专利名称：具有4极24槽电动机的水平轴洗衣机的制作方法
技术领域：
具有4极24槽电动机的水平轴洗衣机技术领域[0001]本实用新型涉及水平轴滚筒洗衣机(Horizontal Axis Washing Machine)领域和 变频电机领域，具体而言，涉及用于对水平轴洗衣机、尤其是其中的电动机进行改进的设计 和布置。
背景技术：
[0002]水平轴洗衣机的原理结构图如图1所示。已经知道，水平轴洗衣机的主体结构由 盛水外筒(洗涤液筒)和设置在外筒内的可旋转衣物内筒(滚筒)组成，电动机一般安装在洗 涤液筒的下方，借助皮带式传动，驱动滚筒的正反向旋转，实现洗衣机的洗涤、脱水等功能。[0003]目前，国内家用水平轴洗衣机以5 8kg容量为主流，除运行性能及可靠性以外，对 水平轴洗衣机中的电动机还提出了制造成本、振动与噪音、运行效率等方面的要求。水平轴 洗衣机中的变频电动机已经实现为2极24槽、4极36槽的极槽配合；然而，2极电动机的 内外直径比(ID/0D比)较小，故硅钢片成本相比于4极电动机要高，并且，端部绕组也比4 极电动机的大得多；由于加工工艺的限制，36槽电动机需要较大外直径的转子和较大的定 子，当转子以相同的旋转速度旋转时，由于转子的表面速度随着转子外直径增大而增大，必 然导致较大的噪音，而且，较大的定子也导致更多的端部绕组用量。此外，4极36槽电动机 更适合用于8 12kg容量的水平轴洗衣机，当用于5lkg容量洗衣机时存在过大的转矩裕 量，成本也相对较高。[0004]鉴于此，水平轴洗衣机中的变频控制电动机仍存在改进的空间。实用新型内容[0005]针对上述问题，开发出本实用新型。根据本实用新型的一实施形态，一种洗衣机可 包含电动机、衣物桶以及电动机控制器，在电动机控制器的控制下，电动机驱动衣物桶进行 旋转，以完成洗涤以及脱水过程，所述洗衣机的特征在于电动机为三相感应电动机，其包 含定子以及与定子处于磁耦合关系的转子，转子被设置为具有鼠笼型结构，定子包含铁芯 和定子绕组，定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子冲片被设置为具有24个槽，定子绕 组嵌于定子槽中且被绕制为实现三相4极运行。[0006]优选为，定子绕组可用铝线或铜线绕制而成。[0007]优选为，转子可被设置为具有鼠笼型铸铝结构。[0008]更为优选的是，转子可被设置为具有开口槽或闭口槽。[0009]优选为，电动机控制器可被配置为对电动机进行变频控制，其与电动机装配在一 起或与电动机分离地安装。[0010]优选为，其中，电动机控制器可以为用于2极24槽电动机的驱动控制器。该控制 器可选用专用控制器或通用控制器。[0011]根据本实用新型的一实施形态，一种洗衣机可包含电动机、衣物桶以及电动机控 制器，在电动机控制器的控制下，电动机驱动衣物桶进行旋转，以完成洗涤以及脱水过程，所述洗衣机的特征在于电动机为三相内转子式永磁同步电动机，其包含定子以及与定子 处于磁耦合关系的转子，转子被设置为具有4个永磁体磁极，定子包含铁芯和定子绕组，定 子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子冲片被设置为具有24个槽，定子绕组嵌于定子槽中 且被绕制为实现三相4极运行。[0012]优选为，定子绕组可用铝线或铜线绕制。[0013]优选为，电动机控制器可被配置为对电动机进行变频控制，其与电动机装配在一 起或与电动机分离地安装。[0014]优选为，其中，电动机控制器可为用于2极24槽电动机的驱动控制器。该控制器 可选用专用控制器或通用控制器。
[0015]图1示出了水平轴洗衣机的原理图；[0016]图2示意性地示出了根据本实用新型一实施例的水平轴洗衣机用电动机的主要 部件的爆炸图；以及[0017]图3示意性地示出了根据本实用新型一实施例的水平轴洗衣机用电动机的定子 冲片的截面图。
具体实施方式
[0018]下面将参照附图介绍根据本实用新型的优选实施例。[0019]图2示意性地示出了根据本实用新型一实施例的水平轴洗衣机用电动机的 主要部件的爆炸图，例如但不限于，该电动机可选用三相变频感应电动机(Controlled Induction Motor)。如图2所示，电动机主要由处于磁稱合关系的定子3和转子5两大部 分构成，定子3与转子5之间存在气隙。除此之外，还有固定螺栓(或铆钉等类似物)2、旋转 轴4、皮带轮6、前后轴承7以及前后端盖8。在图1中还示出了与电动机安装在一起的电动 机控制器1，其通过改变电动机工作电源的频率而对电动机的转速进行调节。尽管电动机控 制器I在图1中被示为设置在电动机端盖8上，本领域技术人员可以想到将之安装在不同 的位置，例如与电动机分立地安装。[0020]定子3主要由定子铁芯和定子绕组构成,定子铁芯由以一定高度叠压在一起的定 子冲片(例如导磁性良好的电工硅钢片)制成，图3示意性地示出了定子冲片的截面图。如 图3所示，在定子冲片的内周缘均匀冲出24个形状相同的槽，定子绕组嵌放在定子槽中，且 被绕制为实现三相4极运行。[0021]转子5主要由转子铁芯和转子绕组构成，转子铁芯也由叠压在一起的硅钢片形 成，并开有用于容纳转子绕组的槽。转子5可选用铸铝型鼠笼式转子结构，并采用开口槽或 者闭口槽的形式。[0022]由于使用了上述4极24槽结构，该电动机具有以下优点[0023]首先，由于使用了 4极定子，相比于2极电动机的情况，在转子外径相同的条件下， 定子轭部尺寸明显减小，材料用量明显减少，带来了定子铁芯原材料成本的降低。[0024]其次，在定子外尺寸相当的条件下，相比于2极电动机的情况，定子绕组端部长度 由于跨距的减小而大大减小，带来了绕组原材料成本的降低。[0025]第三，相较于4极36槽的电动机，转子外径较小，带来了转子用铝量的大幅度降低，进一步减小了成本。不仅如此，由于在转子外径较小时，在相同的转速下，转子表面的线速度比较小，有关的振动和噪音能够得到抑制，同时，在转子不平衡量相当的条件下，相比于外径较大的转子，小外径转子产生的离心力较小，振动也因此较小。第四，如果定子绕组采用铝线绕制，相比于铜线绕组，原材料重量和价格大大降低，成本得到抑制，同时，能够满足当前市场上的主流洗衣机的效率要求。如果采用铜线绕制定子绕组，则能满足高效率要求。表I给出了根据本实用新型的实例的洗衣机用电动机与根据比较性实例的洗衣机用电动机的性能比较。在第一实例中，电动机为4极24槽的极槽组合，且定子绕组使用铝线绕制；在第二实例中，电动机为4极24槽的极槽配合，且定子绕组使用铜线绕制；在比较性实例I中，电动机为2极24槽的极槽配合，且定子绕组使用铜线绕制；在比较性实例2中，电动机为2极24槽的极槽配合，且定子绕组使用铝线绕制；在比较性实例3中，电动机为4极36槽的极槽配合，且定子绕组使用铝线绕制。表1针对不同极数、槽数、绕组材料组合的洗衣机用电动机性能比较
权利要求1.一种洗衣机，其包含电动机、衣物桶以及电动机控制器，在电动机控制器的控制下，电动机驱动衣物桶进行旋转，以完成洗涤以及脱水过程，所述洗衣机的特征在于 电动机为三相感应电动机，其包含定子以及与定子处于磁耦合关系的转子，转子被设置为具有鼠笼型结构，定子包含铁芯和定子绕组，定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子冲片被设置为具有24个槽，定子绕组嵌于定子槽中且被绕制为实现三相4极运行。
2.根据权利要求1的洗衣机，其中，电动机的定子绕组用铝线或铜线绕制而成。
3.根据权利要求1或2的洗衣机，其中，转子被设置为具有鼠笼型铸铝结构。
4.根据权利要求3的洗衣机，其中，转子被设置为具有开口槽或闭口槽。
5.根据权利要求1或2的洗衣机，其中，电动机控制器被配置为对电动机进行变频控制，其与电动机装配在一起或与电动机分离地安装。
6.一种洗衣机，其包含电动机、衣物桶以及电动机控制器，在电动机控制器的控制下，电动机驱动衣物桶进行旋转，以完成洗涤以及脱水过程，所述洗衣机的特征在于 电动机为内转子式永磁同步电动机，其包含定子以及与定子处于磁耦合关系的转子，转子被设置为具有4个永磁体磁极，定子包含铁芯和定子绕组，定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子冲片被设置为具有24个槽，定子绕组嵌于定子槽中且被绕制为实现三相4极运行。
7.根据权利要求6的洗衣机，其中，定子绕组用铝线或铜线绕制。
8.根据权利要求6或7的洗衣机，其中，电动机控制器被配置为对电动机进行变频控制，其与电动机装配在一起或与电动机分离地安装。
专利摘要本实用新型涉及一种洗衣机，其包含电动机、衣物桶以及电动机控制器，在电动机控制器的控制下，电动机驱动衣物桶进行旋转，以完成洗涤以及脱水过程。电动机为三相感应电动机或内转子式永磁同步电动机，其包含定子以及与定子处于磁耦合关系的转子，转子被设置为具有鼠笼型结构或具有4个永磁体磁极，定子包含铁芯和定子绕组，定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子冲片被设置为具有24个槽，定子绕组嵌于定子槽中且被绕制为实现三相4极运行。
文档编号H02K17/16GK202849804SQ201220306348
公开日2013年4月3日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者焦炳甫, 孙立杰, 孙亮 申请人:尼得科电机(青岛)有限公司