CN202475209U - 用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机及滚筒洗衣机 - Google Patents
用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机及滚筒洗衣机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种滚筒洗衣机及用于其滚筒驱动的外转子无刷电机，该外转子无刷电机，包括电机本体及与电机本体连接的电机驱动器；电机本体包括：外转子，其内腔表面固定有永磁体，旋转中心还固定有转轴，该转轴的一端固定有连接器；定子组件，包括中心带孔的定子基座、固定在定子基座上的定子电枢及固定在定子基座中心孔内的轴承；安装板，其四角各向外延伸固定腿，该固定腿的端部设有贯穿固定腿、且供电机本体安装在滚筒洗衣机上的安装孔；转轴穿过轴承的轴承孔和定子基座的中心孔，转轴上的卡簧槽内装有卡簧，将外转子固定在定子组件上；本实用新型不但增强了洗衣机的功能，还提高了洗衣机的性能，使洗衣机更卫生、更安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种家电领域，特别涉及一种用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机及滚筒洗衣机。
背景技术
随着人类生活的不断改善，洗衣机在人类生活中的重要程度日益提高，尤其在滚筒洗衣机问世以来，诸多的优越性能使其开始被人们所青睐。
但是，由于现在市场上传统的滚筒洗衣机多采用串极交流电机，其主要缺点就是：
1.串极交流电机是通过碳刷与换向器接触导电进行换向的，因此碳刷与换向器之间就有接触磨擦，所以电机噪音就比较大；
2.由于碳刷与换向器之间的磨擦，使得碳刷及换向器都有磨损，从而大大地制约着电机的工作寿命；
3.碳刷磨损出来的粉末随着电机的转动而飞到电机内部和洗衣机壳内各个角落，对洗衣机的元器件造成污染及损伤，很不环保；
4.电机设计结构大，材料浪费多。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，旨在改善传统电机在使用过程中的不足。
本实用新型提供了一种用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，包括电机本体及与电机本体连接的电机驱动器；
所述电机本体包括外转子、定子组件及安装板；
所述外转子的内腔表面固定有永磁体，外传子的旋转中心还固定有转轴，所述转轴的一端固定有连接器；
所述定子组件包括中心带孔的定子基座、固定在定子基座上的定子电枢及固定在定子基座中心孔内的轴承；
所述转轴穿过轴承的轴承孔和定子基座的中心孔，转轴上的卡簧槽内装有卡簧，将外转子固定在定子组件上；
所述安装板的四角各向外延伸固定腿，所述固定腿的端部设有贯穿固定腿、且供电机本体安装在滚筒洗衣机上的安装孔。
优选地，所述电机驱动器固定在所述定子基座上或者合并于滚筒洗衣机的电路控制板中。
优选地，所述外转子的转轴的一端还设有位置传感器，所述位置传感器为光电编码、磁性编码、旋转变压器、发电机的任何一种，所述电机驱动器为同步电机正弦波驱动器。
优选地，所述电机本体还包括用于检测外转子旋转角度的角度传感器，所述角度传感器固定在所述定子组件上，且通过导线与电机驱动器连接；所述电机驱动器是无刷电机方波驱动器。
优选地，所述永磁体为环形永磁体，固定在外转子的内腔表面。
优选地，所述永磁体为多片弧形薄片组成，固定在外转子的内腔表面。
优选地，所述连接器是皮带轮、同步轮、齿轮、链轮的任何一种；该连接器套在转轴的一端，或者由转轴的一端直接加工而成。
优选地，所述定子电枢内设有温度保护开关，该温度保护开关的导线连接在电机驱动器上。
优选地，所述安装板上固定有配重块。
本实用新型还提供了一种滚筒洗衣机，包括滚筒、外转子无刷电机、皮带及从动轮，所述滚筒上设置固定座及从动轮，所述固定座用于固定无刷电机，所述皮带套在外转子无刷电机及从动轮上，外转子无刷电机通过皮带带动滚筒上的从动轮转动，进而带动滚筒旋转，所述外转子无刷电机包括：电机本体及与电机本体连接的电机驱动器；
所述电机本体包括外转子、定子组件及安装板；
所述外转子的内腔表面固定有永磁体，外传子的旋转中心还固定有转轴，所述转轴的一端固定有连接器；
所述定子组件包括中心带孔的定子基座、固定在定子基座上的定子电枢及固定在定子基座中心孔内的轴承；
所述转轴穿过轴承的轴承孔和定子基座的中心孔，转轴上的卡簧槽内装有卡簧，将外转子固定在定子组件上；
所述安装板的四角各向外延伸固定腿，所述固定腿的端部设有贯穿固定腿、且供电机本体安装在滚筒洗衣机上的安装孔。
本实用新型由于用无刷电机取代了传统串激电机的设计，从而实现了低噪音，长寿命、高效率、可正反向运转、全范围变速，不但增强了洗衣机的功能，还提高了洗衣机的性能，完善了品质，使洗衣机壳内更卫生、更安全。
附图说明
图1是本实用新型外转子无刷电机一实施例的正面结构示意图；
图2是图1在A-A的方向的剖面结构示意图；
图3是本实用新型外转子无刷电机在滚筒洗衣机上的安装结构示意图；
图4是本实用新型外转子无刷电机本体的结构示意图；
图5是本实用新型用无刷电机方波驱动器驱动电机本体运行的的工作原理图；
图6是本实用新型用同步电机正弦波驱动器驱动电机本体运行的工作原理图；
图7是本实用新型电机驱动器合并于洗衣机整体电路控制板中的原理图；
图8是图2在B-B的方向，外转子无刷电机的永磁体为环形永磁体的剖面结构示意图；
图9是图2在B-B的方向，外转子无刷电机的永磁体为多片弧形薄片的剖面结构示意图；
图10是本实用新型外转子无刷电机的连接器为皮带轮并套装在轴上的局部结构示意图；
图11是本实用新型外转子无刷电机的连接器为皮带轮且直接在轴上加工而成的局部结构示意图；
图12是本实用新型外转子无刷电机的连接器为同步带轮并套装在轴上的局部结构示意图；
图13是本实用新型外转子无刷电机的连接器为同步带轮且直接在轴上加工而成的局部结构示意图；
图14是本实用新型外转子无刷电机的连接器为齿轮并套装在轴上的局部结构示意图；
图15是本实用新型外转子无刷电机的连接器为齿轮且直接在轴上加工而成的局部结构示意图；
图16是本实用新型外转子无刷电机的连接器为链轮并套装在轴上的局部结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1及图2，本实用新型无刷电机包括电机本体1和电机驱动器60；其中，电机本体1包括：
外转子20，为杯状，杯体内腔呈圆柱形，内腔表面固定有永磁体24，外转子20的旋转中心处还固定有转轴11；外转子20的输出端(即转轴11的一端)固定有连接器2。
定子组件40，包括中心带孔的定子基座21、固定在定子基座21上的定子电枢41以及固定在定子基座21中心孔内的轴承23。其中，定子电枢41包括铁芯26、绝缘纸(图中未示出)和线圈25，定子电枢41由多个片状铁芯26层叠而成并呈圆柱形，且在该圆柱形铁芯26中间设有用于固定在定子基座21上的圆形内孔，铁芯26内孔周围向外分布有放射状槽，在该放射状槽内覆有绝缘纸，该绝缘纸内设有导线组成的线圈25。
外转子20的转轴11穿过轴承23的轴承孔和定子基座21的中心孔，转轴11上的卡簧槽内装有卡簧29，将外转子20固定在定子组件40上，从而使得外转子20悬空固定在定子电枢41外，并可绕转轴11中心旋转。
参照图3及图4，定子基座21通过螺钉固定在安装板22上。该安装板22的四角分别向外伸出一条固定腿7，在固定腿7的端部设有安装孔71。滚筒洗衣机的外筒上有固定座6，安装板22上的安装孔71套在外筒的固定座6上，并通过螺钉锁紧，将电机本体1固定在滚筒洗衣机外壁上。转轴11上的连接器2与滚筒洗衣机内筒上的从动轮5通过皮带4连接在一起。
本实用新型无刷电机的工作原理为：通过电机驱动器60给定子电枢41通电，产生旋转磁场，驱动外转子20旋转，通过皮带4传动到滚筒洗衣机内筒上固定的从动轮5上，带动滚筒旋转。
本实用新型无刷电机与现有电机相比有如下优势：
由于用无刷电机取代了传统串激电机的设计，实现了低噪音，长寿命、高效率、可正反向运转、全范围变速，不但增强了洗衣机的功能，还提高了洗衣机的性能，完善了品质，使洗衣机壳内更卫生、更安全。
再参照图2及图5，电机本体1还包括用于检测外转子旋转角度的角度传感器80，该角度传感器80固定在所述定子电枢41上，电机本体1以及角度传感器80分别与无刷电机驱动器60连接。电机驱动器60可以是无刷电机方波驱动器，用于驱动该电机本体1执行旋转、停止、调速动作，电机本体1以及角度传感器80均由无刷电机驱动器60供电，并由无刷电机驱动器60驱动。
再参照图2及图6，电机本体1的转轴11的一端设有位置传感器33，该传感器33包括转子31及定子32。其中，转子31固定在转轴11上，定子32固定在定子基座21上，并用螺钉固定。位置传感器33通过导线连接到电机驱动器60上，电机驱动器60是伺服电机正弦波驱动器，主要包括：功率变换器101、控制器102，控制器控制功率变换器，控制电机本体1内线圈中的电流导通，形成近似正弦波电流，位置传感器33可以用光电编码器、磁性编码器、旋转变压器中的任何一种，根据不同的信号，可对电机驱动器做出适当的调整，使它正常工作。
上述电机驱动器60的结构还可以包括以下多种变形：
参照图4，本实用新型一种实施方式中，电机驱动器60可以通过螺钉固定在定子基座21上，和电机本体1成为一体。
参照图7，在本实用新型另一种实施方式中，该电机驱动器60也可以合并于洗衣机的整体电路控制板104中，如此能够节省洗衣机成本。
参照图8，永磁体24为环形永磁体，固定在外转子20圆柱形内腔表面。永磁体24采用多级磁环，更加可靠，动平衡也更好。
参照图9，永磁体24还可为弧形薄片，由此，在外转子20圆柱形内腔表面固定有多片上述弧形薄片的永磁体24。
上述连接器2的结构也可以包括如下多种变形：
参照图10，在本实用新型一种实施方式中，该连接器2可以为一个套在转轴11的端部的皮带轮。当然，也可以用机械加工的方式将转转轴11的端部加工成皮带轮，从而形成连接器2，如图11所示。对应地，通过皮带将连接器2与滚筒内筒上固定的从动轮5连结，并带动滚筒旋转。
参照图12，在本实用新型另一种实施方式中，该连接器2可以为一个套在转轴11的端部的同步带轮。当然，也可以用机械加工的方式将转轴11的端部加工成同步带轮，从而形成连接器2，如图13所示。对应地，通过同步带将连接器2与滚筒内筒上固定的从动轮5连结，并带动滚筒旋转。
参照图14，在本实用新型又一种实施方式中，该连接器2可以为一个套在转轴11的端部的齿轮。当然，也可以用机械加工的方式将转轴11的端部机加成齿轮，从而形成连接器2，如图15所示。对应地，可将滚筒内筒上固定的从动轮5外圆做成齿轮图，并与齿轮连接器2相啮合，带动滚筒旋转。
参照图16，在本实用新型再一种实施方式中，该连接器2可以为一个套在转轴11的端部的链轮。对应地，可将滚筒内筒上固定的从动轮5外圆做成链轮图，可用链条将其与链轮连接器2连结，带动滚筒旋转。
再参照图2，在电机本体1的线圈25内装有温度保护开关28，温度保护开关28的导线与定子线圈25的导线一起连结在驱动器60上。温度保护开关28用于保护电机不出现过热危险。
再参照图3，电机本体1的安装板22上固定有配重块3，配重块3可用螺钉固定在安装板22上。由于本实用新型外转子无刷电机比传统电机的重量小约1/3，为了兼容传统电机的安装场合而装有配重块，使其达到与传统电机一样的重量。将来，对现有洗衣机***改善后，配重块3就可以取消掉。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，包括电机本体及与电机本体连接的电机驱动器；
所述电机本体包括外转子、定子组件及安装板；
所述外转子的内腔表面固定有永磁体，外传子的旋转中心还固定有转轴，所述转轴的一端固定有连接器；
所述定子组件包括中心带孔的定子基座、固定在定子基座上的定子电枢及固定在定子基座中心孔内的轴承；
所述转轴穿过轴承的轴承孔和定子基座的中心孔，转轴上的卡簧槽内装有卡簧，将外转子固定在定子组件上；
所述安装板的四角分别向外延伸固定腿，所述固定腿的端部设有贯穿固定腿、且供电机本体安装在滚筒洗衣机上的安装孔。
2.如权利要求1所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，所述电机驱动器固定在所述定子基座上或者合并于滚筒洗衣机的电路控制板中。
3.如权利要求2所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，所述外转子的转轴的一端还设有位置传感器，所述位置传感器为光电编码、磁性编码、旋转变压器、发电机的任何一种，所述电机驱动器为伺服电机正弦波驱动器。
4.如权利要求2所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，所述电机本体还包括用于检测外转子旋转角度的角度传感器，所述角度传感器固定在所述定子组件上，且通过导线与电机驱动器连接；所述电机驱动器是无刷电机方波驱动器。
5.根据权利要求1所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，所述永磁体为环形永磁体，固定在外转子的内腔表面。
6.根据权利要求1所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，所述永磁体为多片弧形薄片组成，固定在外转子的内腔表面。
7.如权利要求1至6中任一项所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，所述连接器是皮带轮、同步轮、齿轮、链轮的任何一种；该连接器套在转轴的一端，或者由转轴的一端直接加工而成。
8.如权利要求1至6中任一项所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，所述定子电枢内设有温度保护开关，所述温度保护开关的导线连接在电机驱动器上。
9.如权利要求1至6中任一项所述的用于滚筒洗衣机滚筒驱动的外转子无刷电机，其特征在于，所述安装板上固定有配重块。
10.一种滚筒洗衣机，其特征在于，包括滚筒、外转子无刷电机、皮带及从动轮，所述滚筒上设置固定座及从动轮，所述固定座用于固定无刷电机，所述皮带套在外转子无刷电机及从动轮上，外转子无刷电机通过皮带带动滚筒上的从动轮转动，进而带动滚筒旋转，所述外转子无刷电机为如权利要求1至9中任一项所述的外转子无刷电机。
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