CN107070025A - 一种开关用磁阻电机的连续运行传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种开关用磁阻电机的连续运行传动装置，主体为电机外壳，所述电机外壳外型为方形，内部为圆形，所述电机外壳的左端设有固定端盖，所述电机外壳内壁设有定子和位于电机外壳内部中间的转子，所述转子由多个矽钢片叠压而成，所述转子固定在转子轴上，所述转子轴两端分别设有轴承与固定盖、电机外壳相连接，其特征在于：所述转子具有八个凸极，所述定子具有十二个凸极与其对应设置的十二个绕组线圈。本发明结构简单、成本低、噪音小、能耗小、散热快，适用于各相独立工作。本发明在电机的内部还增加了由PVC或阻燃、耐潮和耐寒效果比较好的材料制成的绝缘层，其效果是完全包换电机外壳与内部的凸极转子和凸极定子完全分离防止漏电现象产生。

Description

一种开关用磁阻电机的连续运行传动装置
技术领域
本发明涉及磁阻电机技术领域，尤其涉及一种开关用磁阻电机的连续运行传动装置。
背景技术
现今，世界上使用面广、为广大用户所接受的洗衣机主要有两大类：一类是波轮式全自动洗衣机；另一类是滚筒式全自动洗衣机。
这两类洗衣机对电动机有着共同的性能要求：洗涤时要电动机低转速转动，且能频繁地正反转；脱水时要电机能高速旋转。
长期以来，这两类洗衣机基本上都采用了一种变极双速单相感应电动机而勉强达到使用要求，但缺点是很明显的：
●调速性能差，在洗涤时只有一种转速难以适应各种织物对洗涤转速的要求，而所谓的“强洗”、“弱洗”、“轻柔洗”等洗涤程序的变化仅仅是靠改变正反转的持续时间而已。而且为了照顾洗涤时对转速的要求，往往使得脱水时的转速偏低，一般仅为400转/分钟至600转/分钟。
●单相变极双速感应电动机的效率很低，一般均为30％以下。而其起动电流竟是额定电流的7～8倍以上，这会对电网造成冲击。
如果用开关磁阻调速电动机来取代单相变极双速感应电动机则可以取得十分满意的效果。
南京瑞鹏科技有限公司成功开发了用于5kg滚筒洗衣机的SRD专用系统。
系统的“标准洗”，滚筒的转速为57转/分钟；而“轻柔洗”、“丝绒洗”滚筒转速则为25转/分钟。真正做到高档织物不损伤。“脱水”时滚筒转速可在400转/分钟至1200转/分钟之间任意设定选取。
系统还为洗衣机的各种动作设计了专用程序。如为正转、反转洗涤设计了特定的起动、加速、减速程序，可有效的提高衣物的洗净率。为漂洗和脱水分别设计了特定的起动、均布升速程序，有效避免在脱水时由于衣物在滚筒上分布不均而造成的振动和噪声；而对于根本不可能均匀分布的洗涤物，则可智能地为其选择较低的脱水转速。
经测试比较，同样的衣物，同样一个“标准洗”，本系统的用电量仅为普通滚筒洗衣机(双速感应电动机为动力)的44％；其耗电、耗水、洗净度、脱水率、噪声等一系列指标都达到了欧洲A类洗衣机的标准。
例如中国专利CN103384108A公开的磁阻电机，包括电机外壳、设置于所述电机外壳两端的电机端盖、设置于所述电机外壳内壁的定子和位于所述电机外壳内部中央的转子，所述转子设置在以电机轴上，所述电机轴的两端分别通过轴承与电机端盖连接其中所述转子具有十二个凸极，所述定子具有十八个凸极和其上对应设置的十八个绕组线圈。又例如中国专利CN104795952A公开的开关磁阻电机，包括定子和转子，所述定子包括外定子和内定子，所述外定子的齿部和所述内定子的齿部均绕设有线圈，所述外定子线圈与所述内定子的线圈相互独立，所述转子设置在所述内定子和所述外定子之间，所述转子包括内层凸极齿和外层凸极齿；所述外层凸极齿与所述外定子的磁不相互作用，所述内层凸极齿与所述内定子的齿部相互作用。本发明的开关磁阻电机，通过外定子上的线圈和内定子上的线圈的独立连接、独立控制，提高了电机转矩的最小值，从而在不牺牲电机效果的前提下，将电机的扭矩脉动降低30％以上。同时，加强了电机控制的灵活性，提升了电机的功率密度。在两发明中其电机内部产生的热量仅靠电机外壳散热，其散热效率过低，
发明内容
为克服现有技术中电机在运转时会产生较高的温度和安装复杂存在的问题，本发明提供了一种散热快、安装简单、绝缘效果好的开关用磁阻电机的连续运行传动装置。
本发明采用的技术方案是：一种开关用磁阻电机的连续运行传动装置，主体为电机外壳，所述电机外壳外型为方形，内部为圆形，所述电机外壳的左端设有固定端盖，所述电机外壳内壁设有凸极定子和位于电机外壳内部中间的凸极转子，其创新点在于：所述凸极转子由多个矽钢片叠压而成，所述凸极转子固定在转子轴上，所述转子轴两端分别设有轴承I、轴承II与固定盖、电机外壳相连接，所述凸极转子具有八个凸极，所述凸极定子具有十二个凸极与其对应设置的十二个绕组线圈。
在一些实施方式中，所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置还包括电路元件，所述电路元件位于电机外壳内部，用于稳定或改变所述凸极定子和所述凸极转子的电流。
在一些实施方式中，所述的电机外壳底部设有第一凹槽，所述电机外壳上的第一凹槽与转子轴右端轴承II固定。
在一些实施方式中，所述固定端盖为四爪形状，底部中央设有一个第二凹槽，爪体底部和爪体顶部分别设有四个螺纹孔，所述爪体顶部螺纹孔分别以螺纹定位安装于电机外壳上，所述第二凹槽与转子轴左端轴承连接。固定端盖为4爪形状，保证电机轴上没有设置散热扇的一边能利用凸极间产生的气流对电机进行降温，保证电机温度。
在一些实施方式中，所述固定端盖与电机外壳之间装有减震材料制成的减震垫；减震垫由纤维、有机硅、氧化铝、环氧树脂、橡胶、聚丙烯酸树脂、蜡油、硅烷偶联剂、炭黑、松香和明胶材料构成，其中蜡油在材料中作为软化剂，减震垫中还添加促进剂苄基二甲胺，加快材料合成；为保证减震垫在受到光线照射下不易出现老化现象，在减震垫中添加二芳基仲胺类防老剂；使用的减震垫具有高压缩回弹性、耐磨性强以及优异的抗老化性能。减震垫为电机在工作时于到较大冲击力时做一个有效的缓冲作用，避免固定端盖受到较大的冲击力而断裂，导致电机无法正常工作，另外减震垫在装置时在螺栓拧紧后有效的会弹电机外壳，提高了螺栓与螺纹孔之间的摩擦间隙，减少或避免螺栓的松动现象。
在一些实施方式中，所述的转子轴上还设有由耐热性、耐化学品性和耐油性的材料制成的散热扇。本发明中在转子轴上还设有散热扇，其作用是散发电机在运转时所产生的热量，有效的降低电机温度。
在一些实施方式中，所述的散热扇中间的连接孔中设置金属环，所述带有金属环的散热扇与转子轴三挡位置连接。
在一些实施方式中，所述凸极定子与所述电机外壳之间设有减震绝缘材料制成的绝缘层。本发明在电机的内部增加了由PVC或阻燃、耐潮和耐寒效果比较好的材料制成的绝缘层，其效果是完全包换电机外壳与内部的凸极转子和凸极定子完全分离防止漏电现象产生。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明电机具有散热快、安装简单、绝缘效果好，且在电机的内部增加了由PVC或阻燃、耐潮和耐寒效果比较好的材料制成的绝缘层，其效果是完全包换电机外壳与内部的凸极转子和凸极定子完全分离防止漏电现象产生。
(2)本发明中在转子轴上还设有散热扇，其作用是散发电机在运转时所产生的热量，有效的降低电机温度。
(3)本发明中的散热扇是由PA66或由耐热性、耐化学品性和耐油性较好的材料制成，因此在电机运作时产生的高温不容易使散热扇出现软化变形等现象，导致散热扇无法正常工作，同时也根据电机的使用环境问题，选材时保证了散热扇必须有较好的耐化学品性和耐油性，保证散热扇能正常工作。
(4)本发明中电机外壳表面设有多个透风孔，其作用是由于电机内部设有散热扇，需要流动的空气对对电机进行降温，使电机内部的温度与使用环境的温度相同，以此达到电机降温的效果。
(5)本发明中固定端盖为4爪形状，保证电机轴上没有设置散热扇的一边能利用凸极间产生的气流对电机进行降温，保证电机温度。
附图说明
图1是开关用磁阻电机的连续运行传动装置示意图；
图2是电机外壳(剖视图)；
图3固定端盖(主视图)；
图4散热扇(主视图)；
图5凸极转子装配转子轴(主视图)。
结合附图并并在其上标记：
1-转子轴，2-固定端盖，3-电机外壳，4-轴承II，5-散热扇，6-凸极转子，7-凸极定子，8-螺栓，9-轴承I，21-第二凹槽，22-螺纹孔，24-减震垫，31-第一凹槽，32-绝缘层，51-金属环。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明披露了一种开关用磁阻电机的连续运行传动装置，如图1所示：主体为电机外壳3，所述电机外壳3外型为方形，内部为圆形，所述电机外壳3的左端设有固定端盖2，所述电机外壳3内壁设有凸极定子7和位于电机外壳3内部中间的凸极转子6，如图5所示：所述凸极转子6由多个矽钢片叠压而成，所述凸极转子6固定在转子轴1上，所述转子轴1两端分别设有轴承I9和轴承II4，轴承I9与固定端盖2相连接，轴承II4与电机外壳3相连接，所述凸极转子6具有八个凸极，所述凸极定子7具有十二个凸极与其对应设置的十二个绕组线圈，本发明中两端均使用轴承定位，保证凸极转子6的在工作时不存在偏心问题导致凸极转子6与凸极定子7之间有摩擦关系且凸极转子6的凸极数量为八个，凸极定子7的凸极数量为12个，有效的保证产品在低速运行时的转速。
在本发明的实施方式中，如图1所示：所述开关用磁阻电机的连续运行传动装置还包括电路元件，所述电路元件位于电机外壳3内部，用于稳定或改变所述凸极定子7和所述凸极转子6的电流，所述电路元气件保证了电机在运行时在不失效的情况下使电机能完成正转、反转、低速和高速的运作。
作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，如图2所示：所述电机外壳3底部设有第一凹槽31，所述电机外壳3上的第一凹槽31与转子轴1右端轴承II4固定，其电机外壳3的第一凹槽31经过加工与相对应的第二凹槽21平行且与尾部垂直，提高了轴承II4的安装精度，使电机在工作中的同心度更好。
作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，如图3所示：所述固定端盖2为四爪形状，底部中央设有一个第二凹槽21，爪体底部和爪体顶部分别设有四个螺纹孔22，所述爪体顶部螺纹孔22分别以螺纹定位安装于电机外壳3上，所述第二凹槽21与转子轴1左端轴承4连接，所述的固定端盖中爪体底部的螺纹孔用于固定电机，将螺纹孔设于固定端盖2靠中心位置，有效的较少了安装位置，使电机在更小的安装面上进行安装从而减少了安装时所需的使用面积。
作为进一步优选的，所述固定端盖2与电机外壳3之间装有减震材料制成的减震垫24，所述减震垫24为电机在工作时于到较大冲击力时做一个有效的缓冲作用，避免固定端盖受到较大的冲击力而断裂，导致电机无法正常工作，另外减震垫24在装置时在螺栓8拧紧后有效的会弹电机外壳3，提高了螺栓8与螺纹孔22之间的摩擦间隙，减少或避免螺栓8的松动现象。其中减震垫由纤维、有机硅、氧化铝、环氧树脂、橡胶、聚丙烯酸树脂、蜡油、硅烷偶联剂、炭黑、松香和明胶材料构成，其中蜡油在材料中作为软化剂，减震垫中还添加促进剂苄基二甲胺，加快材料合成；为保证减震垫在受到光线照射下不易出现老化现象，在减震垫中添加二芳基仲胺类防老剂。本发明中使用的减震垫24具有高压缩回弹性、耐磨性强以及优异的抗老化性能。
作为进一步的优选，如图1所示：所述的转子轴1上还设有散热扇5，电机在高效运转时会产生较高的温度，散热扇5加强电机内部空气对流，加快空气带走电机产生的高热量，保证散热扇5有效的排除热量，使工作中的电机温度和工作环境温度保持一致。
作为进一步的优选，如图5所示：所述的散热扇5由PA66或由耐热性、耐化学品性和耐油性较好的材料制成，由于电机工作环境的不同，为防止环境因素或是电机温度过高等因素影响散热扇5的工作效率或应为安装环境以油性为主导致散热扇5提前硬化，导致变形和破碎等问题，使散热扇5无法正常工作。
作为进一步的优选，如图5所示：所述的散热扇5中间的连接孔中设置金属环51，所述带有金属环51的散热扇5与转子轴1连接，由于散热扇5与转子轴1是过盈配合的安装方式，材料在加工注塑加工后内部分子结构会产生变化，使产品的缺少韧性，过盈量过大时会使内控产生破裂，在散热扇5的内孔中加装金属环使只有更好的过盈性不容易使内孔破裂。
作为进一步的优选，如图1所示：所述凸极定子6与所述电机外壳3之间设有减震绝缘材料制成的绝缘层32，所述的绝缘层32由PVC或阻燃、耐潮和耐寒效果比较好的材料制成，本发明在电机的内部增加的绝缘层32由PVC或阻燃、耐潮和耐寒效果比较好的材料制成，其效果是完全包换电机外壳3与内部的凸极转子6和凸极定子7完全分离防止漏电现象产生。
作为进一步的优选，所述电机外壳3表面设有多个透风孔，通风孔的位置主要集中在电机外壳3靠近散热扇位置处，其作用是由于电机内部设有散热扇5，需要流动的空气对电机进行降温，散热扇5的设置加强了电机内部的空气对流速度，通过空气快速带走电机运作中产生的热量，使电机内部的温度与使用环境的温度相同，以此达到电机降温的效果。
本发明的安装及检验方法：电机包含电机外壳3、固定端盖2和凸极转子6，所述电机外壳3中包含绝缘层32、凸极定子7，将所述凸极定子7固定在电机外壳3中，再将所述凸极定子7装入带有绝缘层32的电机外壳3中并固定，装入的凸极定子7不得高于电机外壳3的表面，凸极转子6包括转子轴1、凸极转子6、散热扇5、轴承I4和轴承II9，取凸极转子6放入专用夹具中，将转子轴1压入凸极转子6的内孔中，将安装好的凸极转子6放入动平衡检测仪器中检测动平衡，将不合格的产品放入动平衡机器中切割凸极电子表面打动平衡，将打过动平衡的凸极转子再次放入动平衡检测仪器中检测动平衡再次检验产品的晃动是否超出要求范围，将合格的凸极转子6的三档11处装入散热扇5，安装时检查散热扇是否突出端朝向凸极转子6并安装到位，取轴承I4装入转子轴1右端的相应位置中，将轴承II9装入左端的相应位置中，将安装好的凸极转子6，放入专用检具中，使用专用测量仪器测量，测量时以转子轴1为测量中心，检测散热扇5与转子轴1的垂直度是否超出要求，检验轴承I4于转子轴1之间的垂直度是否超出图纸上的限定，检验轴承II9于转子轴1之间的垂直度是否超出图纸上的限定，检查轴承I4与轴承II9之间的平行度是否超出规定范围，将检验合格的凸极转子6穿过固定在电机外壳1上的凸极定子7，将轴承I通过过盈配合安装在电机外壳的第一凹槽31中，将安装有凸极转子6的电机外壳3放入固定的夹具中，将开口向上，并平稳放置不得倾斜，取所述固定端盖2，将固定端盖2上的第二凹槽21与所述凸极转子6上的轴承II 9通过过盈配合安装，安装前需要在电机外壳3的上表面放入减震垫24，安装后使用螺栓8将固定端盖2与电机外壳进行固定。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种开关用磁阻电机的连续运行传动装置，主体为电机外壳(3)，所述电机外壳(3)外型为方形，内部为圆形，所述电机外壳(3)的左端设有固定端盖(2)，所述电机外壳(3)内壁设有凸极定子(7)和位于电机外壳(3)内部中间的凸极转子(6)，其特征在于：所述凸极转子(6)由多个矽钢片叠压而成，所述凸极转子(6)固定在转子轴上(1)，所述转子轴(1)两端分别设有轴承I(9)和轴承II(4)，轴承I(9)固定端盖(2)相连接，轴承II(4)与电机外壳(3)相连接，所述凸极转子(6)具有八个凸极，所述凸极定子(7)具有十二个凸极与其对应设置的十二个绕组线圈。
2.根据权利要求1所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置，其特征在于：所述开关用磁阻电机的连续运行传动装置还包括电路元件，所述电路元件位于电机外壳(3)内部，用于稳定或改变所述凸极定子(7)和所述凸极转子(6)的电流。
3.根据权利要求1所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置，其特征在于：所述电机外壳(3)底部设有第一凹槽(31)，所述电机外壳(3)上的第一凹槽(31)与转子轴(1)右端轴承II(4)固定。
4.根据权利要求1所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置，其特征在于：所述固定端盖(2)为四爪形状，底部中央设有一个第二凹槽(21)，爪体底部和爪体顶部分别设有四个螺纹孔(22)，所述爪体顶部螺纹孔(22)分别以螺纹定位安装于电机外壳(3)上，所述第二凹槽(21)与转子轴(1)左端轴承II(4)连接。
5.根据权利要求4所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置，其特征在于：所述固定端盖(2)与电机外壳(3)之间装有减震材料制成的减震垫(24)；所述减震垫(24)由纤维、有机硅、氧化铝、环氧树脂、橡胶、聚丙烯酸树脂、蜡油、硅烷偶联剂、炭黑、松香和明胶材料构成，其中蜡油在材料中作为软化剂，减震垫中还添加促进剂苄基二甲胺，加快材料合成；在减震垫中添加二芳基仲胺类防老剂。
6.根据权利要求1所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置，其特征在于：所述的转子轴(1)上还设有散热扇(5)。
7.根据权利要求6所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置，其特征在于：所述的散热扇(5)由PA66或由耐热性、耐化学品性和耐油性较好的材料制成；所述的散热扇(5)中间的连接孔中设置金属环(51)，所述带有金属环(51)的散热扇(5)与转子轴(1)连接。
8.根据权利要求1所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置，其特征在于：所述凸极转子(6)与所述电机外壳(3)之间设有减震绝缘材料制成的绝缘层(32)。
9.根据权利要求1所述的开关用磁阻电机的连续运行传动装置，其特征在于：所述的绝缘层(32)由PVC或阻燃、耐潮和耐寒效果比较好的材料制成。
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