电机磁环、电机及洗衣机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电机领域，尤其涉及电机磁环、具有该电机磁环的电机及具有该电机的洗衣机
【背景技术】
[0002]电机磁环主要用于供控制电路板探测以确定转子磁极的位置，其主要用于内转子的无刷直流电机或永磁同步电机中。具体地，无刷直流电机或永磁同步电机在工作中，主要是由控制电路板给定子绕组通电的，且其所通电流的大小、方向与转子磁极的位置相关。当转子磁极处于某一特定的位置时，定子绕组中对应需通入与其相匹配的某一具有特定方向与特定大小的电流，这样，无刷直流电机或永磁同步电机才能够持续稳定地输出拖动转矩进行驱动负载工作，由此就需要控制电路板能准确地探测到转子磁极的位置。然而，部分无刷直流电机或永磁同步电机受结构空间限制，控制电路板并不能直接探测到转子磁极的位置，因此，需要增设一个磁环，以供控制电路板通过探测磁环磁极的位置来确定转子磁极的位置。其中，磁环与转子安装于同一根转轴上，且磁环磁极与转子磁极存在一特定位置关系，这样，通过该特定的位置关系，只要能探测到磁环磁极的位置，即可确定转子磁极的位置，从而可正确地给定子绕组施加与转子磁极位置相对应的电流。
[0003]传统技术中，磁环是由非金属材料一体制成的，且其是通过过盈配合(紧配合)方式直接套装于转轴上的。该磁环在具体应用中存在以下不足之处:磁环与转轴的紧配合方式，会使得磁环安装于转轴上后具有从其内孔内向外膨胀的力从而容易导致磁环开裂。这样，在电机工作时，受离心力的作用使得磁环的开裂程度会逐渐加大直至完全破裂并从转轴上脱落，进而使得控制电路板无法探测到转子磁极的位置，最终使得电机无法正常工作。
[0004]如图8和图9所示，为了克服上述传统技术中磁环设计的不足之处，现有技术提出如下技术方案:在非金属磁环11 '的内孔中增设一个不导磁的金属衬套12 '，然后将该非金属磁环11 '通过金属衬套12 '以紧配合的方式套装于转轴31 '上，由于其紧配合所产生的向外膨胀力是直接作用在金属衬套12 '上、而不是直接作用于非金属磁环11 '的，故，其在一定程度上有效改善了非金属磁环11 '的开裂问题。然而，该技术方案在具体应用中仍存在以下不足之处:
[0005](I)该磁环设计并未能彻底解决非金属磁环11 '的开裂问题，原因为:非金属磁环11 ’通过金属衬套12 '套压于转轴31 '上后，金属衬套12 '同样会产生微观的变形，该变形会导致非金属磁环11 '与金属衬套12'的结合部位处产生微观开裂，这样，在电机长期工作后，受离心力的作用微观开裂会逐渐变大，进而导致了磁环破裂、脱离转轴31的情形发生，最终会导致电机不工作的情形发生。
[0006](2)该磁环形成轴向的磁场，且其轴向的磁力线经空气闭合，该闭合的磁力线具体由第一侧磁力线101 ’、第二侧磁力线102 ’、第三侧磁力线103 ’和第四侧磁力线104 ’围合形成，其中只有第一侧磁力线101 ’位于非金属磁环11 ’中，而第二侧磁力线102 ’、第三侧磁力线103 ^和第四侧磁力线104 ^都位于空气中，由于其大部分磁力线是位于空气中的，故，其磁导率较低，磁环磁场比较弱，这样，会使得控制电路板所探测到的转子位置与转子的实际位置偏差相对较大，进而会使得电机的性能劣化。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了电机磁环、电机及洗衣机，其解决了现有电机磁环存在破裂脱落风险而导致电机不工作的技术问题。
[0008]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:电机磁环，包括套装于转轴上的非金属磁环和套设于所述非金属磁环上的金属套筒，所述非金属磁环包括用于与所述转轴套装配合的安装部和位于所述安装部之轴向一端并用于产生磁场以供控制电路板探测的磁环工作部，所述金属套筒套设于所述安装部上。
[0009]优选地，所述安装部的外径小于所述磁环工作部的外径。
[0010]优选地，所述金属套筒的外径等于所述磁环工作部的外径，且所述金属套筒的一端面紧密贴合于所述磁环工作部之朝向所述安装部的端面上。
[0011]优选地，所述金属套筒由导磁金属材料制成。
[0012]优选地，所述安装部上贯穿设有与所述转轴过盈配合的第一内孔。
[0013]优选地，所述磁环工作部上贯穿设有与所述第一内孔连通的第二内孔，且所述第二内孔的孔径小于所述第一内孔的孔径。
[0014]优选地，所述安装部的外侧壁与所述磁环工作部之朝向所述安装部的端面之间通过第一倒角结构过渡连接，所述金属套筒上对应设有与所述第一倒角结构匹配的第二倒角结构。
[0015]优选地，所述非金属磁环注塑成型于所述金属套筒上。
[0016]本发明提供的电机磁环，通过将非金属磁环沿其轴向分成安装部和磁环工作部两部分，并具体通过安装部与转轴的套装配合实现了非金属磁环在转轴上的安装，通过磁环工作部产生磁场以供控制电路板探测从而实现了对转子磁极位置的确定。同时，其通过在安装部外套设金属套筒，这样，一方面可使得安装部与转轴紧配所产生的紧配应力是通过安装部径向被压缩的方式来释放的，其与现有技术中磁环与转轴紧配所产生的紧配应力通过磁环圆周向向外膨胀形变来释放的方式截然不同，从而使得装配过程中安装部不存在开裂风险；另一方面可使得转轴旋转时安装部上受到的离心力可传递至金属套筒上，进而进一步有效避免了安装部产生开裂的风险。此外，由于磁环工作部与转轴之间并没有直接套装配合关系，故，在将电机磁环安装于转轴上时，磁环工作部并没有受到紧配应力的作用，而磁环工作部自身的结构强度足以承受转轴旋转时其所受到的离心力，因而，在装配过程和转轴旋转过程中磁环工作部都不存在开裂风险。由此可见，本发明中非金属磁环的安装部和磁环工作部在装配过程和转轴旋转过程中都不存在开裂风险，进而有效防止了由于非金属磁环破裂、脱落导致电机不工作的情形发生。
[0017]进一步地，由于非金属磁环的闭合磁力线中有一侧磁力线是位于金属套筒内的，且其金属套筒由导磁金属材料制成，故，其磁导率高，通过该穿设于金属套筒内的一侧磁力线可有效加强非金属磁环的磁场强度，进而使得控制电路板所探测到的转子位置与转子的实际位置偏差相对较小，有效改善了电机的性能。
[0018]进一步地，本发明还提供了电机，包括定子、穿设于所述定子内侧的转子和靠近所述转子一端设置的控制电路板和上述的电机磁环，所述转子包括转轴和套设于所述转轴上的转子本体，所述电机磁环安装于所述转轴的一端并与所述控制电路板相对设置。
[0019]本发明提供的电机，由于采用了上述的电机磁环，故，保证了控制电路板确定转子磁极位置的可靠性，保证了电机运行的稳定可靠性，提高了电机的综合性能。
[0020]进一步地，本发明还提供了洗衣机，其具有上述的电机。
[0021]本发明提供的洗衣机，由于采用了上述的电机，故，提高了洗衣机的运行稳定可靠性，进而提尚了电机的综合性能。
【附图说明】
[0022]图1是本发明实施例提供的电机磁环的结构示意图；
[0023]图2是本发明实施例提供的非金属磁环的结构示意图；
[0024]图3是本发明实施例提供的金属套筒的结构示意图；
[0025]图4是本发明实施例提供的电机磁环与转轴的装配示意图；
[0026]图5是本发明实施例提供的磁环磁极与转子磁极的相对位置示意图；
[0027]图6是本发明实施例提供的电机的结构示意图；
[0028]图7是本发明实施例提供的本发明转子探测位置偏差与现有技术转子探测位置偏差的对比示意图；
[0029]图8是现有技术提供的电机磁环的结构示意图；
[0030]图9是现有技术提供的电机磁环与转轴的装配示意图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0032]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0033]还需要说明的是，以下实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0034]如图1?4所示，本发明实施例提供的电机磁环1，包括套装于转轴31上的非金属磁环11和套设于非金属磁环11上的金属套筒12，非金属磁环11包括用于与转轴31套装配合的安装部111和位于安装部111之轴向一端并用于产生磁场以供控制电路板4探测的磁环工作部112，金属套筒12套设于安装部111上并位于磁环工作部112的轴向一端。本发明实施例提供的电机磁环1，通过将非金属磁环11沿其轴向分成安装部111和磁环工作部112两部分，并具体通过安装部111与转轴31的套装配合实现了非金属磁环11在转轴31上的安装，通过磁环工作部112产生磁场以供控制电路板4探测从而实现了对转子磁极320位置的确定。同时，其通过在安装部111外套设金属套筒12，这样，一方面可使得安装部111与转轴31紧配所产生的紧配应力是通过安装部111径向被压缩的方式来释放的，其与现有技术中磁环与转轴31紧配所产生的紧配应力通过磁环圆周向向外膨胀形变来释放的方式截然不同，从而使得装配过程中安装部111不存在开裂风险；另一方面可使得转轴31旋转时安装部111上受到的离心力可传递至金属套筒12上，进而进一步有效避免了安装部111产生开裂的风险。此外，由于磁环工作部112与转轴31之间并没有直接套装配合关系，故，在将电机磁环I安装于转轴31上时，磁环工作部112并没有受到紧配应力的作用，而磁环工作部112自身的结构强度足以承受转轴31旋转时其所受到的离心力，因而，在装配过程和转轴31旋转过程中磁环工作部112都不存在开裂风险。由此可见，本发明中非金属磁环11的安装部111和磁环工作部112在装配过程和转轴31旋转过程中都不存在开裂风险，进而有效防止了由于非金属磁环11破裂、脱落导致电机不工作的情形发生。
[0035]优选地，如图1?4所示，安装部111上贯穿设有与转轴31过盈配合(紧配合)的第一内孔1111，即第一内孔1111与转轴31之间的配合具有一定的过盈量，这样，可使得电机磁环I在转轴31上的安装非常方便、简