专利名称：一种洗衣机用直驱式无刷无霍尔直流电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机领域，具体的说是一种用于洗衣机的直驱式无刷无霍尔直流 电机。
背景技术：
传统洗衣机的电机通过传动皮带和离合器将动力传输给洗衣机，在洗衣机工作过 程中，传动皮带和离合器会消耗掉很多电力，传统统洗衣机的工作运行效率很低，已经不符 合当前节能减排的需要。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能有效提高工作效率的洗衣机用直驱式无刷无霍 尔直流电机。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种洗衣机用直驱式无刷无霍尔直流电机，包括定子、转子、电枢、磁瓦以及电机 控制系统，所述定子直接连接的洗衣机外筒，转子直接连接的洗衣机内筒；所述定子和转 子是矽钢采用卷叠工艺，将钢板经连续高速单槽冲裁，经卷圆、叠压、裁断，再经整形、铆接 而成的定子和转子；所述电机控制系统包括控制核心和位置检测电路；所述控制核心包括 DSP芯片和集成在DSP芯片上的DSP内核和A/D转换器、定时器、PWM发生器；所述位置检测 电路是利用电机反电势与转子位置的固定关系得到转子位置，并控制电机通电顺序，控制 电机平稳的换相运行的电路。作为优选，所述定子的定子架是一性成形的高分子材料的定子架。作为优选，所述绕组使用了铝线绕组。作为优选，所述定子、转子是一次成型的定子和转子。作为优选，所述磁瓦是由钕铁硼磁性材料制成的磁瓦。本实用新型的有益效果是1、电机的结构上采用外转子方式，定子与洗衣机的外筒直接固定，转子与洗衣机 的内筒直接连接，省去了原来的皮带传动和离合器，大大降低了传动损耗，提高传动效率， 同时也减少了振动和噪音。转子与定子分离设计，电机的转子与定子不再安装在一起，定子 直接与洗衣机的外筒相连接，转子直接与洗衣机内筒直接连接，与洗衣机的滚筒成为一体， 成品电机也就分成了定子部分与转子部分，不再是传统的定子与转子组装一体的电机。；2、转子采用了一次冲压成形的工艺，解决了磁瓦的胶结牢度，节约了材料。项目的 生产工艺比传统电机简单，确保产品质量的合格率、可靠性；3、定子和转子通过精密模具一次成形，结构简单，确保同轴度，省去电机必不可少 的轴承，产品的一次合格率和生产效率大大提升，明显降低了电机的电磁噪声和振动噪声， 确保了电机的安装位置的精准度，也同时确保了定转子的同轴度，在制造环节不再涉及同 轴度的问题；[0014]4、与洗衣机的连接实现无缝连接，省去了传统洗衣机电机与洗衣机滚筒之间的皮 带、离合器等传动机械，真正做到直接驱动，电机的定转子就是洗衣机内外筒的一部分，洗 衣机的内外筒就是电机定转子的一部分。紧密的连接在一起。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的控制系统框架图；图3是卷叠式冲片时套裁冲片的示意图；图4是卷叠的方式示意图；在图中，各部分的编号如下1-定子，2-转子，3-电枢，4-磁瓦。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，一种洗衣机用直驱式无刷无霍尔直流电机，包括定子1、转子2、电枢 3、磁瓦4以及电机控制系统。定子1直接连接的洗衣机外筒，转子2直接连接的洗衣机内 筒；如图3和图4所示，定子1和转子2是矽钢采用卷叠工艺，将钢板经连续高速单槽冲裁， 经卷圆、叠压、裁断，再经整形、铆接而成，使用该工艺后，可以节省材料45%。如图2所示， 电机控制系统包括控制核心和位置检测电路；所述控制核心包括DSP芯片和集成在DSP芯 片上的DSP内核和A/D转换器、定时器、PWM发生器；位置检测电路是利用电机反电势与转 子2位置的固定关系得到转子2位置，并控制电机通电顺序，控制电机平稳换相运行的电 路。检测电动机三相绕组端电压，判断出不导通相绕组的反电动势，从面确定下一个通电状 态的切换时刻。电机的启动时，是通过逆变器预先设定一个定子1磁场位置，使得转子2偏 转到固定在这个位置，然后利用DSP芯片，精确的检测到反电势信号，并进行数字滤波等信 号处理，直接进入同步运行，然后控制电机通电顺序，使电机换相平稳运行。定子1的定子 架是一性成形的高分子材料的定子架，定子1的绕组使用了铝线绕组，绕组采用分散式，使 用全自动绕组机械，绕组直接绕在高分子材料骨架上，减少了绕组端部的电磁振动，从而明 显降低电机的振动噪声。电机的振动噪声，从原来的60 dB下降到40 dB以下。本实施例 的电机本体的结构尺寸以洗衣机内外筒的大小为依据，所以结构上保证了可以使用铝线绕 组，为此专门根据铝线绕组的特性，设计了槽型和铁芯，适当降低磁密。在充分保证电机性 能的前提下，大幅度降低了成本，为国家节省了相对稀缺的铜资源。定子1、转子2是一次 成型的定子和转子。磁瓦4是由钕铁硼磁性材料制成的磁瓦。电机控制系统采用高性能的 单片机和集成控制线路，省去了霍尔元件；通过无位置传感器技术的应用，提高整个系统的 可靠性，电机故障率减少60%以上，为洗衣机厂商节省大量的维修费用；该系统的数字化特 性，与洗衣机的模糊智能控制可以紧密的结合起来，使整个洗衣机过程智能化控制更加精 确，从而达到节电、节水、不缠绕、不磨损衣物的目的。直驱式无刷无霍尔直流电机应用于洗 衣机，使电机与洗衣机无缝连接，与传统无刷电机及单相感应电动机相比，电机效率达85% 左右，达到节能的目的。直驱式无刷无霍尔直流电机由于采用直驱方式，使电机与洗衣机无 缝连接，减少了传动皮带和离合器等机械部件，降低了传动过程中的机械损耗，传动效率可 提高15%左右。据测算，比普通的无刷电机一次洗衣过程可节电0. 12度，如果按每天洗一次衣服，既工作一个周期约1个小时，则每天可节电0.12度左右，全年可以节电约43度。 如全年国内销售洗衣机的1/4，约1000万台电机采用该制造技术计算，一年可节电43000 万度，节能效果明显，其经济效益和社会效益非常可观，符合国家节能减排的要求。 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的保护范围，凡是运 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的保护范围内。
权利要求1.一种洗衣机用直驱式无刷无霍尔直流电机，包括定子(1)、转子(2)、电枢(3)、磁瓦 (4)以及电机控制系统，其特征在于所述定子(1)直接连接的洗衣机外筒，转子(2)直接连 接的洗衣机内筒；所述定子(1)和转子(2)是矽钢采用卷叠工艺，将钢板经连续高速单槽冲 裁，经卷圆、叠压、裁断，再经整形、铆接而成的定子和转子；所述电机控制系统包括控制核 心和位置检测电路；所述控制核心包括DSP芯片和集成在DSP芯片上的DSP内核和A/D转 换器、定时器、PWM发生器；所述位置检测电路是利用电机反电势与转子(2)位置的固定关 系得到转子(2)位置，并控制电机通电顺序，控制电机平稳换相运行的电路。
2.根据权利要求1所述的洗衣机用直驱式无刷无霍尔直流电机，其特征在于所述定 子(1)的绕组使用了铝线绕组。
3.根据权利要求1所述的洗衣机用直驱式无刷无霍尔直流电机，其特征在于所述定 子(1)、转子(2)是一次成型的定子和转子。
4.根据权利要求1所述的洗衣机用直驱式无刷无霍尔直流电机，其特征在于所述磁 瓦(4)是由钕铁硼磁性材料制成的磁瓦。
专利摘要本实用新型属于电机领域，具体的说是一种用于洗衣机的直驱式无刷无霍尔直流电机。它包括定子、转子、电枢、磁瓦以及电机控制系统，所述定子直接连接的洗衣机外筒，转子直接连接的洗衣机内筒；所述定子和转子是矽钢采用卷叠工艺，将钢板经连续高速单槽冲裁，经卷圆、叠压、裁断，再经整形、铆接而成的定子和转子；所述电机控制系统包括控制核心和位置检测电路；所述控制核心包括DSP芯片和集成在DSP芯片上的DSP内核和A/D转换器、定时器、PWM发生器；所述位置检测电路是利用电机反电势与转子位置的固定关系得到转子位置，并控制电机通电顺序，控制电机平稳的换相运行的电路。本实用新型提供了一种能有效提高工作效率的洗衣机用直驱式无刷无霍尔直流电机。
文档编号H02K29/00GK201781396SQ20102019587
公开日2011年3月30日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者宁慧敏 申请人:湖州佳力机电科技有限公司