CN107528440A - 家用器具的电机、泵、家用器具以及制造电机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于家用器具(1)的电机(8)，其中，该电机(8)构造为同步电机，具有定子(9)和转子(10)，所述定子具有定子体(11)和绕组(14)，其中，该定子(9)至少局部地用保护材料(17)注塑包封，所述转子可以相对于定子(9)旋转并且所述转子具有至少一个永磁体，其中，定子(9)的绕组(14)构造为多相的。

Description

家用器具的电机、泵、家用器具以及制造电机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于家用器具的电机，该电机构造为同步电机，具有定子并且具有转子，该定子具有定子体和绕组，其中，该定子至少局部地用保护材料注塑包封，该转子可以相对于定子旋转并且该转子具有至少一个永磁体。此外，本发明涉及一种用于家用器具的泵。此外，本发明涉及一种家用器具。最后，本发明涉及一种用于制造电机的方法。

背景技术

由现有技术已知使用在家用器具中的电机。例如电机可以应用为用于驱动泵，所述泵在家用器具中，例如在洗衣机或餐具冲洗机中使用。对此，由现有技术已知，使用构造为永磁激励的同步电机的电机。同步电机具有定子，该定子又具有绕组。此外，永磁激励的同步电机具有转子，该转子具有一个或多个永磁体。

该电机的效率和其使用寿命通常可以设计在很高的水平。不过，不同的影响变量例如安装空间、转速、磨损和/或发热在此起到决定性作用。特别成问题的是在一些情况下在电机运行中的热量排出。尤其在电机具有小的结构尺寸时，例如在泵中使用的电机，是这种情况。为了抵抗增加的发热，由现有技术已知，电机的定子至少部分地用保护材料注塑包封。通过注塑包封或者通过保护材料，使电机内的发热更好地、即更均匀和更快地分布并且因此也更快地向周围散发。

对此，CN 103516090 A描述了一种用于家用器具的电机，尤其用于洗衣机，该电机构造为同步电机。该电机具有带单相绕组的定子。此外，电机的定子用保护材料、例如合成树脂材料至少局部地涂层。

由文献DE 11 2006 000 010 T5已知一种用于洗衣机的电机，呈用于洗涤滚筒的直接驱动马达的形式。该驱动马达的定子具有定子体和绕组，该定子体局部地用由封装的绝缘树脂制成的保护材料来注塑包封。

文献EP 2 991 206 A1展示出一种泵驱动马达，在该泵驱动马达中定子的绕组三相地实施。该驱动装置的定子没有注塑包封。

发明内容

本发明的任务是，阐明一种解决方案：怎样可以使用于开头所述类型的家用器具的电机更有效地运行。

该任务通过具有根据各个独立权利要求的特征的一种电机、一种泵、一种家用器具以及通过一种方法来解决。本发明的有利扩展方案为从属权利要求的内容。

根据一个实施方式，用于家用器具的电机构造为同步电机。该电机尤其具有一个定子，该定子具有一个定子体和一个绕组。在此，定子优选至少局部地用一种保护材料注塑包封。此外，该电机尤其具有一个转子，该转子可以相对于定子旋转并且该转子优选具有至少一个永磁体。此外，定子的绕组优选构造为多相的。

根据本发明的用于家用器具的电机构造为同步电机。该电机具有一个定子，该定子具有一个定子体和一个绕组，其中，定子至少局部地用一种保护材料注塑包封。此外，电机具有一个转子，该转子可以相对于定子旋转并且该转子具有至少一个永磁体。此外，定子的绕组构造为多相的。

该电机可以使用在家用器具中。例如该电机可以应用于用于护理洗涤衣物的家用器具中，例如洗衣机、干衣干衣机或干衣机。此外，该电机可以应用在冲洗机中。尤其在餐具冲洗机中。例如该电机可以作为驱动装置在泵中使用。该电机构造为永磁激励的同步电机。该电机包括定子，该定子包括定子体。也可以设置，定子包括多个定子体。定子体例如可以层叠的单个片材组成的叠片组构成。此外，定子具有绕组，该绕组可布置在定子体上。电机的转子包括至少一个永磁体。优选，转子包括多个永磁体，这些永磁体例如可以在转子的圆周方向上并排地布置。转子尤其至少局部地布置在定子内部并且相对于定子可旋转地支承。在此还设置，定子局部地或完全地用保护材料注塑包封。换言之，在定子上局部地布置保护材料。该保护材料可以用于保护定子或保护定子的布置有保护材料的区域免受外部环境影响。此外，保护材料可以用于从定子导出热量或使热更均匀地分布。

根据本发明的一个重要方面设置，定子的绕组构造成多相的。因此能够转速可变地实现驱动装置的或者说转子的希望的旋转方向。该电机尤其可以构造为具有永磁激励的三相同步电机。该电机可以是三相永磁激励同步电机(permanent-magnet synchronousmotor)。因此，该电机构造为所谓无电刷同步电机。该电机因而不具有换向器或者不具有用于给转子通电的电刷系统。在此，通过定子的多相绕组产生旋转磁场，通过该磁场使具有永磁体的转子旋转。通过绕组的三相构型可以精确地控制马达的转速并且规定旋转方向。为此，可以通过相应的变频器来操控电机或绕组。此外，在定子中带有多相绕组的该电机的特点在于高动态性能和高效率。此外能够实现，通过该多相电机提供高的扭矩。因此能够在应用于家用器具中的情况下实现电机的高效运行。

优选，定子体具有多个齿，在这些齿上分别布置有绕组的对应线圈，其中，这些齿至少局部地用保护材料注塑包封。定子可以具有多个齿，这些齿沿着定子的圆周方向并排地布置。在这些齿之间可以布置相应的槽。电机的绕组可以由绝缘的线材或者涂漆的线材构成并且具有多个线圈。这些线圈描述绕组的布置在各个对应齿上的部分。在此尤其设置，这些齿至少局部地用保护材料注塑包封。尤其设置，这些齿完全用保护材料注塑包封。在此尤其设置，该保护材料构造为电绝缘的。因此，可以在绕组或线圈与对应的齿之间提供可靠的电绝缘。因此可以例如放弃装入到线圈和齿之间的相应绝缘元件或绝缘纸。

根据另一实施方式，绕组的线圈分别布置在一个电绝缘的线圈架上并且各个线圈至少局部地用保护材料注塑包封。线圈架例如可以由电绝缘的塑料构成。线圈架尤其布置在对应的齿和绕组线圈之间。例如可以首先将线圈安装在线圈架上并且接着将线圈架包括线圈套装到齿上。在此可以设置，线圈至少局部地、尤其完全地用保护材料注塑包封。也可以设置，首先将线圈安装到线圈架上并且接着将线圈架和线圈一起注塑包封。因此可以使线圈可靠地电绝缘。此外，线圈由此在定子支架或者说定子叠片组上具有改善的保持或安放。

根据另一实施方式，绕组和定子体完全用保护材料注塑包封。在此可以设置，各个线圈必要时和线圈体一起单独地注塑包封。也可以设置在整个绕组和定子体上延伸的注塑包封。以此方式可以使在电机运行时产生的热可靠地从定子排出。例如表面上的对流和注塑包封的要变热的体积可以负责将热从电机或者定子导出。通过定子的注塑包封可以使表面以及也使体积或者质量变大，或者使表面这样构型，以致表面上的热量可以借助对流被传递。此外可以在通过注塑包封构建的表面上实现改善的热分布。

通过用保护材料注塑包封可以实现改善的热量排出，通过该热量排出，例如可以提供一种电机，该电机相比于已知电机具有减小的结构空间。这尤其在电机应用于家用器具中、尤其用于家用器具的泵中时是适合的。此外可以降低构成绕组的线材的电流负荷。因此，线材直径例如可以相比于已知直径减小并且因此也可以节约铜重量。此外例如可以实现，使用由其它金属例如铝制成的线材代替铜线材。因此可以降低成本。

根据另一构型，保护材料至少构成电机壳体的一部分。换言之，至少局部地包围定子的保护材料包围电机的壳体。因此不需要将电机布置在单独的壳体中。因此可以节省作为构件的定子线圈覆盖物，否则，这些覆盖物形成针对周围环境的机械的和/或电的保护。如果电机布置在单独的壳体中，则例如可能在电机内部出现热量积塞，因为壳体阻止了由热引起的对流。此外，用保护材料注塑包封带来这样的优点：可以降低运行中的噪音产生，因为这样整个的定子被封装并且明显地更紧凑以及更重，并且可以例如不那么容易受激振动。

进一步有利的是，绕组和连接导线在连接区域中电连接并且绕组和/或连接导线在连接区域中至少局部地用保护材料注塑包封。绕组可以在连接区域中与连接导线连接，该连接导线例如构造为线材。例如该连接导线和绕组可以通过钎焊连接或插接连接在连接区域中连接。由此尤其设置，在连接区域中不但连接导线而且绕组的一部分用保护材料注塑包封。尤其是，钎焊连接或插接连接完全用保护材料注塑包封。以这种方式可以使连接区域可靠地电绝缘并且被保护免受环境影响，尤其是潮湿或机械负荷。

此外尤其设置，定子的用保护材料注塑包封的区域通过保护材料防潮密封地覆盖。换言之，保护材料使定子局部地密闭地密封。保护材料尤其直接布置在定子的至少一个区域上，也就是定子体的、齿的、线圈架的至少一个区域上，和/或布置在线圈上。保护材料保护定子的该区域免受来自周围环境的湿气。因此还可以针对定子提供可靠的防腐蚀保护。

根据另一构型，保护材料设计用于使在电机运行中产生的热均匀化并且然后从定子排出。例如保护材料可以具有预先确定的导热能力和/或预先确定的热容量。因此，可以在现有的安装空间中实现改善的热分布。此外，在电机运行中产生的热能能够可靠地向电机周围的空气导出。因此，可以降低电机在运行中的热负荷并且因此能够实现电机的可靠运行。

根据另一实施方式，保护材料可以是纤维(尤其玻璃纤维)和树脂(尤其聚酯树脂和/或聚乙烯树脂)。保护材料尤其可以是一个所谓团状模塑料(BMC)。保护材料尤其可以由短玻璃纤维和相应的树脂制成。通过纤维可以提高材料的强度和刚度。此外，这种材料的优点在于高的尺寸精度。这种材料可以用相应的注塑方法加工。这使得能够实现将保护材料简单并且成本低地施加到定子上。

进一步有利的是，保护材料包括填料，该填料相比于纤维和/或树脂具有更高的导热能力和/或更高的热容量。在材料中可以构造相应的填料，该填料可以由具有相对高的导热能力和/或相对高的热容量的材料构成。因此，可以提供一种相比于已知的团状模塑料具有更高导热能力和/或更高热容量的材料作为保护材料。这使得在电机运行中能够实现热能从定子可靠地排出。

根据本发明的用于家用器具的泵包括根据本发明的电机。例如该泵可以应用于洗衣机中用于输送洗涤液。以同样的方式该泵可以例如使用在餐具冲洗机中。根据本发明的电机可以设计得相比于已知的电机节省安装空间。此外，具有部分或完全注塑包封的定子的该电机可以保证可靠的运行。

根据本发明的家用器具包括根据本发明的泵。该家用器具可以构造为用于护理洗涤衣物的家用器具，尤其构造为洗衣机。对此替代地，该家用器具可以构造为餐具冲洗机。

根据本发明的方法用于电机的制造，该电机构造为同步电机。在此提供一种定子，该定子具有定子体和绕组。此外，定子至少局部地用保护材料注塑包封。此外，转子布置成可相对于定子旋转，该转子具有至少一个永磁体。此外，定子的绕组构造为多相的。

优选设置，在制造该电机时首先将绕组进行注塑包封并且接着将包括注塑包封的绕组的定子进行注塑包封。例如可以在第一步骤中将绕组至少局部地用保护材料注塑包封。在此尤其设置，绕组的线圈完全用保护材料注塑包封。在第二步步骤中则可以将包括注塑包封的绕组或者说包括注塑包封的线圈的整个定子进行注塑包封。以这种方式可以可靠地保护定子部件免受腐蚀或免受潮湿。此外，电机运行中的热量可以借助于保护材料从定子可靠地排出。为了施加保护材料，可以使定子或定子的一些件放入相应的工具中，接着可以将保护材料借助于相应的注塑工具施加或者装引入到注塑模具中。

关于根据本发明的电机优选介绍的实施方式及其优点相应地适用于根据本发明的泵、根据本发明的家用器具以及根据本发明的方法。

本发明的其它的特征从权利要求、附图和附图说明得知。上面在说明书中所述的特征和特征组合以及下面在附图描述中所述的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不但可以在分别给出的组合中应用，而且可以在其它的组合中或独自地应用，而没有离开本发明的框架范围。因此，本发明的在附图中没有明确示出和阐述但通过各种特征组合能够从已阐述的实施方式中得知并且可以产生的实施方式也应视为被包含和被公开。因此不具有原始撰写的独立权利要求的所有特征的实施方式和特征组合也应视为被公开。此外，超出或偏离通过权利要求的引用而说明的特征组合的实施方式和特征组合尤其通过上面说明的实施方式而应视为被公开。

附图说明

现在根据优选实施例以及参考附图来详细地阐述本发明。

在此示出：

图1根据本发明一种实施方式的用于护理洗涤衣物的家用器具的示意图；

图2该家用器具的电机的定子的侧视图；

图3定子的定子体，该定子体局部地用保护材料注塑包封；

图4根据另一实施方式的电机的定子，其中，定子完全用保护材料注塑包封；和

图5根据另一实施方式的定子，该定子完全用保护材料注塑包封。

在附图中相同的和功能相同的元素设置相同的附图标记。

具体实施方式

图1中以简化的正面视图示出用于护理洗涤衣物的家用器具1，该家用器具例如可以是洗衣机或干衣机。家用器具1包括壳体2，在该壳体中可旋转地支承洗涤滚筒3。在该实施中，该洗涤滚筒3的纵轴线或者说旋转轴线在图1的展示中垂直于图平面定向。此外，家用器具1包括洗涤液容器4，该洗涤液容器同样布置在壳体2中并且包围洗涤滚筒3。洗涤滚筒3包括一个心圆柱形的周壁和一个背面的端壁，此外在前面构造为敞开的，从而在这里设置一个装填开口，通过该装填开口可以将洗涤衣物装入洗涤滚筒3的内部5。装填开口可以通过门6闭合，该门可活动地、也就是为了打开而可摆动地布置在壳体2上。

此外，家用器具1包括泵7，该泵当前仅仅示意地展示。泵7例如可以用于输送洗涤液。泵7包括电机8，该电机又包括定子9和转子10，定子和转子当前仅仅示意地展示。电机8构造为永磁激励的同步电机。在此，转子10具有多个永磁体。

图2在侧视图中示出电机8的定子9。定子9包括定子体11，该定子体例如可以通过层叠的板材组构成。该定子体11又包括多个齿12和位于这些齿之间的槽13。在此，这些齿12沿着定子9的圆周方向并排地布置。这些齿沿着电机8或者说定子9的径向延伸。此外，定子9包括绕组14，该绕组又包括多个线圈15。在此，绕组14的线圈15安装在齿12上。绕组14或者线圈15由线材20构成，该线材例如可以由铜、铝或由这两种材料的组合构成。例如线材20可以由铜包覆的铝(CCA-wire)构成。此外，线材20是电绝缘的。为了该目的，例如电绝缘的漆层可以施加到线材20上。

定子9的绕组14构造成多相的。在本实施例中定子9的绕组14构造成三相的。借助于绕组14或者借助于线圈15可以提供一个磁性的旋转场，该磁性的旋转场驱动当前没有展示的转子10。此外，电机8或者定子9包括至少一个连接导线16，该连接导线与绕组14或者说与线圈15电连接。连接导线16例如可以通过线材提供。当前定子9包括三条连接导线16，其中，每条连接导线16分别和绕组14的一个相连接。

定子9现在应该至少局部地用保护材料17注塑包封。在图3中示出定子9的第一实施方式，该定子至少部分地用保护材料17注塑包封。这里定子体11在透视图中示出。在此可以看出，保护材料17局部地布置在齿12上。此外，保护材料17可以布置在槽13的区域中。该保护材料可以涉及复合材料，该复合材料例如由聚酯树脂或聚乙烯树脂构成，在其中加入玻璃纤维。保护材料17可以借助于相应的注塑方法施加在定子体11上。保护材料17尤其构造为电绝缘体。当前保护材料17至少局部地布置在齿12上，尤其在齿12的布置有各自的线圈15的区域上。因此，线圈15可以相对于齿12或者说定子体11电绝缘。此外，保护材料17用于向外排出在电机8运行中产生的热量。

图4示出根据另一实施方式的定子9。在此可以看出，单个的线圈15用保护材料17包围。该保护材料因而形成区域18，该区域包围对应的线圈15。在这种情况下保护材料17附加地用作对线圈15或者绕组14的防腐蚀保护。换言之，线圈15被保护材料17保护首先免受来自外部的潮湿并且其次免受机械负荷。因此可以阻止线圈的各个线材20之间或线材20和齿12之间的电短路。此外，保护材料17用于使在电机运行中产生的热均匀化并且从定子9向外排出。在保护材料17的表面上，热则可以通过对流排出。

此外，连接区域19用保护材料17注塑包封，在该连接区域上，绕组14和连接导线16电连接。因此，该连接区域19也可以可靠地被保护免受机械负荷、其它环境影响、潮湿和腐蚀。

图5示出根据另一实施方式的定子9。在此，单个的线圈15完全用保护材料17注塑包封。定子体11局部地注塑包封。在定子9的内侧21上定子体11或者说层叠的板材组没有注塑包封。在制造根据图5的定子时，例如可以在第一步骤中将线圈15用保护材料17注塑包封并且接着将包括注塑包封的线圈15的定子体11至少局部地用保护材料17注塑包封。当前保护材料17具有光滑的表面。由此，在电机8运行中产生的热量可以从定子9特别高效地排出。此外，定子9的各个部件可以被保护免受潮湿、腐蚀和/或机械负荷。因此，例如可以放弃在其中布置定子9或者说电机8的附加壳体。

附图标记列表

1 家用器具

2 壳体

3 洗涤滚筒

4 洗涤液容器

5 内部

6 门

7 泵

8 电机

9 定子

10 转子

11 定子体

12 齿

13 槽

14 绕组

15 线圈

16 连接导线

17 保护材料

18 区域

19 连接区域

20 线材

21 内侧

Claims (14)

1.用于家用器具(1)的电机(8)，其中，所述电机(8)构造为同步电机，具有定子(9)和转子(10)，所述定子具有定子体(11)和绕组(14)，其中，所述定子(9)至少局部地用保护材料(17)注塑包封，所述转子能相对于所述定子(9)旋转并且所述转子具有至少一个永磁体，其特征是，所述定子(9)的绕组(14)构造为多相的。

2.按照权利要求1所述的电机(8)，其特征是，所述定子体(11)具有多个齿(12)，在所述齿上分别布置有所述绕组(14)的对应线圈(15)，其中，所述齿(12)至少局部地用所述保护材料(17)注塑包封。

3.按照权利要求1或2所述的电机(8)，其特征是，所述绕组(14)的线圈(15)分别布置在一个电绝缘的线圈架上并且所述对应线圈(15)至少局部地用所述保护材料(17)注塑包封。

4.按照前述权利要求之一所述的电机(8)，其特征是，所述绕组(14)和所述定子体(11)完全用所述保护材料(17)注塑包封。

5.按照前述权利要求之一所述的电机(8)，其特征是，所述保护材料(17)构成所述电机(8)的壳体的至少一部分。

6.按照前述权利要求之一所述的电机(8)，其特征是，所述绕组(14)与一连接导线(16)在连接区域(19)中电连接，所述绕组(14)和/或所述连接导线(16)在所述连接区域(19)中至少局部地用所述保护材料(17)注塑包封。

7.按照前述权利要求之一所述的电机(8)，其特征是，所述定子(9)的用保护材料(17)注塑包封的区域由所述保护材料(17)防潮密封地覆盖。

8.按照前述权利要求之一所述的电机(8)，其特征是，所述保护材料(17)设计用于使在所述电机(8)运行中产生的热均匀化并且从所述定子(9)排出。

9.按照前述权利要求之一所述的电机(8)，其特征是，所述保护材料(17)包括纤维，尤其玻璃纤维，和树脂，尤其聚酯树脂和/或聚乙烯树脂。

10.按照前述权利要求之一所述的电机(8)，其特征是，所述保护材料(17)包括填料，所述填料相比于所述纤维和/或所述树脂具有更高的导热能力和/或更高的热容量。

11.用于家用器具(1)的泵(7)，具有按照前述权利要求之一所述的电机(8)。

12.家用器具(1)，具有按照权利要求11所述的泵(7)。

13.用于制造电机(8)的方法，其中，所述电机构造为同步电机，在所述方法中，提供具有定子体(11)和绕组(14)的定子(9)，所述定子(9)至少局部地用保护材料(17)注塑包封，并且，将具有多个永磁体的转子(10)布置为能相对于所述定子(9)旋转，其特征是，将所述定子(9)的绕组(14)构造为多相的。

14.按照前述权利要求13所述方法，其特征是，首先将所述绕组(14)注塑包封并且接着将包含所述注塑包封的绕组(14)的定子(9)注塑包封。