CN102037633A

CN102037633A - 洗碗机专用电机及使用该电机的水泵总成

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Publication number: CN102037633A
Application number: CN2009801196948A
Authority: CN
Inventors: 纪树海; 汶志杰; 许志坚; 曾茂森
Original assignee: Shenzhen Topband Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Topband Co Ltd
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2029-04-20
Also published as: CN102037633B; WO2010121407A1

Abstract

本发明涉及一种洗碗机专用电机及使用该电机的水泵总成，所述洗碗机专用电机包括电机本体，电机本体包括定子、与定子配合设置的转子、以及与定子固定连接的中盖；在电机本体一端连接有变频驱动单元，变频驱动单元包括后端盖、以及变频驱动控制器；后端盖与中盖固定连接，变频驱动控制器收容于后端盖与中盖之间。采用上述电机的水泵总成，在电机本体的另一端连接有水泵，水泵、电机本体及变频驱动单元构成三段式连接结构，变频驱动单元通过电机本体驱动水泵工作并对电机本体进行变频调速。本发明的电机为直流无刷电机，包括电机本体及变频驱动单元，其与水泵构成的水泵总成为三段式结构，结构合理、紧凑，实用性强。

Description

说明书洗碗机专用电机及使用该电机的水泵总成

#細或

[1] 本发明涉及洗碗机领域，更具体地，涉及一种洗碗机专用电机及使用该电机的水泵总成。

[2] 洗碗机用于自动清洗餐具上的残留污渍的机器，能够极大的方便人们的生活。

在现有的家用洗碗机中，常釆用异步电动机作为主水泵的动力系统，根据洗涤模式的需要驱动主水泵出水以清洗餐具。然而釆用异步电动机作为洗碗机水泵的动力系统，具有下述缺点：重量大、寿命短、故障多、安装要求高、电压范围小，并且其调速性能差、效率低（50%~60%) ，与主水泵的连接结构复杂、可靠性差。

[3] 为了改进现有异步电动机结构复杂、重量大，电机损耗功率较大的缺陷，中国发明专利 CN2827259Y公开了一种带有电机转子铁芯散热减重结构的洗碗机，该发明专利通过在电子转子铁芯上设置多数个散热减重孔，在保证转矩不变的情况下，减轻了电机转子重量，减少了功率损失，提高了散热性。然而，这种洗碗机的电机只是通过设置多数个散热减重孔来减轻异步电动机的重量，没有从结构和原理上来改进洗碗机的电机，因此，不能有效解决现有异步电动机存在的结构复杂、重量大、安装要求高，以及调速性能差、效率低的缺陷，并且没有针对与水泵的连接结构进行改进。

[4] 本发明要解决的技术问题之一在于，针对上述现有洗碗机釆用异步电动机作为水泵的动力系统，结构复杂、调速性能差、效率低等缺陷，提供一种洗碗机专用电机，釆用具有变频驱动控制器的直流无刷电机，其结构简单、合理，并能够实现变频调速，高效节能。

[5] 本发明要解决的另一技术问题在于，针对上述现有异步电动机与水泵的安装复杂、可靠性差等缺陷，提供一种使用上述洗碗机专用电机的水泵总成，使得所述电机与水泵形成三段式连接结构，结构简单、可靠。

[6] 本发明解决其一技术问题所釆用的技术方案是:提供一种洗碗机专用电机，包括电机本体，所述电机本体包括定子、与定子配合设置的转子、以及与定子固定连接的中盖；在电机本体一端连接有变频驱动单元，所述变频驱动单元包括后端盖、以及变频驱动控制器；所述后端盖与中盖固定连接，所述变频驱动控制器收容于后端盖与中盖之间。

[7] 在本发明所述的洗碗机专用电机中，所述中盖的外侧设有数个非对称的第一外接凸耳，所述后端盖相应的设有数个非对称的第二外接凸耳且分别与该数个第一外接凸耳相对连接，以将后端盖与中盖固定连接。

[8] 在本发明所述的洗碗机专用电机中，所述定子的内部三相绕组设有引出线，所述引出线与驱动控制器 PCB组件相连接；所述变频驱动控制器还包括电源信号线组件，所述电源信号线组件包括电源线及信号线，所述电源线及信号线的一端连接驱动控制器 PCB组件，另一端穿出电机分别外接电源及信号源；所述驱动控制器 PCB组件将电源线输入的电源转换成三相电源并提供给定子产生旋转磁场驱动转子旋转，同吋，其接收信号线输入的频率信号并通过改变定子旋转磁场的频率改变转子的转速。

[9] 在本发明所述的洗碗机专用电机中，所述电机本体进一步设有 PCB引出线组件

，所述 PCB引出线组件固定连接于定子上，其包括 PCB板、端子对接插头、及所述引出线，所述引出线的一端焊接在 PCB板上，另一端连接端子对接插头；所述驱动控制器 PCB组件包括驱动 PCB板、及设于驱动 PCB板上的端子对接插座，所述驱动 PCB板上设有用于提供三相电压给定子的电源部和用于转换输入电源频率来控制转子转速的控制部，所述端子对接插座的一侧插接所述端子对接插头；所述电源信号线组件的电源线的一端相应于所述电源部插接于所述端子对接插座的另一侧，另一端设有电源输入接口并穿出后端盖外接电源，所述信号线的一端相应于所述控制部连接于所述驱动 PCB板上，另一端设有控制信号线接口并穿出后端盖外接信号源。

[10] 在本发明所述的洗碗机专用电机中，所述驱动控制器 PCB组件固定于中盖的后端并收容于后端盖内，所述中盖的外侧凸设有第一门形结构，该第一门形结构的前端设有第一半孔，所述后端盖的外侧相应于中盖的第一门形结构设置第二门形结构，该第二门形结构的底端相对于第一半孔设有第二半孔并配合形成有门孔，所述电源信号线组件的电源线及信号线通过该门孔穿出后端盖。

[11] 在本发明所述的洗碗机专用电机中，所述转子的磁材釆用四片、六片或八片的钕铁硼磁瓦结构；所述定子釆用三相九槽矽钢片包塑胶结构，由叠压的矽钢片制成，其中部设有用于安装转子的配合孔，并围绕该配合孔设置电磁线，所述 P CB引出线组件的 PCB板的侧面相应设有数个凸台，所述电磁线连接于该数个凸台上，另外，所述定子两端面凸设有釆用塑胶制成的用于保护电磁线的结构凸台，且其外侧还设有接地端子。

[12] 本发明解决其另一技术问题所釆用的技术方案是：提供一种釆用上述洗碗机专用电机的水泵总成，在电机本体的另一端连接有水泵，所述水泵电机本体及变频驱动单元构成三段式连接结构，所述变频驱动单元通过电机本体驱动水泵工作并对电机本体进行变频调速。

[13] 在本发明所述的水泵总成中，所述电机本体还包括与定子固定连接的前端盖，所述水泵包括安装座及设于安装座上的水泵本体；所述前端盖设有数个卡钩，所述安装座相应的设有数个卡槽，所述数个卡钩分别对应的卡置于该数个卡槽中，安装座与前端盖卡扣连接，水泵与电机本体相固定连接。

[14] 在本发明所述的水泵总成中，所述转子设有转轴，所述转轴的前端设置连接部，所述水泵的安装座相应的设有安装部，该连接部穿过前端盖与所述安装部配合连接；所述转轴的后端设置配合部，所述后端盖中部相应的设有安装通道，该配合部穿过中盖、驱动控制器 PCB组件并插接于所述安装通道内，通过安装通道旋转转轴对转轴与安装座的连接进行调节，以调整电机与水泵的安装状态。

[15] 在本发明所述的水泵总成中，所述前端盖、中盖、后端盖为阻燃塑胶件或金属件，其端面设有用于减重和散热的网状结构，且，前端盖、中盖的中部设有用于安装轴承的轴承室，所述轴承室呈正十二边形，其端部设有穿孔，供所述转轴穿出前端盖及中盖；所述转轴的连接部设有螺纹，所述安装座的安装部相应设有螺纹孔，所述转轴的连接部穿出前端盖的穿孔与安装部螺纹连接；所述驱动 PCB板的中部设有通孔，所述安装通道的前端与驱动 PCB板的通孔对应设置并插接于该通孔内，所述转轴的配合部穿出中盖的穿孔，插接于安装通道内。

[16] 本发明的洗碗机专用电机及使用该电机的水泵总成的有益效果：

[17] 一、结构简单、合理，重量轻：洗碗机专用电机为直流无刷电机，包括电机本体及变频驱动控制器，其与水泵构成的水泵总成为三段式结构，通过设置前端盖和后端盖，实现水泵、电机本体与变频驱动控制器的固定连接，且变频驱动控制器收容于后端盖与中盖内，安装可靠，另外，还可通过后端盖的安装通道旋转转轴对转轴与水泵的安装状态进行调节，因而结构合理、紧凑，实用性强，能够实现良好的安装状态；通过反电动势检査电机转子的位置进行逆变控制，无需霍尔传感器，且，电机的前端盖、中盖和后端盖上均设有网状结构，既有利于散热，又能有效降低重量，因而该直流无刷电机的重量轻，仅为异步电动机重量的三分之一。

[18] 二、变频调速，高效节能：釆用具有变频驱动控制器的直流无刷电机，通过变频可实现无极调速，使电机在很宽的速度范围内工作，并能在接近最高效率点上正常运行，效率在 75%以上。

[19] 三、环保节水、洗涤更干净：由于电机可以变频调速，使电机可以在很宽的速度范围保持高效运行，因而洗碗机可以设置多种洗涤模式任意选择：例如：正常洗涤模式、强洗涤模式、自动洗涤模式等，通过使用不同的模式运行实现节水，且餐具在强洗涤模式下提高了洗净度，能够充分满足消费者的使用需求。

[20] 四、输入电压范围宽，智能功能强：通过设置变频驱动控制器，电机的输入电压范围为 180VAC~240VAC，电机能够在恒定转速下正常运行，输出恒定的功率；且变频驱动控制器通过反电动势检査电机转子的位置进行逆变控制，在洗碗机运行中可以监控电机是否正常工作，以便实吋控制洗碗机正常运行。

國删

[21] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

[22] 图 1是本发明优选实施例的水泵总成的结构剖视图；

[23] 图 2是图 1所示电机的结构剖视图；

[24] 图 3是图 1所示电机的立体分解示意图；

[25] 图 4是图 3所示定子的结构示意图； [26] 图 5是图 3所示 PCB板引出线组件的结构示意图；

[27] 图 6是图 3所示前端盖的结构示意图；

[28] 图 7是图 3所示中盖的结构示意图；

[29] 图 8是图 3所示变频驱动控制器的结构示意图；

[30] 图 9是图 3所述后端盖的结构示意图。

難

[31] 如图 1所示，是本发明优选实施例的水泵总成的示意图，本发明的改进之处在于电机 10及电机 10与水泵 1构成的水泵总成，所述电机 10及水泵总成用于洗碗机，图示仅示出了洗碗机专用电机 10及其与水泵 1构成的水泵总成，洗碗机的其它结构与现有技术相似，在此不做赞述。如图 2所示为图 1中电机的剖视图，图 3所示为图 1中电机的立体分解图，本发明的电机 10为直流无刷电机，作为水泵 1的动力系统驱动水泵 1工作，并通过变频实现无极调速，其包括电机本体 2及与电机本体 2相连接的变频驱动控制器 3，水泵 1、电机本体 2及变频驱动控制器 3构成的水泵总成为三段式装配结构，电机本体 2与水泵 1固定连接，变频驱动控制器 3 通过电机本体 2驱动水泵 1工作并对电机本体 2进行变频调速。

[32] 参阅图 1-3，所述电机本体 2包括：前端盖 21、定子 22、转子 23、中盖 24、轴承 251、 252及 PCB引出线组件 26; 所述前端盖 21与中盖 24分别设于定子 22的两端并与定子 22配合组装，所述转子 23配合设置于定子 22的中部，所述 PCB引出线组件 26安装于定子 22上。电机本体 2的装配是先将 PCB板引出线组件 26通过自攻螺丝 2 8固定连接于定子 22上，然后依次将前端盖 21、轴承 251、定子 22、转子 23、轴承 252及中盖 24配合组装后，通过四组装配螺丝 271与螺帽 272紧固连接。

[33] 参阅图 1-3，所述变频驱动控制器 3连接于电机本体 2的后端，包括：后端盖 31 、驱动控制器 PCB组件 32及电源线信号线组件 33; 所述后端盖 31与电机本体 2的中盖 24固定连接，所述驱动控制器 PCB组件 32内置，通过自攻螺丝 34固定于电机本体 2的中盖 24的后端，其上设置的元器件朝向后端盖 31且收容于该后端盖 31内，其中部设有通孔 321，所述后端盖 31中部设有安装通道 311，所述安装通道 311 的前端与通孔 321对应设置并插接于该通孔 321内；所述电源信号线组件 33包括电源线 331及信号线 332，所述电源线 331的一端与驱动控制器 PCB组件 32相连接，另一端设有电源输入接口 333，用于外接电源，所述信号线 332的一端与驱动控制器 PCB组件 32相连接，另一端设有控制信号线接口 334，用于外接信号源；在本实施例中，通过在后端盖 31与中盖 24之间形成门孔 35，该电源线 331及信号线 332穿出该门孔 35用于分别外接电源及信号源（未图示）；另外，所述后端盖 31与电机本体 2的中盖 24的外侧相对设置三个非对称的第二外接凸耳 310及第一外接凸耳 240，并通过三组装配螺丝 361与螺帽 362紧固连接，所述变频驱动控制器 ₃与电机本体 2相组装。

[34] 参阅图 1-3，所述水泵 1连接于电机本体 2的前端，包括：安装座 13及设于安装座 13上的水泵本体 14; 所述电机本体 2的前端盖 21设有四个塑胶卡钩 210，所述安装座 13相应的设有四个卡槽 130，该四个卡钩 210对应的卡置于该四个卡槽 130 中，所述水泵 1与电机本体 2相组装。另外，所述转子 23设有转轴 230，转轴 230 的前端与水泵 1相连接，后端插接于所述变频驱动控制器 3的后端盖 31中部的安装通道 311内，通过后端盖 31的安装通道 311调节转轴 230，使得电机 10与水泵 1 具有良好的安装状态。在本实施例中，所述转轴 230的前端设置连接部 231，连接部 231上设有螺纹，所述安装座 13相应的设有安装部 131，安装部 131内设有螺纹孔，所述转轴 230的连接部 231穿出前端盖 21与水泵 1的安装部 131螺纹连接；所述转轴 230的后端设置配合部 232，该配合部 232穿出中盖 24并插接于的后端盖 31的安装通道 311内，通过该安装通道 311旋转转轴 230，能够对转轴 230的连接部 232与安装座 13的安装部 131之间的螺纹连接进行调节，使得电机 10与水泵 1具有良好的安装状态。

[35] 本发明的洗碗机专用电机及使用该电机的水泵总成的工作原理：所述变频驱动控制器 3通过电机本体 2驱动水泵 1工作并对电机本体 2进行变频调速。具体来说，所述转子 23为永磁体，例如：其磁材釆用四片、六片或八片的钕铁硼磁瓦结构，其设置所述转轴 230与水泵 1相连接，所述定子 22内部三相绕组设有引出线 2 9，所述引出线 29与驱动控制器 PCB组件 32相连接，所述电源信号线组件 33的电源线 331及信号线 332的一端连接驱动控制器 PCB组件 32，另一端穿出电机 10分别外接电源及信号源，所述驱动控制器 PCB组件 32将电源线 331输入的电源转换成三相电源并提供给定子 22产生旋转磁场驱动转子 23旋转，以驱动水泵 1工作，同吋，其接收信号线 332输入的频率信号并通过改变定子 22旋转磁场的频率改变转子 23的转速，以调节水泵 1的出水量。

[36] 参阅图 4-9，电机本体 2与变频驱动单元 3的组成元件及相互关系详述如下：

[37] 如图 4所示为定子的结构示意图，所述定子 22釆用三相九槽矽钢片包塑胶结构，由叠压的矽钢片 220制成，定子 22的中部设有配合孔 221，用于安装转子 23; 围绕该配合孔 221设置电磁线 222，且其两端面凸设有用于保护电磁线 222的结构凸台 223，该结构凸台 223釆用塑胶制成；其四个对角处分别设有供前端盖 21及中盖 24装配连接用的安装孔 224; 其外侧设有接地端子 225，该接地端子 225釆用铆钉 229铆接在该叠压的矽钢片 220上。值得一提的是，所述定子 22上设有用于安装 PCB引出线组件 26的定位结构，在本实施例中，该定位结构包括两组对称设置的定位柱 226、螺丝柱 227，所述螺丝柱 227的中部设有螺纹孔 228。

[38] 如图 5所示为 PCB板引出线组件的结构示意图，所述 PCB板引出线组件 26固定连接于定子 22上，用于引出定子 22内部三相绕组，其包括 PCB板 261、端子对接插头 262及所述引出线 29。所述 PCB板 261上设有两组对称的定位孔 263及安装孔 2 64，所述定位孔 263对应于定子 22上的定位柱 226设置并穿设于定位柱 226上，所述安装孔 264与定子 22上的螺丝柱 227对应设置，通过自攻螺丝 28将该安装孔 264 与螺丝柱 227上的螺纹孔 228对应连接，以将 PCB板 261固定连接于所述定子 22上；所述 PCB板 261可以为各种形状的现有 PCB板，其侧面设有三个凸台 265，所述定子 22的电磁线 222焊接于该三个凸台 265上，通过该三个凸台 265进行过电，以与引出线 29电性连接，通过该引出线 29引出；所述引出线 29的一端焊接在 PCB板 261上，另一端连接端子对接插头 262，所述端子对接插头 262用于连接驱动控制器 PCB组件 32，使得定子 22通过 PCB板引出线组件 26与驱动控制器 PCB组件 32相连接，可以理解的是，所述引出线 29除通过 PCB板 261连接引出外，也可做成注塑插针或者镶嵌的弹簧片等形式引出后与驱动控制器 PCB组件 32相连接。

[39] 如图 6所示为前端盖的结构示意图，所述前端盖 21为阻燃塑胶件，与定子 22配合设置，其端面为网状结构 211，有利于减重及散热；其中部设有正十二边形的轴承室 212，用于安装轴承 251，釆用呈十二边形的轴承室安装轴承 251，使得轴承的安装可靠，且轴承室 212的端部设有穿孔（未图示），用于供所述转子 23的转轴 230穿出前端盖 21 ; 其四个对角处分别设有供装配连接定子 22用的定位柱 21 3，所述四个定位柱 213朝向定子 22凸出设置，分别从定子 22的前端置入定子 22 的四个安装孔 224中，以将前端盖 21与定子 22配合组装，且，定位柱 213的中部设有通孔 214，用于供装配螺丝 271穿设后将前端盖 21与定子 22固定连接；另外，其前端面上设置所述供装配连接水泵 1用四个塑胶卡钩 210。

[40] 如图 7所示为中盖的结构示意图，所述中盖 24为阻燃塑胶件，与定子 22配合设置，其端面为网状结构 241，有利于减重及散热；其中部设有正十二边形的轴承室（未图示），用于安装轴承 252; 且轴承室的端部设有穿孔 242，用于供所述转子 23的转轴 230穿出中盖 24; 其四个对角处分别设有供装配连接定子 22用的定位柱 243，所述四个定位柱 243朝向定子 22凸出设置，分别从定子 22的后端置入定子 22的四个安装孔 224中，以将中盖 24与定子 22配合组装，且，定位柱 243的中部设有通孔 244，用于供装配螺丝 271穿设后将中盖 24与定子 22固定连接；值得一提的是，中盖 24的后端面上设有用于安装驱动控制器 PCB组件 32的固定结构，在本实施例中，该固定结构为两组对称设置定位柱 2451、卡钩 2452以及螺丝柱 2453，所述螺丝柱 2453的中部设有螺纹孔 2454; 中盖 24的外侧凸设有第一门形结构 246，该第一门形结构 246的前端延伸设置配合块 2460，配合块 2460的前端设置第一半孔 2461及两连接柱 2462，在本实施例中，所述第一半孔 2461呈半圆弧状，用于形成供电源信号线组件 33穿出。另外，中盖 24的外侧设置所述三个非对称的第一外接凸耳 240，第一外接凸耳 240的中部设有螺纹孔 2401，用于供装配螺丝 361穿设后将中盖 24与后端盖 31固定连接。

[41] 如图 8所示为驱动控制器 PCB组件的结构示意图，所述驱动控制器 PCB组件 32 包括驱动 PCB板 320，设于驱动 PCB板 320上的端子对接插座 322; 所述驱动 PCB 板 320的中部设置所述通孔 321，用于供后端盖 31的安装通道 311插接；所述中盖 24的卡钩 2452相应卡接于驱动 PCB板 320的两侧，同吋，所述驱动 PCB板 320上设有两组定位孔 323及安装孔 324，所述定位孔 323与中盖 24上的定位柱 2451对应设置并穿设于该定位柱 2451上，所述安装孔 324与中盖 24的螺丝柱 2453对应设置，通过自攻螺丝 34将该安装孔 324与螺丝柱 2453上的螺纹孔 2454对应连接，以将驱动 PCB板 320固定连接于所述中盖 24上；另外，所述驱动 PCB板 320上还设有用于连接电源线信号线组件 33的信号线 332的两个连接孔 325。所述端子对接插座 322 用于供 PCB板弓 I出线组件 26的端子对接插头 262及电源线信号线组件 33的电源线 3 31插接，所述端子对接插头 262插接于该端子对接插座 322的前端，所述电源线信号线组件 33的电源线 331插接于该端子对接插座 322的后端，图中未示出驱动控制器 PCB组件 32的其它元器件，均可通过现有技术实现。

同吋参阅图 2及图 9，所述后端盖 31为阻燃塑胶件，与中盖 24配合设置，其端面为网状结构 312，有利于减重及散热；其内设有容置空间 313，用于收容驱动控制器 PCB组件 32及电源线信号线组件 33; 其外侧相应于中盖 24的第一门形结构 24 6设置第二门形结构 316，该第二门形结构 316的前端相应于第一门形结构 246设置配合槽 3160，配合槽 3160的底端相对于第一半孔 2461设有第二半孔 3161，该第二半孔 3161呈半圆弧形，相应于两连接柱 2462设有两连接孔（未图示），通过该两连接柱 2462对应插接于两连接孔中，所述第一半孔 2461与第二半孔 3161 配合形成所述门孔 35，以供电源信号线组件 33穿出；所述后端盖 31的外侧相应于中盖 24的三个第一外接凸耳 240设置所述三个第二外接凸耳 310，第二外接凸耳 310的中部设有螺纹孔（未图示），所述装配螺丝 361对应穿过第二外接凸耳 3

10的螺纹孔及中盖 24的第一外接凸耳 240的螺纹孔 2401，并用螺帽 362紧固，以将后端盖 31与中盖 24紧固连接；值得一提的是，所述后端盖 31的中部设置所述安装通道 311，该安装通道 311的前端与驱动 PCB板 320的通孔 321对应设置并插接于该通孔 321内，所述转子 23的转轴 230穿出中盖 24的穿孔 242，插接于安装通道 311内，通过该安装通道 311可调节所述转轴 230，用于连接水泵。

由上可知，本发明釆用变频驱动控制器 3通过电机本体 2驱动水泵 1工作并对电机本体 2进行变频调速；其中，驱动控制器 PCB组件 32为重要的控制部件，驱动控制器 PCB组件 32的驱动 PCB板 320上设有电源部和控制部（未图示），所述电源信号线组件 33的电源线 331连接至该电源部，用于提供电源，其信号线 332连接至该控制部，用于输入和输出频率信号，电源部用于提供三相电源给电机的定子，控制部则依需求转换输入电源频率来控制转轴 230的转速。电源部可以直流电输入或以交流电输入，如果输入的是交流电就得先经转换器转成直流，不论是直流电输入或交流电输入要输入电机前须先将直流电压由逆变器转成三相电压。在本实施例中，所述电源部设有转换器和逆变器，釆用交流电输入，由电源线信号线组件 33的电源线 331连接该交流电源并提供给电源部，输入电压范围为 180VAC~240VAC，然后先经转换器转成直流电压，再由逆变器转成三相电压来驱动电机，上述转换器和逆变器的电路结构可通过现有技术实现，一般来说，所述逆变器包括六个功率晶体管（Q1〜Q6) ，分为上臂（Ql、 Q3、 Q5) 及下臂（Q2、 Q4、 Q6) ，用于连接定子 22的三相绕组，输出三相电压至定子 22 三相绕组，定子 22三相绕组通入三相电压后，将产生一个旋转磁场，由于直流无刷电机的转子 23为永磁体，通过逆变器依次改变定子三相绕组的充电方向，该充电绕组产生的交变磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流，转子磁铁在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在转轴上形成电磁转矩，转轴 230转动，用于驱动水泵 1工作。同吋，电源线信号线组件 33的信号线 331连接信号源向控制部提供频率信号，控制部则提供 PWM (脉冲宽度调制)决定所述六个功率晶体管（Q1〜Q6) 的开关频度及逆变器换相的吋机来控制转轴的转速，控制部釆用变频速度闭环控制方式，控制信号线接口 334的输入频率范围（11 0HZ-160HZ) ，控制部运行速度范围在 (2200RPM-3200RPM) , 频率与速度对应关系是（频率 1HZ对应速度 20RPM) , 并通过反电动势检测转子位置来进行逆变控制，因而通过控制部对电机进行变频调速，能够改变水泵 1的出水量，即能使电机可以在很宽的速度范围保持高效运行，又能使洗碗机根据水泵 1的出水量设置多种洗涤模式任意选择，值得一提的是，釆用反电动势检测转子的位置的原理在于，在任意吋刻定子的三相绕组中，有两相绕组通电，一相绕组不通电，该不通电的定子绕组切割转子磁场产生感应电动势，通过比较不通电的绕组两端电压大小得到电流方向，再通过右手法则判断转子磁场情况得到转子位置，釆用反电动势检测转子的位置，无需安装霍尔传感器，进一步简化了结构。上述驱动控制器 PCB组件 32的元器件及其电路连接可通过现有技术实现，能够实现对电机的驱动及变频调速。

[44] 另外，值得一提的是，所述前端盖 21，中盖 24，后端盖 31可釆用金属材料制成；所述电机本体 2与变频驱动控制器 3可设计成相分离的结构形式，通过 PCB板引出线组件将电机本体 2的内部三相绕组引出后与变频驱动控制器 3的驱动控制器 P CB组件 32相连接，能够实现变频驱动控制器 3与电机本体 2的电性连接即可通过变频驱动控制器 3对电机本体 2进行驱动和变频调速即可；电机本体 2的内部三相绕组引出线除通过用 PCB板连接引出外，也可做成注塑插针或者镶嵌的弹簧片等形式。

[45] 综上所述，本发明的洗碗机专用电机及使用该电机的水泵总成具有下述优点：首先、结构简单、合理，重量轻：洗碗机专用电机为直流无刷电机，包括电机本体及变频驱动控制器，其与水泵构成的水泵总成为三段式结构，通过设置前端盖和后端盖，实现水泵、电机本体与变频驱动控制器的固定连接，且变频驱动控制器收容于后端盖与中盖内，安装可靠，另外，还可通过后端盖的安装通道旋转转轴对转轴与水泵的安装状态进行调节，因而结构合理、紧凑，实用性强；通过反电动势检査电机转子的位置进行逆变控制，无需霍尔传感器，且，电机的前端盖、中盖和后端盖上均设有网状结构，既有利于散热，又能有效降低重量，因而该直流无刷电机的重量轻，仅为异步电动机重量的三分之一；其次、变频调速，高效节能：釆用具有变频驱动控制器的直流无刷电机，通过变频可实现无极调速，使电机在很宽的速度范围内工作，并能在接近最高效率点上正常运行，效率在 75%以上；再次、环保节水、洗涤更干净：由于电机可以变频调速，使电机可以在很宽的速度范围保持高效运行，因而洗碗机可以设置多种洗涤模式任意选择：例如：正常洗涤模式、强洗涤模式、自动洗涤模式等，通过使用不同的模式运行实现节水，且餐具在强洗涤模式下提高了洗净度，能够充分满足消费者的使用需求；另外、输入电压范围宽，智能功能强：通过设置变频驱动控制器，电机的输入电压范围为 180VAC~240VAC，电机能够在恒定转速下正常运行，输出恒定的功率；且变频驱动控制器通过反电动势检査电机转子的位置进行逆变控制，在洗碗机运行中可以监控电机是否正常工作，以便实吋控制洗碗机正常运行。

[46] 虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims

权利要求书

[1] 一种洗碗机专用电机，其特征在于，包括：电机本体（2) ，所述电机本体

(2) 包括定子（22) 、与定子（22) 配合设置的转子（23) 、以及与定子

(22) 固定连接的中盖（24) ；在电机本体（2) —端连接有变频驱动单元

(3) ，所述变频驱动单元（3) 包括后端盖（31) 、以及变频驱动控制器 (32) ；所述后端盖（31) 与中盖（24) 固定连接，所述变频驱动控制器 (32) 收容于后端盖（31) 与中盖（24) 之间。

[2] 根据权利要求 1所述的洗碗机专用电机，其特征在于，所述中盖（24) 的外侧设有数个非对称的第一外接凸耳（240) ，所述后端盖（31) 相应的设有数个非对称的第二外接凸耳（310) 且分别与该数个第一外接凸耳（₂₄₀) 相对连接，以将后端盖（31) 与中盖（24) 固定连接。

[3] 根据权利要求 1所述的洗碗机专用电机，其特征在于，所述定子（22) 的内部三相绕组设有引出线（29) ，所述引出线（29) 与驱动控制器 PCB组件 (32) 相连接；所述变频驱动控制器（3) 还包括电源信号线组件（33) ，所述电源信号线组件（33) 包括电源线（331) 及信号线（332) ，所述电源线（331) 及信号线（332) 的一端连接驱动控制器 PCB组件（32) ，另一端穿出电机分别外接电源及信号源。

[4] 根据权利要求 3所述的洗碗机专用电机，其特征在于，所述电机本体（2) 进一步设有 PCB引出线组件（26) ，所述 PCB引出线组件（26) 固定连接于定子（22) 上，其包括 PCB板（261) 、端子对接插头（262) 、及所述引出线（29) ，所述引出线（29) 的一端焊接在 PCB板（261) 上，另一端连接端子对接插头（262) ；

所述驱动控制器 PCB组件（32) 包括驱动 PCB板（320) 、及设于驱动 PCB 板（320) 上的端子对接插座（322) ，所述驱动 PCB板（320) 上设有用于提供三相电压给定子（22) 的电源部和用于转换输入电源频率来控制转子

(23) 转速的控制部，所述端子对接插座（322) 的一侧插接所述端子对接插头（262) ；

所述电源信号线组件（33) 的电源线（331) 的一端相应于所述电源部插接于所述端子对接插座（322) 的另一侧，另一端设有电源输入接口（333) 并穿出后端盖（31) 外接电源，所述信号线（332) 的一端相应于所述控制部连接于所述驱动 PCB板（320) 上，另一端设有控制信号线接口（334) 并穿出后端盖（31) 外接信号源。

[5] 根据权利要求 3或 4所述的洗碗机专用电机，其特征在于，所述驱动控制器 P

CB组件（32) 固定于中盖（24) 的后端并收容于后端盖（31) 内，所述中盖（24) 的外侧凸设有第一门形结构（246) ，该第一门形结构（246) 的前端设有第一半孔（2461) ，所述后端盖（31) 的外侧相应于中盖（24) 的第一门形结构（246) 设置第二门形结构（316) ，该第二门形结构（316 ) 的底端相对于第一半孔（2461) 设有第二半孔（3161) 并配合形成有门孔（35) ，所述电源信号线组件（33) 的电源线（331) 及信号线（332) 通过该门孔 (35) 穿出后端盖 (31) 。

[6] 根据权利要求 3所述的洗碗机专用电机，其特征在于，所述转子（23) 的磁材釆用四片、六片或八片的钕铁硼磁瓦结构；所述定子（22) 釆用三相九槽矽钢片包塑胶结构，由叠压的矽钢片（220) 制成，其中部设有用于安装转子 (23) 的配合孔 (221) ' 并围绕该配合孔 (221) 设置电磁线 (222) ，所述 PCB引出线组件（26) 的 PCB板（261) 的侧面相应设有数个凸台（ 265) ，所述电磁线（222) 连接于该数个凸台（265) 上，另外，所述定子 (22) 两端面凸设有釆用塑胶制成的用于保护电磁线（222) 的结构凸台（ 223) ，且其外侧还设有接地端子（225) 。

[7] 一种使用如权利要求 1所述的电机的水泵总成，其特征在于，在电机本体 (

2) 的另一端连接有水泵（1) ，所述水泵（1) 、电机本体（2) 及变频驱动单元（₃) 构成三段式连接结构，所述变频驱动单元（₃₎ 通过电机本体

(2) 驱动水泵（1) 工作并对电机本体（2) 进行变频调速。

[8] 根据权利要求 7所述的水泵总成，其特征在于，所述电机本体（2) 还包括与定子（22) 固定连接的前端盖（21) ，所述水泵（1) 包括安装座（13) 及设于安装座（13) 上的水泵本体（14) ；所述前端盖（21) 设有数个卡钩（210) ，所述安装座（13) 相应的设有数个卡槽（130) ，所述数个卡钩（210) 分别对应的卡置于该数个卡槽 (130)中，安装座（13) 与前端盖 (21) 卡扣连接，水泵（1) 与电机本体（2) 相固定连接。

根据权利要求 7或 8所述的水泵总成，其特征在于，所述转子（23) 设有转轴（230) ，所述转轴（230) 的前端设置连接部（231) ，所述水泵（1) 的安装座（13) 相应的设有安装部（131) ，该连接部（231) 穿过前端盖 (21) 与所述安装部（131) 配合连接；所述转轴（230) 的后端设置配合部（232) ，所述后端盖（31) 中部相应的设有安装通道（311) ，该配合部（232) 穿过中盖（24) 、驱动控制器 PCB组件（32) 并插接于所述安装通道（311) 内，通过安装通道（311) 旋转转轴（230) 对转轴（230) 与安装座（13) 的连接进行调节。

根据权利要求 9所述的水泵总成，其特征在于，所述前端盖（21) 、中盖（ 24) 、后端盖（31) 为阻燃塑胶件或金属件，其端面设有用于减重和散热的网状结构，且，前端盖（21) 、中盖（24) 的中部设有用于安装轴承的轴承室，所述轴承室呈正十二边形，其端部设有穿孔，供所述转轴（230) 穿出前端盖（21) 及中盖（24) ；所述转轴（230) 的连接部（231) 设有螺纹，所述安装座（13) 的安装部（131) 相应设有螺纹孔，所述转轴（23 0) 的连接部（231) 穿出前端盖（21) 的穿孔与安装部（131) 螺纹连接；所述驱动 PCB板（320) 的中部设有通孔（321) ，所述安装通道（311) 的前端与驱动 PCB板（320) 的通孔（321) 对应设置并插接于该通孔（321) 内，所述转轴（230) 的配合部（232) 穿出中盖（24) 的穿孔，插接于安装通道（311) 内。