CN210075012U - 感应电机和电气产品 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种感应电机和电气产品，所述感应电机包括旋转体和非旋转体，在所述旋转体上固定有磁体；在所述非旋转体上安装有在所述磁体的感应范围内的霍尔集成电路；所述霍尔集成电路安装在与所述磁体对置的位置，且与所述磁体之间非接触。本申请实施例的感应电机的转速检测精度高，理论测速范围从0RPM到无限大，同时输入和输出电压低，安全稳定；此外，本申请实施例的感应电机的结构简单、紧凑，安装方便，需要的空间小，生产工艺简单，成本低。

Description

感应电机和电气产品

技术领域

本申请涉及马达领域。

背景技术

现有的电机转速监测方法有M/T法测速、F/V测速、永磁电机霍尔测速、光反射法测速、电磁线圈感应测速以及光栅法测速等。M/T法测速属于数字测速法，需要光电脉冲编码器、直线光栅尺、感应同步器、旋转压变器、直线磁栅尺等传感器。F/V 测速是各种原理的数字脉冲测速机构，主要有编码器和电磁式脉冲测速机等。永磁电机霍尔测速是永磁无刷电机使用霍尔检测的转子相位和速度测试机构。光反射法测速是使用光反射材质刻画粘贴到电机转动部分，通过光电元件扑捉光脉冲信号测速。电磁线圈感应测速是在电机旋转体上安装磁体，使用线圈磁感应输出电压信号测速。

这些测速方法存在着成本高，测速结构和其工艺复杂，如果需要比较高的可靠性和精度时组件成本会比较高等缺点，特别是洗衣机感应电机测速机构，受限于整机尺寸和成本压力、工况湿度大和工作转速低(0-1000RPM)等限制，需要价格低廉、安全可靠、测速精度高的测速机构，以上提到测速机构均无法满足这样的使用要求。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

发明人发现，目前工厂普通采用的解决方法有电磁线圈感应测速和永磁电机霍尔测速。

电磁线圈感应测速是将磁体固定到电机旋转结构上，同时将感应线圈固定到电机端盖上，两者位置尺寸固定，电机旋转时，电磁线圈输出电压/电流信号，通过集成电路换算成转速信号，然而，这种检测电机转速的方法精度较低，需要电机转速大于1000RPM时才能输出稳定精确的数据，而增加精度需要更高成本的线圈和磁环，并且，感应线圈体积大不利于安装集成，并且结构复杂，成本高。

永磁电机霍尔测速是目前直流永磁电机中常用的方式，其是使用霍尔检测转子相位同时检测转速信号，然而，永磁电机霍尔测速是其本身电机特性决定霍尔在检测转子相位的同时可以输出转速信号，这里对霍尔位置和电路安装有特殊的要求，并且是密封在电机内部，这种方式的安装使用工艺不能满足感应电机对霍尔测速机构的要求。

为了解决上述问题或其他类似问题，本申请实施例提供了一种感应电机和具有该感应电机的电气产品。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种感应电机，所述感应电机包括旋转体和非旋转体，其中，

在所述旋转体上固定有磁体；

在所述非旋转体上安装有在所述磁体的磁场感应范围内的霍尔集成电路；

所述霍尔集成电路安装在与所述磁体对置的位置，且与所述磁体之间非接触。

在一个或一些实施例中，所述旋转体包括：

旋转轴，

围绕所述旋转轴配置的转子；

位于所述旋转轴的轴向至少一端，且支撑所述旋转轴旋转的支承部；以及

固定于所述支承部的带轮；

所述磁体固定于所述旋转轴、所述转子、以及所述带轮的至少一个上。

在一个或一些实施例中，所述磁体为磁环，所述磁环通过固定件固定于所述旋转轴的轴向一端，或者所述磁环卡合于所述旋转轴的轴向一端，或者所述磁环通过过盈配合的方式压接固定于所述旋转轴的轴向一端。

在一个或一些实施例中，所述固定件为铆钉、螺钉或粘接剂。

在一个或一些实施例中，所述非旋转体包括：

与所述转子在径向上对置配置的定子；

容纳所述转子和所述定子的至少一部分的机壳，所述机壳包括端盖；以及

设置于所述端盖上的收纳盒，所述霍尔集成电路收纳于所述收纳盒内。

在一个或一些实施例中，在所述收纳盒内设置有霍尔位置限制结构，所述霍尔位置限制结构设置为使得所述霍尔集成电路上的霍尔元件位于所述磁体的磁感应范围内。

在一个或一些实施例中，所述磁感应范围为2mm。

在一个或一些实施例中，所述霍尔集成电路为单霍尔集成电路或者为多霍尔集成电路。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种电气产品，其中，所述电气产品具有前述第一方面所述的感应电机。

在一个或一些实施例中，所述电气产品还包括：

集成电路，其对所述感应电机的霍尔集成电路输出的感应方波电压进行解析，输出所述感应电机的电机转速值；以及

控制电路，其根据所述电机转速值对所述感应电机的转速进行控制。

在一个或一些实施例中，所述电气产品为洗衣机。

本申请实施例的有益效果之一在于：本申请实施例的感应电机的转速检测精度高，理论测速范围从0RPM到无限大，同时输入和输出电压低，安全稳定；此外，本申请实施例的感应电机的结构简单、紧凑，安装方便，需要的空间小，生产工艺简单，成本低。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在本申请实施例的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请实施例的感应电机的一个实施例的示意图；

图2是本申请实施例的感应电机的收纳盒的一个示意图；

图3是本申请实施例的感应电机的收纳盒的另一个示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请实施例的前述以及其它特征将变得明显。在下面的说明和附图中，具体公开了本申请实施例的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请实施例不限于所描述的实施方式，相反，本申请实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

在本申请实施例中，为了说明的方便，将与沿轴延伸的方向平行的方向称为“轴向”，将以轴为中心的半径方向称为“径向”，将以围绕轴的方向称为“周向”，但这只是为了说明的方便，并不限定感应电机在使用和制造时的朝向。

下面结合附图对本申请实施例的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本申请实施例的限制。

实施例1

本申请实施例提供了一种感应电机。

图1是本申请实施例的感应电机的一个实施例的立体图。

如图1所示，该感应电机具有：旋转体100和非旋转体200。旋转体100是指该感应电机工作过程中能够旋转的部件，其可以包括：旋转轴101，围绕旋转轴101配置的转子102，位于旋转轴101的轴向两端，且支撑旋转轴101旋转的支承部107、 108，以及固定于旋转轴101的带轮103。非旋转体200是指该感应电机工作过程中不随着旋转体100的旋转而旋转的部件，也即相对于旋转体100固定不动的部件，其可以包括：与转子102在径向上对置配置的定子201，容纳转子102和定子201的至少一部分的机壳202，机壳202包括端盖2021，以及设置于端盖2021上的收纳盒203。

在本申请实施例中，如图1所示，在旋转体100的旋转轴101上固定有磁体105，在非旋转体200上安装有在磁体105的感应范围内的霍尔集成电路204，霍尔集成电路204可以安装在与磁体105对置的位置，且与磁体105之间非接触。由于测速机构 (磁体105和霍尔集成电路204之间)非接触，测速过程无噪音产生。

在一个或一些实施例中，霍尔集成电路204可以和磁体105在径向上对置，也可以在和磁体105在轴向上对置，或者和磁体105在周向上对置，只要在磁体105的电磁感应范围内，能够感应磁体105产生的磁信号即可。

在一个或一些实施例中，如图1所示，磁体105为磁环，该磁环通过铆钉106 固定于旋转轴101的轴向一端，本申请实施例不限于此，该磁体105也可以通过其他固定件，例如螺钉或粘接剂等固定于旋转轴101的轴向一端，或者，也可以不使用固定件，而直接将磁体105卡合于旋转轴101的轴向一端，本申请实施例对卡合的方式不作限制，或者，也可以直接通过过盈配合的方式压接固定于旋转轴101的轴向一端。

在一个实施例中，如图1所示，以磁体105固定于旋转轴101上为例，本申请对此不作限制，磁体105也可以固定于旋转体100的其他部件上，例如固定于转子102 上，或者固定于带轮103上，等。由此，对磁体105要求低，安装固定简单，方便可靠。

在一个实施例中，如图1所示，以磁体105为磁环为例，本申请对此不作限制，磁体105也可以具有其他形状或结构。

在一个或一些实施例中，如图1所示，霍尔集成电路204可以收纳于收纳盒203 中，收纳盒203可以由绝缘材料构成，例如PVC材料，由此，可以避免安装使用过程中因静电原因造成的霍尔失效。

在一个实施例中，霍尔集成电路204可以使用5V的输入电压，信号电源线等可以和霍尔集成电路204一起收纳到收纳盒203中，由于霍尔集成电路204输入电压 (5V)低于安全电压(48V)，因此，固定方便，安全性和可靠性高；由于霍尔集成电路204集成到收纳盒203内，体积小有利于安装，同时兼顾电路绝缘，电机转速大于0RPM即可输出转速信号，由此结构能够满足低转速检测要求，同时结构简单，成本低。

图2是本申请实施例的感应电机的收纳盒的一个示意图，图3是本申请实施例的感应电机的收纳盒的另一个示意图，如图2和图3所示，在收纳盒203内可以设置霍尔位置限制结构2031，霍尔位置限制结构2031设置为使得霍尔集成电路204上的霍尔元件H(如图3所示)与磁体105(如图1所示)位于磁感应范围内，由此，可以使得霍尔集成电路204的整体安装位置得到保证，同时霍尔元件H的位置也可以限定在一定尺寸范围内，避免了霍尔集成电路204与磁体105距离过远导致无法正确感知磁信号以输出正确转速数据的问题。

在一个或一些实施例中，对霍尔集成电路204上设置的霍尔元件H的数量不作限制，大于或等于1都可以，即，霍尔集成电路204可以是单霍尔集成电路，也可以是多霍尔集成电路，当霍尔元件H的数量大于1时，即当霍尔集成电路204是多霍尔集成电路时，可以减小因单个霍尔失效造成的整个测速***失效风险，同时提高了检测精度，但是一定程度上增加了成本。关于霍尔集成电路204的工作原理，可以参考相关技术，此处不再赘述。

值得注意的是，以上图1至图3仅对本申请实施例的感应电机进行了示意性说明，但本申请不限于此，各个结构或部件的具体内容还可以参考相关技术；此外还可以增加图1至图3中没有示出的结构或部件，或者减少图1至图3中的一个或多个结构或部件。图1至图3中未特别指明的部件或元素，可以参考相关技术，本申请并不对此进行限制。

本申请实施例的感应电机的转速检测精度高，理论测速范围从0RPM到无限大，同时输入和输出电压低，安全稳定；此外，本申请实施例的感应电机的结构简单、紧凑，安装方便，需要的空间小，生产工艺简单，成本低。

实施例2

本申请实施例提供了一种电气产品，该电气产品具有实施例1所述的感应电机，该感应电机具有实施例1所述的感应电机的结构，由于在实施例1中，已经对该感应电机的结构进行了说明，其内容被合并于此，此处不再赘述。

在本申请实施例中，该电气产品还包括集成电路和控制电路，集成电路可以对前述霍尔集成电路输出的感应方波电压进行解析，输出感应电机的电机转速值；控制电路可以根据电机转速值对感应电机的转速进行控制。本申请实施例对该集成电路和控制电路的结构不作限制，可以参考相关技术。

在本申请实施例中，该电气产品可以是任何包含感应电机的电气产品，例如可以是洗衣机、吸尘器(扫除机)、冰箱(压缩机)、空调(室内机、室外机)、送风机、搅拌机、车载产品例如，转向助力***等。或者，上述感应电机也可以作为各种信息设备、产业设备等中的感应电机使用。

通过本申请实施例的电气产品，由于采用了实施例1所述的感应电机的结构，提高了该感应电机的转速检测精度，理论测速范围从0RPM到无限大，同时输入和输出电压低，安全稳定；此外，结构简单、紧凑，安装方便，需要的空间小，生产工艺简单，成本低。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (10)

1.一种感应电机，所述感应电机包括旋转体和非旋转体，其特征在于，

在所述旋转体上固定有磁体；

在所述非旋转体上安装有在所述磁体的感应范围内的霍尔集成电路；

所述霍尔集成电路安装在与所述磁体对置的位置，且与所述磁体之间非接触。

2.根据权利要求1所述的感应电机，其特征在于，所述旋转体包括：

旋转轴，

围绕所述旋转轴配置的转子；

位于所述旋转轴的轴向至少一端，且支撑所述旋转轴旋转的支承部；以及

固定于所述支承部的带轮；

所述磁体固定于所述旋转轴、所述转子、以及所述带轮的至少一个上。

3.根据权利要求2所述的感应电机，其特征在于，所述磁体为磁环，所述磁环通过固定件固定于所述旋转轴的轴向一端，或者所述磁环卡合于所述旋转轴的轴向一端，或者所述磁环通过过盈配合的方式压接固定于所述旋转轴的轴向一端。

4.根据权利要求3所述的感应电机，其特征在于，所述固定件为铆钉、螺钉或粘接剂。

5.根据权利要求2所述的感应电机，其特征在于，所述非旋转体包括：

与所述转子在径向上对置配置的定子；

容纳所述转子和所述定子的至少一部分的机壳，所述机壳包括端盖；以及

设置于所述端盖上的收纳盒，所述霍尔集成电路收纳于所述收纳盒内。

6.根据权利要求5所述的感应电机，其特征在于，在所述收纳盒内设置有霍尔位置限制结构，所述霍尔位置限制结构设置为使得所述霍尔集成电路上的霍尔元件位于所述磁体的磁感应范围内。

7.根据权利要求6所述的感应电机，其特征在于，所述磁感应范围为2mm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的感应电机，其特征在于，所述霍尔集成电路为单霍尔集成电路或者多霍尔集成电路。

9.一种电气产品，其特征在于，所述电气产品具有权利要求1-8任一项所述的感应电机。

10.根据权利要求9所述的电气产品，其特征在于，所述电气产品还包括：

集成电路，其对所述感应电机的霍尔集成电路输出的感应方波电压进行解析，输出所述感应电机的电机转速值；以及

控制电路，其根据所述电机转速值对所述感应电机的转速进行控制。

Images