jī)外筒，轉(zhuǎn)子直接連接的洗衣機(jī)內(nèi)筒；所述定子和轉(zhuǎn) 子是矽鋼采用卷疊工藝，將鋼板經(jīng)連續(xù)高速單槽沖裁，經(jīng)卷圓、疊壓、裁斷，再經(jīng)整形、鉚接 而成的定子和轉(zhuǎn)子；所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括控制核心和位置檢測電路；所述控制核心包括 DSP芯片和集成在DSP芯片上的DSP內(nèi)核和A/D轉(zhuǎn)換器、定時器、PWM發(fā)生器；所述位置檢測 電路是利用電機(jī)反電勢與轉(zhuǎn)子位置的固定關(guān)系得到轉(zhuǎn)子位置，并控制電機(jī)通電順序，控制 電機(jī)平穩(wěn)的換相運(yùn)行的電路。作為優(yōu)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(yōu)選，所述繞組使用了鋁線繞組。作為優(yōu)選，所述定子、轉(zhuǎn)子是一次成型的定子和轉(zhuǎn)子。作為優(yōu)選，所述磁瓦是由釹鐵硼磁性材料制成的磁瓦。本實用新型的有益效果是1、電機(jī)的結(jié)構(gòu)上采用外轉(zhuǎn)子方式，定子與洗衣機(jī)的外筒直接固定，轉(zhuǎn)子與洗衣機(jī) 的內(nèi)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(zhuǎn)子與定子分離設(shè)計，電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子不再安裝在一起，定子 直接與洗衣機(jī)的外筒相連接，轉(zhuǎn)子直接與洗衣機(jī)內(nèi)筒直接連接，與洗衣機(jī)的滾筒成為一體， 成品電機(jī)也就分成了定子部分與轉(zhuǎn)子部分，不再是傳統(tǒng)的定子與轉(zhuǎn)子組裝一體的電機(jī)。；2、轉(zhuǎn)子采用了一次沖壓成形的工藝，解決了磁瓦的膠結(jié)牢度，節(jié)約了材料。項目的 生產(chǎn)工藝比傳統(tǒng)電機(jī)簡單，確保產(chǎn)品質(zhì)量的合格率、可靠性；3、定子和轉(zhuǎn)子通過精密模具一次成形，結(jié)構(gòu)簡單，確保同軸度，省去電機(jī)必不可少 的軸承，產(chǎn)品的一次合格率和生產(chǎn)效率大大提升，明顯降低了電機(jī)的電磁噪聲和振動噪聲， 確保了電機(jī)的安裝位置的精準(zhǔn)度，也同時確保了定轉(zhuǎn)子的同軸度，在制造環(huán)節(jié)不再涉及同 軸度的問題；[0014]4、與洗衣機(jī)的連接實現(xiàn)無縫連接，省去了傳統(tǒng)洗衣機(jī)電機(jī)與洗衣機(jī)滾筒之間的皮 帶、離合器等傳動機(jī)械，真正做到直接驅(qū)動，電機(jī)的定轉(zhuǎn)子就是洗衣機(jī)內(nèi)外筒的一部分，洗 衣機(jī)的內(nèi)外筒就是電機(jī)定轉(zhuǎn)子的一部分。緊密的連接在一起。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的控制系統(tǒng)框架圖；圖3是卷疊式?jīng)_片時套裁沖片的示意圖；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(zhuǎn)子，3-電樞，4-磁瓦。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，一種洗衣機(jī)用直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)，包括定子1、轉(zhuǎn)子2、電樞 3、磁瓦4以及電機(jī)控制系統(tǒng)。定子1直接連接的洗衣機(jī)外筒，轉(zhuǎn)子2直接連接的洗衣機(jī)內(nèi) 筒；如圖3和圖4所示，定子1和轉(zhuǎn)子2是矽鋼采用卷疊工藝，將鋼板經(jīng)連續(xù)高速單槽沖裁， 經(jīng)卷圓、疊壓、裁斷，再經(jīng)整形、鉚接而成，使用該工藝后，可以節(jié)省材料45%。如圖2所示， 電機(jī)控制系統(tǒng)包括控制核心和位置檢測電路；所述控制核心包括DSP芯片和集成在DSP芯 片上的DSP內(nèi)核和A/D轉(zhuǎn)換器、定時器、PWM發(fā)生器；位置檢測電路是利用電機(jī)反電勢與轉(zhuǎn) 子2位置的固定關(guān)系得到轉(zhuǎn)子2位置，并控制電機(jī)通電順序，控制電機(jī)平穩(wěn)換相運(yùn)行的電 路。檢測電動機(jī)三相繞組端電壓，判斷出不導(dǎo)通相繞組的反電動勢，從面確定下一個通電狀 態(tài)的切換時刻。電機(jī)的啟動時，是通過逆變器預(yù)先設(shè)定一個定子1磁場位置，使得轉(zhuǎn)子2偏 轉(zhuǎn)到固定在這個位置，然后利用DSP芯片，精確的檢測到反電勢信號，并進(jìn)行數(shù)字濾波等信 號處理，直接進(jìn)入同步運(yùn)行，然后控制電機(jī)通電順序，使電機(jī)換相平穩(wěn)運(yùn)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，繞組采用分散式，使 用全自動繞組機(jī)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(jī)的振動噪聲。電機(jī)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(jī)本體的結(jié)構(gòu)尺寸以洗衣機(jī)內(nèi)外筒的大小為依據(jù)，所以結(jié)構(gòu)上保證了可以使用鋁線繞 組，為此專門根據(jù)鋁線繞組的特性，設(shè)計了槽型和鐵芯，適當(dāng)降低磁密。在充分保證電機(jī)性 能的前提下，大幅度降低了成本，為國家節(jié)省了相對稀缺的銅資源。定子1、轉(zhuǎn)子2是一次 成型的定子和轉(zhuǎn)子。磁瓦4是由釹鐵硼磁性材料制成的磁瓦。電機(jī)控制系統(tǒng)采用高性能的 單片機(jī)和集成控制線路，省去了霍爾元件；通過無位置傳感器技術(shù)的應(yīng)用，提高整個系統(tǒng)的 可靠性，電機(jī)故障率減少60%以上，為洗衣機(jī)廠商節(jié)省大量的維修費(fèi)用；該系統(tǒng)的數(shù)字化特 性，與洗衣機(jī)的模糊智能控制可以緊密的結(jié)合起來，使整個洗衣機(jī)過程智能化控制更加精 確，從而達(dá)到節(jié)電、節(jié)水、不纏繞、不磨損衣物的目的。直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)應(yīng)用于洗 衣機(jī)，使電機(jī)與洗衣機(jī)無縫連接，與傳統(tǒng)無刷電機(jī)及單相感應(yīng)電動機(jī)相比，電機(jī)效率達(dá)85% 左右，達(dá)到節(jié)能的目的。直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)由于采用直驅(qū)方式，使電機(jī)與洗衣機(jī)無 縫連接，減少了傳動皮帶和離合器等機(jī)械部件，降低了傳動過程中的機(jī)械損耗，傳動效率可 提高15%左右。據(jù)測算，比普通的無刷電機(jī)一次洗衣過程可節(jié)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(jié)電0.12度左右，全年可以節(jié)電約43度。 如全年國內(nèi)銷售洗衣機(jī)的1/4，約1000萬臺電機(jī)采用該制造技術(shù)計算，一年可節(jié)電43000 萬度，節(jié)能效果明顯，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益非?？捎^，符合國家節(jié)能減排的要求。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此即限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是運(yùn) 用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng) 域，均同理包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種洗衣機(jī)用直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)，包括定子(1)、轉(zhuǎn)子(2)、電樞(3)、磁瓦 (4)以及電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述定子(1)直接連接的洗衣機(jī)外筒，轉(zhuǎn)子(2)直接連 接的洗衣機(jī)內(nèi)筒；所述定子(1)和轉(zhuǎn)子(2)是矽鋼采用卷疊工藝，將鋼板經(jīng)連續(xù)高速單槽沖 裁，經(jīng)卷圓、疊壓、裁斷，再經(jīng)整形、鉚接而成的定子和轉(zhuǎn)子；所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括控制核 心和位置檢測電路；所述控制核心包括DSP芯片和集成在DSP芯片上的DSP內(nèi)核和A/D轉(zhuǎn) 換器、定時器、PWM發(fā)生器；所述位置檢測電路是利用電機(jī)反電勢與轉(zhuǎn)子(2)位置的固定關(guān) 系得到轉(zhuǎn)子(2)位置，并控制電機(jī)通電順序，控制電機(jī)平穩(wěn)換相運(yùn)行的電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)用直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)，其特征在于所述定 子(1)的繞組使用了鋁線繞組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)用直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)，其特征在于所述定 子(1)、轉(zhuǎn)子(2)是一次成型的定子和轉(zhuǎn)子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)用直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)，其特征在于所述磁 瓦(4)是由釹鐵硼磁性材料制成的磁瓦。
專利摘要本實用新型屬于電機(jī)領(lǐng)域，具體的說是一種用于洗衣機(jī)的直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)。它包括定子、轉(zhuǎn)子、電樞、磁瓦以及電機(jī)控制系統(tǒng)，所述定子直接連接的洗衣機(jī)外筒，轉(zhuǎn)子直接連接的洗衣機(jī)內(nèi)筒；所述定子和轉(zhuǎn)子是矽鋼采用卷疊工藝，將鋼板經(jīng)連續(xù)高速單槽沖裁，經(jīng)卷圓、疊壓、裁斷，再經(jīng)整形、鉚接而成的定子和轉(zhuǎn)子；所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括控制核心和位置檢測電路；所述控制核心包括DSP芯片和集成在DSP芯片上的DSP內(nèi)核和A/D轉(zhuǎn)換器、定時器、PWM發(fā)生器；所述位置檢測電路是利用電機(jī)反電勢與轉(zhuǎn)子位置的固定關(guān)系得到轉(zhuǎn)子位置，并控制電機(jī)通電順序，控制電機(jī)平穩(wěn)的換相運(yùn)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(jī)用直驅(qū)式無刷無霍爾直流電機(jī)。
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(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者寧慧敏 申請人:湖州佳力機(jī)電科技有限公司