CN107017713B - 一种可逆水流开放式电机及含有该电机的洗衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机技术领域,具体地说,涉及一种可逆水流开放式电机,包括设有转子腔的定子和设于转子腔中的转子,所述转子腔贯穿定子设置,令液体经转子腔流过电机;所述转子外周设有用于传动液体的若干叶片,根据转子的旋转方向调节流经电机的液体流向。本发明提供的开放式电机结构将转子与叶片集合在一起,其安装设计可以根据安装位置、功率、形状、功能等实际需求进行调整,具有良好的技术前景,适合推广使用。

Description

一种可逆水流开放式电机及含有该电机的洗衣机
技术领域
本发明涉及电机技术领域,具体地说,涉及一种可逆水流开放式电机及含有该电机的洗衣机。
背景技术
电机是人类工业生产生活中经常用到的机器之一,是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。
目前,应用于家用电器的电机,如用于离心泵的水泵电机,其结构一般为电机或者感应线圈与叶轮分开设置,并且需要长电机轴进行传动,相对来说结构比较大不易于小型化,不易于家用电器的集成化;其次,离心泵电机多为单向的,只能实现水流的单向传动。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明旨在提供一种可逆水流开放式电机,采用转子与叶片的一体化设计,同时采用类S型叶片,以达到利用类S型叶片实现水流可逆以及集成化电机设计的目的。
为实现上述目的,本发明具体采用如下技术方案:
一种可逆水流开放式电机,包括设有转子腔21的定子2和设于转子腔21中的转子1,所述转子腔21贯穿定子2设置,令液体经转子腔21流过电机;所述转子1外周设有用于传动液体的若干叶片11,根据转子1的旋转方向调节流经电机的液体流向。
上述方案中,可逆水流开放式电机的转子1与叶片11相整合设置,相比普通电机而言节省了电机轴与叶片所占用的空间,并且由于液体流经电机内部,可将电机与液体流道相整合,极大地节省了空间;所述叶片11具有类S型形状,在电机正向旋转或反向旋转时,液体受到叶片11的推动发生逆向流动。
本发明的进一步方案是:所述转子腔21任一端或两端设有与转子1相适配的安装点,令转子1单端或两端安装在定子2上。
上述方案中,转子腔21的任一端或两端设有带有安装点的隔断筋,令转子1单端或双端与隔断筋上的安装点连接。
上述方案中,转子腔21两端的开口相错位设置,令转子腔21的轴线两端具有腔壁,所述安装点设置在腔壁上,将转子1的单端或两端与安装点连接。
上述方案中,转子1的连接方式可以根据实际使用情况决定,增加了电机设计安装的多样性和灵活性。
本发明的进一步方案是:所述转子1包括转子轴12、套设于转子轴12上的铁芯13以及环绕铁芯13设置的转子线圈14,所述转子轴12的一端或两端与安装点相连接,令转子1相对定子2可转动设置。
本发明的进一步方案是:所述转子1外周还设有包裹铁芯13和转子线圈14的转子绝缘密封层15,所述叶片11沿转子轴12的轴向设置于转子绝缘密封层15的外侧。
上述方案中,液体需要流经转子1和定子2之间的空隙,为防止液体与带电元件直接接触,本发明采用的转子绝缘密封层15在不影响铁芯13与转子线圈14的电磁感应的前提下对转子1整体进行了包裹,以实现液体安全流经转子腔21的目的。
本发明的进一步方案是:所述叶片11在转子1外周轴向上的形状呈四次贝塞尔曲线,所述叶片11由以其所对应轴线的中点呈中心对称的两个弧形构成。
上述方案中,贝塞尔曲线(Bézier curve),又称贝兹曲线或贝济埃曲线,是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线,贝兹曲线由线段与节点组成,节点是可拖动的支点,线段像可伸缩的皮筋。其一般参数公式如下所示:
Figure BDA0001294980800000021
而四次贝塞尔曲线则表示由点P1、P2、P3和P4所决定的贝塞尔曲线,其形状近似为S型,通过调节公式中的参数,得到以叶片11所在轴线的中点呈中心对称的形状,使同一仰角液流不会产生较大的冲角损失,此外该叶片11可以通过电机转动方向短时间内实现水流的逆向传动,通过对叶片11的设计调整可以实现电机正向/逆向不同传动比。
本发明的进一步方案是:所述转子腔21为两端设有开口的腔室,令液体经转子腔21流过电机。
本发明的进一步方案是:所述转子腔21两端的开口相对设置,或相错开设置,令进出电机的液体在空间上产生位移。
上述方案中,由于实际使用中液体流道的错位,会将转子腔21两端的开口根据合适的位置进行调整,增加了应用设计上的灵活性。
本发明的进一步方案是:所述转子腔21两端的开口设置为大小相同或相异,令进出电机的液体具有不同的液压。
上述方案中,在需要调整水压时,通过调整转子腔21两端开口的大小,令液流经过开口时具有不同的速度,从而造成局部的水压变化。
本发明的进一步方案是:所述定子2包括硅钢片、环绕硅钢片设置的定子2线圈,所述定子2的外壳和转子腔21的外周还设有包裹硅钢片和定子2线圈的定子绝缘密封层22,实现定子2对流经电机液体的密封绝缘。
本发明的进一步方案是:所述硅钢片与定子线圈环绕转子腔21,与铁芯13和转子线圈14相对应设置。
上述方案中,定子2的内部由于存在硅钢片和环绕硅钢片设置的带电线圈,因此采用定子绝缘密封层22,在不影响转子1与定子2间电磁感应的前提下,对定子2的内部结构进行密封保护,提高使用的安全性。
本发明还提供了一种具有上述可逆水流开放式电机的洗衣机,洗衣机包括用于扬水排水的传动泵,所述传动泵将转子1与叶片11整合在一起,令水体经过其内部传动,可以根据实际的使用需求设计定子2的形状和尺寸,和/或转子1的安装方式。
上述方案中,电机的定子2和转子1可根据整机的安装位置、功率、形状、功能等进行自由的设计,提高了整机的空间利用率。
本发明的有益效果为:
1.本发明提供的电机结构采用类S型叶片结构,根据电机的旋转方向实现水流的可逆传动;
2.本发明提供的电机结构将传动叶片与电机的转子的结构进行整合,节省了叶片和电机轴所占用的空间;
3.本发明提供的电机结构的转子采用分离式结构设计,可以将转子两端固定于定子的结构上,也可以将转子单端固定于整机的安装结构中,其定子/转子可根据整机的安装位置、功率、形状、功能等进行自由的设计,使整机的空间利用率更高。
附图说明
图1为本发明可逆水流开放式电机的整体结构示意图。
图2为本发明可逆水流开放式电机的转子结构示意图。
图3为图2中A-A面的剖视图。
图4为本发明中叶片的结构示意图。
图中主要部件为:1—转子,11—叶片,12—转子轴,13—铁芯,14—转子线圈,15—转子绝缘密封层,2—定子,21—转子腔,22—定子绝缘密封层。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例中,如图1所示,提供了一种可逆水流开放式电机,包括设有转子腔21的定子2和设于转子腔21中的转子1,所述转子腔21贯穿定子2设置,令液体经转子腔21流过电机;所述转子1外周设有用于传动液体的若干叶片11,根据转子1的旋转方向调节流经电机的液体流向。所述可逆水流开放式电机的转子1与叶片11相整合设置,相比普通电机而言节省了电机轴与叶片所占用的空间,并且由于液体流经电机内部,可将电机与液体流道相整合,极大地节省了空间;所述叶片11具有类S型形状,在电机正向旋转或反向旋转时,液体受到叶片11的推动发生逆向流动。
本实施例中,所述转子腔21任一端或两端设有与转子1相适配的安装点,令转子1单端或两端安装在定子2上。优选为转子腔21的任一端或两端设有带有安装点的隔断筋,令转子1单端或双端与隔断筋上的安装点连接。转子1的连接方式可以根据实际使用情况决定,增加了电机设计安装的多样性和灵活性。当采用单端安装转子1时,转子腔21的另一端为敞开式开口设计,可以利用转子腔21的外周壁卡装管道或加装其他利于液体流动的结构;当采用双端安装转子1时,转子腔21的两端均设有隔断筋,使得通过转子腔的水流更加稳定,也防止较大的异物随液流进入转子腔造成电机损伤。
本实施例中,如图2~3所示,所述转子1包括转子轴12、套设于转子轴12上的铁芯13以及环绕铁芯13设置的转子线圈14,所述转子轴12的一端或两端与安装点相连接,令转子1相对定子2可转动设置。
本实施例中,如图2~3所示,所述转子1外周还设有包裹铁芯13和转子线圈14的转子绝缘密封层15,所述叶片11沿转子轴12的轴向设置于转子绝缘密封层15的外侧。
本实施例中,液体需要流经转子1和定子2之间的空隙,为防止液体与带电元件直接接触,本发明采用的转子绝缘密封层15在不影响铁芯13与转子线圈14的电磁感应的前提下对转子1整体进行了包裹,以实现液体安全流经转子腔21的目的。
本实施例中,如图4所示,所述叶片11在转子1外周轴向上的形状呈四次贝塞尔曲线,所述叶片11由以其所对应轴线的中点呈中心对称的两个弧形构成。贝塞尔曲线(Béziercurve),又称贝兹曲线或贝济埃曲线,是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线,贝兹曲线由线段与节点组成,节点是可拖动的支点,线段像可伸缩的皮筋。其一般参数公式如下所示:
Figure BDA0001294980800000051
而四次贝塞尔曲线则表示由点P1、P2、P3和P4所决定的贝塞尔曲线,其形状近似为S型,通过调节公式中的参数,得到以叶片11所在轴线的中点呈中心对称的形状,使同一仰角液流不会产生较大的冲角损失,此外该叶片11可以通过电机转动方向短时间内实现水流的逆向传动,通过对叶片11的设计调整可以实现电机正向/逆向不同传动比。
本实施例中,所述转子腔21为两端设有开口的腔室,令液体经转子腔21流过电机。
本实施例中,所述转子腔21两端的开口相对设置,令进出电机的液体在流向上保持一致性。
本实施例中,述转子腔21两端的开口设置为大小相同,也起到了稳定液流的作用。
本实施例中,所述定子2包括硅钢片、环绕硅钢片设置的定子2线圈,所述定子2的外壳和转子腔21的外周还设有包裹硅钢片和定子2线圈的定子绝缘密封层22,实现定子2对流经电机液体的密封绝缘。
本实施例中,所述硅钢片与定子线圈环绕转子腔21,与铁芯13和转子线圈14相对应设置。定子2的内部由于存在硅钢片和环绕硅钢片设置的带电线圈,因此采用定子绝缘密封层22,在不影响转子1与定子2间电磁感应的前提下,对定子2的内部结构进行密封保护,提高使用的安全性。
本实施例中,还提供了一种具有上述可逆水流开放式电机的洗衣机,洗衣机包括用于扬水排水的传动泵,所述传动泵将转子1与叶片11整合在一起,令水体经过其内部传动,可以根据实际的使用需求设计定子2的形状和尺寸,和/或转子1的安装方式。电机的定子2和转子1可根据整机的安装位置、功率、形状、功能等进行自由的设计,提高了整机的空间利用率。
实施例2
本实施例中,如图1所示,提供了一种可逆水流开放式电机,包括设有转子腔21的定子2和设于转子腔21中的转子1,所述转子腔21贯穿定子2设置,令液体经转子腔21流过电机;所述转子1外周设有用于传动液体的若干叶片11,根据转子1的旋转方向调节流经电机的液体流向。所述可逆水流开放式电机的转子1与叶片11相整合设置,相比普通电机而言节省了电机轴与叶片所占用的空间,并且由于液体流经电机内部,可将电机与液体流道相整合,极大地节省了空间;所述叶片11具有类S型形状,在电机正向旋转或反向旋转时,液体受到叶片11的推动发生逆向流动。
本实施例中,所述转子腔21任一端或两端设有与转子1相适配的安装点,令转子1单端或两端安装在定子2上。优选为转子腔21两端的开口相错位设置,令转子腔21的轴线两端具有腔壁,所述安装点设置在腔壁上,将转子1的单端或两端与安装点连接。转子1的连接方式可以根据实际使用情况决定,增加了电机设计安装的多样性和灵活性。当采用单端安装转子1时,转子腔21的另一端为敞开式开口设计,可以利用转子腔21的外周壁卡装管道或加装其他利于液体流动的结构;当采用双端安装转子1时,转子腔21的两端均设于转子腔21两端,使得通过转子腔的水流的进出方向在空间上产生位移,便于根据两端的液体流道进行调整。
本实施例中,如图2~3所示,所述转子1包括转子轴12、套设于转子轴12上的铁芯13以及环绕铁芯13设置的转子线圈14,所述转子轴12的一端或两端与安装点相连接,令转子1相对定子2可转动设置。
本实施例中,如图2~3所示,所述转子1外周还设有包裹铁芯13和转子线圈14的转子绝缘密封层15,所述叶片11沿转子轴12的轴向设置于转子绝缘密封层15的外侧。
本实施例中,液体需要流经转子1和定子2之间的空隙,为防止液体与带电元件直接接触,本发明采用的转子绝缘密封层15在不影响铁芯13与转子线圈14的电磁感应的前提下对转子1整体进行了包裹,以实现液体安全流经转子腔21的目的。
本实施例中,如图4所示,所述叶片11在转子1外周轴向上的形状呈四次贝塞尔曲线,所述叶片11由以其所对应轴线的中点呈中心对称的两个弧形构成。贝塞尔曲线(Béziercurve),又称贝兹曲线或贝济埃曲线,是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线,贝兹曲线由线段与节点组成,节点是可拖动的支点,线段像可伸缩的皮筋。其一般参数公式如下所示:
Figure BDA0001294980800000071
而四次贝塞尔曲线则表示由点P1、P2、P3和P4所决定的贝塞尔曲线,其形状近似为S型,通过调节公式中的参数,得到以叶片11所在轴线的中点呈中心对称的形状,使同一仰角液流不会产生较大的冲角损失,此外该叶片11可以通过电机转动方向短时间内实现水流的逆向传动,通过对叶片11的设计调整可以实现电机正向/逆向不同传动比。
本实施例中,所述转子腔21为两端设有开口的腔室,令液体经转子腔21流过电机。
本实施例中,所述转子腔21两端的开口相错位设置,令进出电机的液体在空间上发生位移。
本发明的进一步方案是:所述转子腔21两端的开口设置为大小相异,令进出电机的液体具有不同的液压。在需要调整水压时,通过调整转子腔21两端开口的大小,令液流经过开口时具有不同的速度,从而造成局部的水压变化。此外,再加上叶片11正反转时改变液体流动方向的效果,大大提高了电机设计的灵活度。
本实施例中,所述定子2包括硅钢片、环绕硅钢片设置的定子2线圈,所述定子2的外壳和转子腔21的外周还设有包裹硅钢片和定子2线圈的定子绝缘密封层22,实现定子2对流经电机液体的密封绝缘。
本实施例中,所述硅钢片与定子线圈环绕转子腔21,与铁芯13和转子线圈14相对应设置。定子2的内部由于存在硅钢片和环绕硅钢片设置的带电线圈,因此采用定子绝缘密封层22,在不影响转子1与定子2间电磁感应的前提下,对定子2的内部结构进行密封保护,提高使用的安全性。
本实施例中,还提供了一种具有上述可逆水流开放式电机的洗衣机,洗衣机包括用于扬水排水的传动泵,所述传动泵将转子1与叶片11整合在一起,令水体经过其内部传动,可以根据实际的使用需求设计定子2的形状和尺寸,和/或转子1的安装方式。电机的定子2和转子1可根据整机的安装位置、功率、形状、功能等进行自由的设计,提高了整机的空间利用率。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种可逆水流开放式电机,包括设有转子腔(21)的定子(2)和设于转子腔(21)中的转子(1),其特征在于,所述转子腔(21)贯穿定子(2)设置,为两端设有开口的腔室,令液体经转子腔(21)流过电机;所述转子腔(21)任一端或两端设有与转子(1)相适配的安装点,令转子(1)单端或两端安装在定子(2)上;所述转子(1)外周设有用于传动液体的若干叶片(11),根据转子(1)的旋转方向调节流经电机的液体流向;
所述转子(1)包括转子轴(12)、套设于转子轴(12)上的铁芯(13)以及环绕铁芯(13)设置的转子线圈(14),所述转子轴(12)的一端或两端与安装点相连接;
所述定子(2)包括硅钢片、环绕硅钢片设置的定子线圈,所述硅钢片与定子线圈环绕转子腔(21),与铁芯(13)和转子线圈(14)相对应设置。
2.根据权利要求1所述的可逆水流开放式电机,其特征在于,所述转子(1)外周还设有包裹铁芯(13)和转子线圈(14)的转子绝缘密封层(15),所述叶片(11)沿转子轴(12)的轴向设置于转子绝缘密封层(15)的外侧。
3.根据权利要求2所述的可逆水流开放式电机,其特征在于,所述叶片(11)在转子(1)外周轴向上的形状呈四次贝塞尔曲线,所述叶片(11)由呈中心对称的两个弧形构成。
4.根据权利要求1所述的可逆水流开放式电机,其特征在于,所述转子腔(21)两端的开口相对设置,或相错开设置,令进出电机的液体在空间上产生位移。
5.根据权利要求1所述的可逆水流开放式电机,其特征在于,所述转子腔(21)两端的开口设置为大小相同或相异,令进出电机的液体具有不同的液压。
6.根据权利要求1所述的可逆水流开放式电机,其特征在于,所述定子(2)的外壳和转子腔(21)的外周还设有包裹硅钢片和定子(2)线圈的定子绝缘密封层(22),实现定子(2)对流经电机液体的密封绝缘。
7.一种具有如权利要求1~6任意一项所述的可逆水流开放式电机的洗衣机,洗衣机包括用于扬水排水的传动泵,其特征在于,所述传动泵将转子(1)与叶片(11)整合在一起,令水体经过其内部传动,可以根据实际的使用需求设计定子(2)的形状和尺寸,和/或转子(1)的安装方式。
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