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6和图7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12 '的内孔中增设一个不导磁的金属衬套11 '，然后将该非金属磁环12 '通过金属衬套11 '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11 '上、而不是直接作用于非金属磁环12 '的，故，其在一定程度上有效改善了非金属磁环12'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12 '的开裂问题，原因为:非金属磁环12 '通过金属衬套11 ’套压于转轴31 '上后，金属衬套11 ’同样会产生微观的变形，该变形会导致非金属磁环12 '与金属衬套11'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12 ’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，包括具有中空内孔以用于与转轴套装配合的金属支架和注塑成型于所述金属支架上的非金属磁环，所述金属支架包括基板和凸设于所述基板中间位置处的套筒和凸设于所述基板外边缘处的环状凸缘，所述中空内孔贯穿设于所述基板和所述套筒上，所述非金属磁环注塑成型于所述环状凸缘和所述基板上。
[0009]优选地，所述非金属磁环与所述套筒在所述基板的径向上存在径向间距，且所述非金属磁环、所述套筒与所述基板围合形成一环状凹槽。
[0010]优选地，所述金属支架还包括凸设于所述基板上并位于所述环状凹槽内的环状凸筋。
[0011 ] 优选地，所述金属支架由导磁金属材料拉伸成型。
[0012]优选地，所述非金属磁环包括沿所述基板径向位于所述套筒与所述环状凸缘之间的内磁部和沿所述基板径向位于所述内磁部外侧的外磁部。
[0013]优选地，所述外磁部的外边缘与所述环状凸缘的外边缘平齐。
[0014]优选地，所述环状凸缘沿所述基板轴向延伸的长度小于所述套筒沿所述基板轴向延伸的长度。
[0015]优选地，所述内磁部沿所述基板轴向延伸的长度等于所述套筒沿所述基板轴向延伸的长度，所述环状凸缘沿所述基板轴向延伸的长度与所述外磁部沿所述基板轴向延伸的长度之和等于所述套筒沿所述基板轴向延伸的长度。
[0016]本发明提供的电机磁环，通过金属支架上的中空内孔实现与转轴的套装配合，并通过注塑成型于金属支架上的非金属磁环产生磁场，以供控制电路板探测从而可确定转子磁极的位置。其中，非金属磁环在金属支架上的注塑成型，可利于提高非金属磁环在金属支架上的结合强度，从而利于防止非金属磁环的轻易破裂脱落。同时，由于非金属磁环与转轴之间并没有直接配合关系，且由于非金属磁环是注塑成型于环状凸缘和基板上的，故，在将电机磁环安装于转轴上时，非金属磁环不会受到向外膨胀的应力，因而不会存在开裂风险；而在转轴高速旋转的情形下，非金属磁环上的离心力可转移至环状凸缘上，进而进一步有效避免了非金属磁环的开裂风险，最终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支架中的，且其金属支架由导磁金属材料制成，故，其磁导率高，通过该穿设于金属支架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，有效优化了电机的性能。
[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电机磁环与转轴的装配示意图；
[0024]图3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；
[0025]图4是本发明实施例提供的电机的结构示意图；
[0026]图5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；
[0027]图6是现有技术提供的电机磁环的结构示意图；
[0028]图7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】
[0029]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。
[0030]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。
[0031]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。
[0032]如图1和图2所示，本发明实施例提供的电机磁环I，包括具有中空内孔110以用于与转轴31套装配合的金属支架11和注塑成型于金属支架11上的非金属磁环12，金属支架11包括基板111和凸设于基板111中间位置处的套筒112和凸设于基板111外边缘处的环状凸缘113，中空内孔110贯穿设于基板111和套筒112上，非金属磁环12靠近环状凸缘113设置并注塑成型于环状凸缘113和基板111上。套筒112、环状凸缘113和非金属磁环12都凸设于基板111的同一侧。本发明实施例提供的电机磁环1，通过金属支架11上的中空内孔110实现与转轴31的套装配合，并通过注塑成型于金属支架11上的非金属磁环12产生磁场，以供控制电路板4探测从而可确定转子磁极321的位置。其中，非金属磁环12在金属支架11上的注塑成型，可利于提高非金属磁环12在金属支架11上的结合强度，从而利于防止非金属磁环12的轻易破裂脱落。同时，由于非金属磁环12与转轴31之间并没有直接配合关系，且由于非金属磁环12是注塑成型于环状凸缘113和基板111上的，故，在将电机磁环I安装于转轴31上时，非金属磁环12不会受到向外膨胀的应力，因而不会存在开裂风险；而在转轴31高速旋转的情形下，非金属磁环12上的离心力可转移至环状凸缘113上，进而进一步有效避免了非金属磁环12的开裂风险，最终有效防止了非金属磁环12破裂、脱落、电机不工作的情形发生。
[0033]优选地，中空内孔110与转轴31之间的配合具有一定的过盈量，即中空内孔110与转轴31的配合为过盈配合(紧配合)，这样，可使得电机磁环I在转轴31上的安装非常方便、简单，并利于保证电机磁环I在转轴31上安装的稳固性。虽然非金属磁环12的结构强度较低，但是，由于非金属磁环12与转轴31之间并没有直接接触配合关系，故，在将电机磁环I安装于转轴31上时，非金属磁环12不会受到向外膨胀的应力，因而不会存在开裂风险；而在转轴3