CN201118416Y - 洗衣机调频直驱电机装置 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机调频直驱电机装置，在洗衣机壳体内设有由变频调速控制器控制的永磁直流无刷电机，该电机为内转子、外定子结构型式，并在内转子上沿圆周方向嵌入均匀分布的磁钢，电机主轴以连接机构直接驱动洗衣机转轴，连接机构可以是同时连接电机主轴和洗衣机转轴的连接套筒，或实现软连接的拨盘、接盘、弹性垫圈、垫圈座；霍耳传感器外置安装在电机主轴末端，由霍耳线路板、霍耳元件和磁钢感应盘组成。具有结构可靠、性能良好的优点，能满足高层次的洗衣要求，实现宽范围的平滑调速和软启动，有效地降低振动和噪音，延长使用寿命，提高电机使用效率和实现高质量的变速洗和模糊洗；霍耳传感器具有成本低、体积小、定位精度高的优点。

Description

洗衣机调频直驱电机装置

技术领域

本实用新型涉及一种电机装置，尤其是一种洗衣机调频直驱电机装置。

背景技术

随着现代科技的迅速发展以及许多新技术在洗衣机上的成功应用，洗衣机已从最初的能洗衣功能发展至现今的具有高洗净度、低磨损率、健康型、智能化、节水节能等高层次的洗衣功能，以满足不同等级的使用需要，目前市场上的洗衣机根据结构与洗涤方式的不同，通常可分为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机，波轮式洗衣机是在立式洗衣桶底部安装一个搅动水流的波轮，靠波轮的快速旋转，使衣物不断翻滚、摩擦，从而达到洗涤的目的；滚筒式洗衣机是通过滚筒的转动，使衣物随滚筒内的凸筋上升，而后借自重下跌，如此不断翻滚，达到洗涤的目的。然而不管是波轮式洗衣机还是滚筒式洗衣机，都是通过一个交流异步电机进行动力驱动的，尤其是波轮式洗衣机，其电机主轴的动力输出通过皮带机构输入洗衣机转轴，从而使波轮洗衣机的波轮或滚筒洗衣机的滚筒滚动进行衣物清洗，交流异步电机的体积较为庞大，占据洗衣机内较大空间，限制了洗衣机的小型化发展，而且还不具备调频功能，在脱水启动时转速骤然从零直接提升到某一高转速，转速跨度大，往往造成洗衣机振动也大，并伴有很大噪声；动力通过皮带机构间接输送动力的，造成动力输送过程中的损耗，也影响脱水转速的提高。中国专利文献号为CN2496904Y的“洗衣机直接驱动装置”采用了电机直接驱动，这种电机是一种内转子、外定子结构，其主要解决的是洗衣机装配困难问题，但无配套的变频调速控制器，而是定频控制，振动大，无法达到较高的脱水转速，无法实现软启动。中国专利文献号为CN2455745Y的“全自动洗衣机变频调速驱动***”应用了变频调速***，但其驱动电机为外转子、内定子结构。中国专利文献号为CN1716736A的“霍耳元件外置的无刷直流电机”，其磁钢感应盘是整体式磁钢，制作成本高、体积大、定位精度低。

发明内容

本实用新型的发明目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种满足高层次洗衣要求、实现宽范围平滑调速、实现软启动延长产品寿命、提高电机使用效率和实现高质量的变速洗与模糊洗的洗衣机调频直驱电机装置。

本实用新型的发明目的通过以下技术方案实现：一种洗衣机调频直驱电机装置，包含安装在洗衣机壳体内的驱动电机及与该驱动电机主轴以连接机构直接驱动的洗衣机转轴，所述的驱动电机为外定子、内转子结构，线圈缠绕在定子上，电机主轴两端以轴承支承；由霍耳元件感应转子磁场信号的霍耳传感器外置安装在电机主轴未端，包括与洗衣机电机壳体固定的霍耳线路板、霍耳元件及固定在电机主轴上的磁钢感应盘，其特征在于：

a、所述的驱动电机由设置在洗衣机壳体内的变频调速控制器控制的永磁直流无刷电机，该电机的内转子沿圆周方向嵌入均匀分布的磁钢；

b、所述的霍耳传感器的霍耳元件固定在霍耳线路板上，所述的磁钢感应盘包括与电机主轴固定的磁性元件座和在磁性元件座上按极数粘贴相应数量的磁钢片组。

所述的电机主轴与洗衣机转轴的连接机构是同时设在电机主轴和洗衣机转轴上互相传动连接并固定的连接套筒。

所述的电机主轴与洗衣机转轴的连接机构是传动连接在电机主轴或洗衣机转轴上的拨盘和传动连接在洗衣机转轴或电机主轴上的接盘，所述的拨盘端面上设有圆周均布的形成软连接的弹性垫圈，该弹性垫圈又置于与接盘连接的垫圈座内。

所述的弹性垫圈圆周均布有3～5个，相应的垫圈座数量对应相等。

与现有技术相比，本实用新型采用了由变频调速控制器控制的永磁直流无刷电机来驱动洗衣机转轴转动，电机采用内转子嵌入式磁钢、外定子结构，并通过连接机构直接驱动波轮式或滚动式洗衣机转轴，具有结构可靠、性能良好的优点，内转子电机转动惯量小，响应速度快，体积功率比小，相对于常规内转子电机上的磁钢用特殊胶水粘贴于转子圆周外表面相比，具有磁钢永不脱落的优点。能实现不同转速下的多种水流，因而能满足高层次的洗衣要求，能实现宽范围的平滑调速和软启动，减少电机启动时的大电流和机械冲击，有效地降低振动和噪音，延长产品使用寿命，提高电机使用效率和实现高质量的变速洗和模糊洗，外置式的霍耳传感器的磁钢感应盘具有成本低、体积小、定位精度高的优点，集先进性、实用性、可靠性于一体。

附图说明

图1为电机主轴与洗衣机转轴实施例1连接机构示意图。

图2为电机主轴与洗衣机转轴实施例2连接机构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例再进行详细说明。

洗衣机调频直驱电机装置，如图1～2所示，包括以塑料或其它轻质材料制成的洗衣机壳体，由上端盖1和下端盖5固定组成，壳体内设有由变频调速控制器控制的驱动电机。变频调速控制器(图中未示)由主控部分、电源部分、强电板和显示板等四部分组成，实现洗衣机整体功能控制，主要控制电机启停、调速及保护。

所述的驱动电机为内转子3、外定子2结构型式的永磁直流无刷电机，线圈缠绕在外定子上，与壳体固定，外定子套装在内转子上，内转子沿圆周方向嵌入均匀分布的磁钢，内转子连接电机主轴8，电机主轴两端以轴承4支承，电机主轴8以连接机构连接洗衣机转轴7并直接驱动其转动。本实用新型采用永磁直流无刷电机直接驱动，安装更简便，价格优势更明显，电机使用效率达83％，比交流异步电机节能50％以上，可根据不同织物编程控制不同的水流洗涤，以提高洗净度，同时编程中也能实现手搓功能，洗涤和脱水都可实现零启动和软着落，有效降低噪音，脱水转速高，大大缩短洗衣时间，提高脱水率。

所述的电机主轴8与洗衣机转轴7的实施例1连接机构，是同时设在电机主轴和洗衣机转轴上的以方榫或花键形成传动连接的连接套筒6，并通过螺钉支紧，使两轴同步转动实现动力传递。所述的电机主轴8与洗衣机转轴7的实施例2连接机构，是以方榫或花键形成传动连接在电机主轴或洗衣机转轴上的拨盘13和传动连接在洗衣机转轴或电机主轴上的接盘14，本实施例的拨盘传动连接在电机主轴上，而接盘传动连接在洗衣机转轴上，在拨盘的端面上设有圆周均布的3个可自由转动的弹性垫圈16，该弹性垫圈又置于与接盘连接的数量相等的垫圈座15内，形成软连接，弹性垫圈与垫圈座的配合无特殊要求。电机主轴上的拨盘转动通过弹性垫圈同步带动洗衣机转轴上的接盘转动，从而实现电机主轴直接驱动洗衣机转轴同步旋转的动力传递。采用弹性垫圈16的软连接以减少两者接触碰撞产生的噪音。

两种连接机构在滚筒式洗衣机和波轮式洗衣机上都适用，可达到动力无损耗输送目的，可实现40～60转/分的低转速和1200转/分的高转速，缩短洗衣时间，提高脱水率。

霍耳传感器是利用转子上磁钢的磁场和霍耳元件来传送信号，从而提供给中心处理器进行分析、判断和处理操作，实现电机所需的停、正反转及多种转速，本实用新型同样采用了外置式的安装方式，将霍耳传感器外置安装在电机主轴8未端，包括与洗衣机电机壳体固定的霍尔线路板12、固定在该线路板上的霍耳元件11及固定在电机主轴8上的由铁盘制的磁性元件座10和按极数粘贴相应数量的磁钢片组9组成的磁钢感应盘，从而克服了现有技术容易造成安装上的误差导致处理器无法得到所需的正确信号、从而造成无法进行正确的分析、判断和处理操作的缺陷，有效地防止有害的、杂散的信号感应到霍耳元件。其磁钢感应盘以磁性元件座10和按极数粘贴的磁钢片组9具有成本低、体积小、定位精度高的优点。

Claims (4)

1、一种洗衣机调频直驱电机装置，包含安装在洗衣机壳体内的驱动电机及与该驱动电机主轴(8)以连接机构直接驱动的洗衣机转轴(7)，所述的驱动电机为外定子(2)、内转子(3)结构，线圈缠绕在定子上，电机主轴(8)两端以轴承(4)支承；由霍耳元件感应转子磁场信号的霍耳传感器外置安装在电机主轴(8)未端，包括与洗衣机电机壳体固定的霍耳线路板(12)、霍耳元件(11)及固定在电机主轴(8)上的磁钢感应盘，其特征在于：

a、所述的驱动电机由设置在洗衣机壳体内的变频调速控制器控制的永磁直流无刷电机，该电机的内转子(3)沿圆周方向嵌入均匀分布的磁钢；

b、所述的霍耳传感器的霍耳元件(11)固定在霍耳线路板(12)上，所述的磁钢感应盘包括与电机主轴固定的磁性元件座(10)和在磁性元件座上按极数粘贴相应数量的磁钢片组(9)。

2、根据权利要求1所述的洗衣机调频直驱电机装置，其特征在于所述的电机主轴(8)与洗衣机转轴(7)的连接机构是同时设在电机主轴和洗衣机转轴上互相传动连接并固定的连接套筒(6)。

3、根据权利要求1所述的洗衣机调频直驱电机装置，其特征在于所述的电机主轴(8)与洗衣机转轴(7)的连接机构是传动连接在电机主轴或洗衣机转轴上的拨盘(13)和传动连接在洗衣机转轴或电机主轴上的接盘(14)，所述的拨盘(13)端面上设有圆周均布的形成软连接的弹性垫圈(16)，该弹性垫圈又置于与接盘(14)连接的垫圈座(15)内。

4、根据权利要求3所述的洗衣机调频直驱电机装置，其特征在于所述的弹性垫圈(16)圆周均布有3～5个，相应的垫圈座(15)数量对应相等。

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