食品料理机和用于食品料理机的电机磁环、电机的制作方法

文档序号:15599048发布日期:2018-10-02 19:57阅读:214来源:国知局

本实用新型涉及食品料理机技术领域,更具体地,涉及一种食品料理机和用于食品料理机的电机磁环、电机。



背景技术:

在相关技术中,电机的磁环的外径较小,导致每个磁极通过霍尔元件的角度偏大,降低了位置传感器的角度识别精度,进而导致电机的转速波动大。此外,磁环是完整的一个圆环状,在实际生产过程中,磁环的磁极定位困难,降低了生产效率和磁环安装的准确性。



技术实现要素:

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的:

在相关技术中,为了节约磁环成本,电机常规选用外径为15mm的磁环。在位置传感器的霍尔元件的规格一定的情况下,磁环的外径偏小,会导致每个磁极通过霍尔元件的角度偏大,降低了位置传感器的角度识别精度,进而导致电机的转速波动大。

此外,磁环是完整的一个圆环状,由于磁力线需要专用的仪器才能分辨,在实际生产过程中,磁环的磁极安装定位困难,降低了生产效率和磁环安装的准确性。若通过磁环自身的磁极吸力进行吸附定位,会使磁极位置偏差较大,同时很容易把N/S极放反,导致位置传感器读取位置信号错误,影响电机的正常使用。

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种用于食品料理机的电机磁环,所述用于食品料理机的电机磁环有效解决了电机转速波动大的问题。

本实用新型还提出了一种具有上述电机磁环的电机。

本实用新型还提出了一种具有上述电机的食品料理机。

根据本实用新型实施例的用于食品料理机的电机磁环,包括:封闭圆环形的本体,所述本体适于套设在电机的转轴上且与设在所述转轴上的转子铁芯间隔开,所述本体具有至少一对磁极区域,每对所述磁极区域的两个磁极相邻设置,所述本体的外径为R,R=20mm-38mm。

根据本实用新型实施例的用于食品料理机的电机磁环提高了电机的角度识别精度,有效解决了电机转速波动大的问题,工艺成本更合理化。

另外,根据本实用新型上述实施例的用于食品料理机的电机磁环还可以具有如下附加的技术特征:

根据本实用新型实施例的用于食品料理机的电机磁环,所述本体的外周面和内周面的至少一个上设有定位结构。

进一步地,所述定位结构包括至少一对沿所述电机磁环的轴向延伸的定位槽,每对所述定位槽设在所述本体的相对侧。

进一步地,每对所述定位槽设在相对的两个所述磁极区域上,每个所述定位槽位于对应的所述磁极区域的周向中部。

进一步地,每对所述定位槽的中心线经过所述本体的中心且平分其所在的两个所述磁极区域。

进一步地,所述本体关于每对所述定位槽的中心线对称。

根据本实用新型的一些实施例,所述定位槽的槽壁面形成为弧形且其两端与所述本体的外周面圆滑连接。

在本实用新型的一些实施例中,所述R进一步满足:25mm≤R≤30mm。

根据本实用新型实施例的用于食品料理机的电机包括:定子组件,所述定子组件具有定子孔;转轴,所述转轴穿设于所述定子孔;转子组件,所述转子组件的转子铁芯套设在所述转轴上且伸入所述定子孔;根据本实用新型实施例的用于食品料理机的电机磁环。

进一步地,所述本体距离所述转子铁芯的距离为10mm-20mm。

根据本实用新型的一些实施例,所述定子组件的定子铁芯包括:环形的定子轭部,所述定子轭部的宽度为W;多个定子齿部,多个所述定子齿部设于所述定子轭部的内周面,相邻两个所述定子齿部之间形成有定子齿槽,多个所述定子齿部限定出与所述定子轭部同轴的所述定子孔,每个所述定子齿部包括与所述定子轭部相连的定子齿部主体和设在所述定子齿部主体的内端的定子齿靴,每个所述定子齿部主体的宽度为V,其中,W:V=0.6-0.7。

根据本实用新型的一些实施例,所述定子组件的定子铁芯包括:环形的定子轭部;设于所述定子轭部的内周面的多个定子齿部,相邻两个所述定子齿部之间形成有定子齿槽,多个所述定子齿部限定出与所述定子轭部同轴的定子孔,所述定子孔内设有与其同轴的可转动的所述转子铁芯,所述定子轭部的最大径向尺寸为D,所述转子铁芯的最大径向尺寸为d,其中,D和d满足:0.4≤d/D≤0.55。

在本实用新型的一些实施例中,所述电机为变频无刷电机。

根据本实用新型实施例的食品料理机包括:料理容器,所述料理容器内形成有用于盛放食物的食物容纳腔;根据本实用新型实施例的用于食品料理机的电机;用于对食物进行处理的食品处理件,所述食品处理件伸入所述食物容纳腔内且在所述电机的带动下相对于所述料理容器转动。

进一步地,所述食品料理机还包括:机座,所述料理容器为可拆卸地设于所述机座的杯体组件,所述电机安装于所述机座,所述食品处理件为与所述杯体组件相连的刀组件,所述电机在所述杯体组件设于所述机座时与所述刀组件传动连接以驱动所述刀组件相对于所述杯体组件转动。

进一步地,所述食品料理机还包括:电控系统,所述电控系统包括电控板,所述电控板安装于所述机座且与所述电机电连接以控制所述电机工作;用于显示所述食品料理机的工作状态的显示组件,所述显示组件安装于所述机座且与所述电控系统电连接。

可选地,所述食品料理机为搅拌机、破壁机、原汁机、榨汁机或豆浆机。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型一个实施例的电机磁环的结构示意图;

图2是根据本实用新型一个实施例的电机磁环的磁力线分布示意图;

图3是根据本实用新型另一个实施例的电机磁环的结构示意图;

图4是根据本实用新型另一个实施例的电机磁环的磁力线分布示意图;

图5是根据本实用新型又一个实施例的电机磁环的结构示意图;

图6是根据本实用新型又一个实施例的电机磁环的磁力线分布示意图;

图7是根据本实用新型实施例的电机的一个角度的结构示意图;

图8是根据本实用新型实施例的电机的另一个角度的结构示意图;

图9是根据本实用新型实施例的电机的定子组件的结构示意图;

图10是根据本实用新型实施例的电机的转子组件的结构示意图;

图11是根据本实用新型实施例的食品料理机的结构示意图。

附图标记:

食品料理机200;料理容器210;机座220;电控系统230;显示组件240;

电机100;

定子组件10;定子铁芯11;定子齿槽111;定子孔112;定子轭部113;定子齿部114;定子齿部主体115;定子齿靴116;绕组12;

转子组件20;转子铁芯21;

转轴30;

电机磁环40;本体41;定位结构42;

霍尔元件50;

支架60。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机磁环40。

参照图1-图8所示,根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机磁环40可以包括本体41。

具体而言,电机磁环40的本体41为封闭圆环形,本体41可以套设在电机100的转轴30上,并且本体41上可以具有至少一对磁极区域,每对磁极区域包括N极和S极两个磁极,两个磁极相邻设置。也就是说,当本体41上具有一对磁极区域时,如图1和图2所示,本体41的封闭圆环形平分为N极和S极;当本体41上具有两对磁极区域时,如图3-图6所示,两对磁极区域沿本体41的周向N极、S极、N极、S极排列,相邻设置的一个N极和一个S极构成一对磁极;当本体41上具有三对或者更多对磁极区域时,多对磁极区域可以沿本体41的周向N极、S极、N极、S极、N极、S极……排列,相邻设置的一个N极和一个S极构成一对磁极。

本体41上的磁极区域与电机100的转子铁芯21的磁极位置一一对应。由此,本体41可以随转轴30的转动而转动,本体41与转轴30上的转子铁芯21的转动状态保持一致,以便于电机100的位置传感器通过对本体41的转动角度进行识别,进而分析电机100的转子铁芯21的转动情况。

此外,本体41可以与转轴30上的转子铁芯21间隔开设置,以防止本体41与转子铁芯21产生干涉而影响位置传感器的角度识别精度。

在相关技术中,为了节约磁环成本,电机常规选用外径为15mm的磁环。而位置传感器的霍尔元件的规格一定的情况下,磁环的外径偏小,会导致每个磁极通过霍尔元件的角度偏大,降低了位置传感器的角度识别精度,进而导致电机的转速波动大。

而在本实用新型中,本体41的外径为R,并且满足R=20mm-38mm。

当本体41的外径R≥20mm时,本体41的磁极区域通过位置传感器的每个霍尔元件的角度α≤15°,由此使分辨度≤15°/360°=4.2%,霍尔元件的角度识别精度更高,霍尔元件感应电机磁环40换极时的精度更高,进而可以满足电机100的转速波动<5%的要求,电机100运行更稳定。

当本体41的外径R≤38mm时,本体41的磁极区域通过位置传感器的每个霍尔元件的角度α≥8°,由此使分辨度≥8°/360°=2.2%,电机100的转速波动精度可达2.2%的高要求。

但是,如果本体41的外径R进一步地增大,R>38mm时,将会提高电机磁环40的不平衡精度,进而增加了电机100的工艺成本。因此,综合考虑电机磁环40的性能和成本,本实用新型中电机磁环40的本体41的外径R=20mm-38mm,既提高了电机100的角度识别精度,又有效控制了生产成本。例如,在本实用新型的一些具体实施例中,本体41的外径R可以分别为22mm、24mm、28mm、32mm和36mm等。

根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机磁环40的本体41的外径R=20mm-38mm,提高了电机100的角度识别精度,有效解决了电机100转速波动大的问题,工艺成本更合理化。

为进一步提高电机100的角度识别精度,同时降低生产成本,根据本实用新型进一步的实施例,本体41的外径R可以进一步满足:25mm≤R≤30mm。

不同于相关技术中完整圆环状的磁环,根据本实用新型的一些实施例,如图1-图6所示,电机磁环40的本体41上可以设有定位结构42,通过定位结构42可以更方便、更准确地对电机磁环40进行充磁定位和安装定位,有利于提高生产效率和装配效率,同时可以有效解决电机磁环40定位偏移或者偏差的问题。并且,定位结构42可以设在封闭圆环形本体41的内周面或者外周面上,有利于减小定位结构42对定位磁环40的磁力线分布的影响。

需要说明的是,定位结构42可以设在本体41的外周面上,也可以设在本体42的内周面上,或者本体41的内周面和外周面上同时设有定位结构42,只需要满足通过定位结构42可以对电机磁环40进行定位的要求即可。

根据本实用新型的一些实施例,如图1-图6所示,定位结构42可以包括至少一对定位槽,定位槽可以沿电机磁环40的轴向延伸,并且每对定位槽可以设在本体41的相对侧,由此可以由本体41的相对侧对电机磁环40进行充磁定位和安装定位,定位更加方便快捷。

进一步地,如图1-图6所示,每对定位槽可以设在相对的两个磁极区域上,并且每个定位槽可以位于对应的磁极区域的周向中部,磁极区域的周向中部的磁力线最薄弱,可以设置于磁极区域的周向中部的定位槽对电机磁环40性能的影响最少。

可以理解的是,这里,两个磁极区域可以为一对磁极区域中的两个,也可以分属于不同对,例如,在如图1所示的示例中,磁极区域为一对,则两个定位槽设在一对磁极区域中,而在如图2所示的示例中,磁极区域为两对,则两个定位槽分别设在两对磁极区域中。

在本实用新型的一些实施例中,每对定位槽的中心线可以经过本体41的中心,并且可以平分定位槽所在的两个磁极区域,定位槽对所在磁极区域的磁力线分布的影响更小。

进一步地,本体41可以关于每对定位槽的中心线对称。由此,在通过定位槽对电机磁环40进行安装定位时,电机磁环40上下翻转后仍为对称,不会存在磁极装反而导致位置传感器信号错乱的问题。

需要说明的是,本实用新型对定位槽的数量不做特殊限制。例如,在本实用新型的一些实施例中,如图1-图4所示,定位槽可以为一对,一对定位槽可以分别设在本体41的中心外沿,两个定位槽的中心连线通过本体41的中心,并且把两个定位槽所在的两个磁极(N极或者S极)均分。

再例如,在本实用新型的另一些实施例中,如图5和图6所示,磁极区域为两对,定位槽可以为两对,每对定位槽可以分别设在两个同极性(例如,同为N极或者同为S极)而且对称的磁极区域的中心外沿,两个定位槽的中心连线通过本体41的中心并且均分所在的磁极区域。

又例如,在本实用新型的一些未示出的实施例中,磁极区域为多对,定位槽为多对,每对定位槽可以分别设在相对的两个磁极区域的中心外沿,两个定位槽的中心连线通过本体41的中心并且均分所在的磁极区域。

在本实用新型的一些实施例中,如图1-图6所示,定位槽的槽壁面形成为弧形,并且定位槽的槽壁面的两端可以与本体41的外周面圆滑连接,使本体41的结构简单牢固,便于加工。

进一步地,定位槽的槽壁面为弧形的实施例中,弧形的半径r≤1mm,由于半径r的值较小,可以保证在实现电机磁环40的定位的同时,又不会影响本体41的结构强度和磁场特性。例如,在本实用新型的一些具体实施例中,半径r可以分别为0.3mm、0.5mm和0.8mm等。

参照图7-图10所示,根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机100可以包括:定子组件10、转子组件20、转轴30和根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机磁环40。

具体地,定子组件10可以具有定子孔112,转子组件20的转子铁芯21可以套设在转轴30上,并且转子组件20的转子铁芯21和转轴30可以伸入定子孔112。

由此,电机100的定子组件10可以产生磁场,位于定子孔112内的转子铁芯21在磁场的作用下可以绕轴线转动,以实现电能的转换和输出。

由于根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机磁环40具有上述有益的技术效果,因此根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机100提高了电机100的角度识别精度,有效解决了电机100转速波动大的问题,工艺成本更合理化。

此外,在转轴30的轴向上,若本体41距离转子铁芯21的距离过小,本体41与转子铁芯21之间会发生磁场干涉,不利于电机100的正常运行和位置传感器的角度识别精度;若本体41距离转子铁芯21的距离过大,会导致电机100的轴向长度过大,电机100体积增大,不利于电机100小型化。

因此,在本实用新型中,如图8所示,电机磁环40的本体41与转子铁芯21间隔开设置,并且本体41距离转子铁芯21的距离可以为10mm-20mm。例如,在本实用新型的一些具体实施例中,本体41距离转子铁芯21的距离可以分别为12mm、14mm、16mm和18mm等。需要说明的是,在图8所示的实施例中,电机100的定子组件10和转子组件20位于电机100的支架60内,因此,图8中未示出转子组件20的转子铁芯21。

在本实用新型的一些实施例中,如图9所示,定子组件10的定子铁芯11可以包括:定子轭部113和多个定子齿部114,定子轭部113可以为环形,多个定子齿部114可以设于定子轭部113的内周面,定子轭部113可以为多个定子齿部114提供机械支撑,使定子齿部114位置固定。多个定子齿部114可以沿定子轭部113的周向间隔开分布,相邻两个定子齿部114之间可以形成有定子齿槽111,电机100的绕组12可以经过定子齿槽111缠绕在定子齿部114。

此外,多个定子齿部114可以限定出与定子轭部113同轴的定子孔112,转子铁芯21可以设在定子孔112内,并且转子铁芯21可以与定子孔112同轴。转子铁芯21在定子孔112内可以绕轴线转动,并且转子铁芯21的与定子孔112的内周面之间可以间隔开预定距离,以使转子铁芯21转动更加顺畅。

继续参照图9所示,每个定子齿部114可以包括:定子齿部主体115和定子齿靴116。其中,定子齿部主体115与定子轭部113相连,使定子齿部114与定子轭部113可以连接为一体。定子齿靴116设在定子齿部主体115的内端,一方面可以减小定子齿部114与转子铁芯21之间气隙磁阻,改善磁场分布,另一方面可以对绕设在定子齿部114的绕组12进行固定,防止绕组12由定子齿部114的内端松脱,绕组12固定更加可靠。

另外,定子轭部113的宽度可以为W,每个定子齿部主体115的宽度可以为V。对于等外形的定子铁芯11,即定子铁芯11的最大径向尺寸D一定时,若W:V过小,会导致定子齿部114的磁通密度过高,甚至出现磁通密度饱和,在电机100工作过程中,定子齿部114的铁损较大,定子齿部114的温升过高。并且相邻两个定子齿部114之间的定子齿槽111过小,相邻两个定子齿部114距离过短,容易形成电磁回路,进而降低电机100的能效。

若W:V过大,会导致定子轭部113的磁通密度过高,甚至出现磁通密度饱和,在电机100工作过程中,定子轭部113的铁损较大而出现温升过高的现象。

因此,在本实用新型的一些实施例中,定子轭部113的宽度W和每个定子齿部主体115的宽度V可以满足W:V=0.6-0.7,定子轭部113和定子齿部114可以更合理地分配定子铁芯11的磁通密度,使电机100的温升更加均衡,以提高电机100使用寿命和安全性能。例如,在本实用新型的一些具体实施例中,定子轭部113的宽度W与定子齿部主体115的宽度V的比值W:V可以分别为0.6、0.63、0.65、0.68和0.7等。

此外,如图9和图10所示,定子轭部113的最大径向尺寸为D,转子铁芯21的最大径向尺寸为d。对于等外形的定子铁芯11,即定子铁芯11的最大径向尺寸D一定时,当d/D过小时,转子铁芯21的最大径向尺寸d过小,如果电机100低速运行,例如,电机100的转速<5000rpm,转子铁芯21的负载能力过小,带动同等负载的工况下,最大径向尺寸d过小的转子铁芯21会严重发热,影响电机100的正常运行,降低电机100效率,甚至可能发生损坏。

当d/D过大时,会导致电机100的齿槽转矩变大,转子铁芯21的转动惯量变大,如果电机100高速运行,例如,电机100的转速>10000rpm时,电机100会产生振动,进而产生较大的噪音,影响电机100性能和用户的使用感受。

因此,在本实用新型的一些实施例中,定子轭部113的最大径向尺寸D与转子铁芯21的最大径向尺寸d可以满足0.4≤d/D≤0.55,可以提高电机100的转子铁芯21的输出力,电机100效率更高,防止转子铁芯21发热,更加安全,并且可以防止电机100产生较大的振动噪音。例如,在本实用新型的一些具体实施例中,定子轭部113的最大径向尺寸D与转子铁芯21的最大径向尺寸d的比值d/D可以分别为0.45、0.48、0.51和0.54等。

需要说明的是,在本实用新型的一些实施例中,定子铁芯11和转子铁芯21的外轮廓为圆形,则最大径向尺寸指定子铁芯11和转子铁芯21的圆形外轮廓的直径。而在本实用新型的另一些实施例中,定子铁芯11和转子铁芯21的外轮廓不是圆形,则最大径向尺寸可以理解为定子铁芯11和转子铁芯21的外轮廓的过轴线的径向尺寸最大的位置的尺寸。

根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机100可以为变频无刷电机,根据食品料理机200所需要处理的食物种类的不同,变频无刷电机可以提供不同的转速、扭矩以及时间等,使具有电机100的食品料理机200智能化。此外,变频无刷电机无需碳刷等结构进行换向,不存在碳刷磨损,运行噪音更低,有利于提高食品料理机200的使用寿命和提高用户的使用感受。

如图11所示,根据本实用新型实施例的食品料理机200可以包括:料理容器210、食品处理件(图中未示出)和根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机100。

具体而言,料理容器210内可以形成有用于盛放食物的食物容纳腔,食品处理件可以与电机100传动连接,并且食品处理件可以伸入食物容纳腔内。由此,食品处理件可以在电机100的带动下相对于料理器容器210转动,进而可以对食物容纳腔内的食物进行处理。

由于根据本实用新型实施例的用于食品料理机200的电机100具有上述有益的技术效果,因此根据本实用新型实施例的食品料理机200提高了电机100的角度识别精度,有效解决了电机100转速波动大的问题,工艺成本更合理化。

进一步地,食品料理机200还可以包括机座220,料理容器210可以为杯体组件,杯体组件可拆卸地设于机座220,以便于取放食物和对杯体组件进行清洗。电机100可以安装于机座220,食品处理件可以为与杯体组件相连的刀组件,在杯体组件设于机座220时,电机100可以与刀组件传动连接,由此,电机100可以驱动刀组件相对于杯体组件转动,以使刀组件可以对食物进行切割等处理。

继续参照图11所示,食品料理机200还可以包括:电控系统230和显示组件240。其中,电控系统230包括电控板,电控板可以安装于机座220,并且电控板可以与电机100电连接以控制电机100工作。

显示组件240也可以安装于机座220,并且显示组件240可以与电控系统230电连接,使显示组件240可以用于显示食品料理机200的工作状态。在本实用新型的进一步的实施例中,显示组件240上可以具有操作按键,用户可以通过操作按键控制电控系统230,进而控制食品料理机200的工作模式和状态等,使用更加方便。

可选地,在本实用新型中,食品料理机200可以为搅拌机、破壁机、原汁机、榨汁机或者豆浆机等。搅拌机转速较高,通过高速搅拌可以使食物混合更加均匀;破壁机转速高,可以用于处理较硬的食物,并且能够将食物中存在于果皮、果核以及根茎处的大量植化素充分破壁释放;原汁机转速较低,通过推进式挤压、低柔性提取的方式处理食物;榨汁机转速较高,可以实现更多种类的食物的粉碎混合;豆浆机转速较高,可以实现预热、打浆、煮浆和延时熬煮过程全自动化等功能。根据本实用新型实施例的电机100可以应用于更多种类的食品料理机200,满足更多使用需求,实用性更强。

根据本实用新型实施例的食品料理机200、电机100和电机磁环40的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的,在此不再详细描述。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“具体实施例”或“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中在不干涉、不矛盾的情况下均可以以合适的方式相互结合。

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