專利名稱：一種家用離心式脫水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種家用離心式脫水機(jī)，尤其涉及其脫水桶的機(jī)械特征與電動(dòng)機(jī)電磁結(jié)構(gòu) 的傳動(dòng)配合，在國際專利分類表中，分類屬于D06F49/04。
背景技術(shù)：
家用離心式脫水機(jī)包括由電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)脫水桶的單獨(dú)的離心式脫水機(jī)以及經(jīng)皮帶或 /和減速離合機(jī)構(gòu)間接傳動(dòng)洗滌兼脫水桶的全自動(dòng)洗衣機(jī)，是早已大眾化的家用電器，業(yè)界 一直在努力降低其成本或/和改善其性能，尤其是對其難以釆取比較經(jīng)濟(jì)而又有效的機(jī)械或 電氣的減震措施的情況下，改善其啟動(dòng)過程的震動(dòng)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出一種家用離心式脫水機(jī)，其相對于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，可 以經(jīng)濟(jì)而有效地改善啟動(dòng)過程的震動(dòng)問題。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是， 一種家用離心式脫水機(jī)，包括開口向上且繞 一垂直軸旋轉(zhuǎn)的脫水桶和驅(qū)動(dòng)該脫水桶的電動(dòng)機(jī)；且
——脫水桶由電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)，直徑為350mm以內(nèi)，額定轉(zhuǎn)速為1000 ~ 1700r/min; 或者脫水桶由電動(dòng)機(jī)間接傳動(dòng)，直徑為450mm以內(nèi)，額定轉(zhuǎn)速為700 ~ 1100r/min;
_一電動(dòng)機(jī)長徑比為0.6以內(nèi)，鼠籠轉(zhuǎn)子斜槽為定子齒l齒以內(nèi)，定子包括鐵芯和繞 組，所述鐵芯為8齒；每齒各繞一線圈元件，各線圈元件連接為二相4極。
交流電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)盡可能采用分布繞組而排斥集中繞組，主要是集中繞組雖然結(jié)構(gòu) 簡單卻諧波嚴(yán)重。本設(shè)計(jì)巧妙地化害為利和利其所利，對于由電動(dòng)機(jī)直接或間接傳動(dòng)所述 直徑和轉(zhuǎn)速的脫水桶，在其諧振頻率所在100~ 400r/min區(qū)間，利用2相4極電動(dòng)機(jī)機(jī)械 特性在此區(qū)間因釆用集中繞組和轉(zhuǎn)子斜槽較少使3次諧波增強(qiáng)而更突出的極大值，大幅度 增加轉(zhuǎn)矩，從而提高脫水桶此時(shí)的加速度以迅速越過共振區(qū)間，改善其啟動(dòng)過程共振抖動(dòng) 的情況。同時(shí)集中繞組在長徑比較少時(shí)因端部縮短使電阻顯著減少可抵消其繞組系數(shù)偏低 對鐵芯利用率的影響，以至在離心式脫水機(jī)額定運(yùn)行點(diǎn)仍可保持電動(dòng)機(jī)的性能，且相比分 布繞組明顯簡化工藝，可更經(jīng)濟(jì)且方便地利用價(jià)格較低和成品率較髙的內(nèi)、外繞線機(jī)直接 在鐵芯上進(jìn)行機(jī)械化繞線，尤其集中繞組的端部較短而非常省銅以至降低成本。
進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述定子鐵芯沖片為方形4角倒有圓弧的外形和所述電動(dòng)機(jī)繞組二相中的 一相與電容器并聯(lián)后與另一相串聯(lián)再接往單相電源。前者充分利用沖片開料且增大系統(tǒng)質(zhì) 量，使諧振區(qū)間更接近電動(dòng)機(jī)3次諧波的峰值點(diǎn)，后者相比傳統(tǒng)電路有更強(qiáng)的3次諧波效
應(yīng)，均有利于進(jìn)一步改善脫水通啟動(dòng)過程的抖動(dòng)情況。
最好進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述電動(dòng)機(jī)折算到主相的轉(zhuǎn)子電阻為主相繞組電阻的l.5倍以內(nèi)和所 述內(nèi)鼠籠轉(zhuǎn)子槽數(shù)為13以內(nèi)。該限制進(jìn)一步有利于諧波效應(yīng)出現(xiàn)在低速區(qū)以提髙越過共 振區(qū)所需力矩和避免出現(xiàn)于高速區(qū)以影響額定連續(xù)運(yùn)行時(shí)的性能。
實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)計(jì)無需增加成本，且明顯減輕啟動(dòng)過程的震動(dòng)和降低漆包線用量。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例離心式脫水機(jī)結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例離心式脫水機(jī)定子沖片示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例離心式脫水機(jī)繞組展開圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例離心式脫水機(jī)特性對照圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例離心式脫水機(jī)是在典型的家用離心式脫水機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，如圖1 所示。該結(jié)構(gòu)包括傳統(tǒng)的經(jīng)彈性支架9固定于箱體10內(nèi)底部且軸伸向上的電動(dòng)機(jī)2和連 接于該電動(dòng)機(jī)輸出軸8且具有上開蓋的脫水桶1,然而設(shè)計(jì)脫水桶1直徑為300mm或略小 和額定轉(zhuǎn)速為1250r/m或略高；電動(dòng)機(jī)2為內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，包括定子3和具有11或13個(gè) 閉口槽且斜約1.3個(gè)轉(zhuǎn)子槽(斜槽數(shù)可視實(shí)驗(yàn)所得綜合性能的情況適當(dāng)調(diào)整，但不要多于 l個(gè)定子齒)的鼠籠轉(zhuǎn)子4;定子3包括具有8個(gè)齒的鐵芯5，每齒各繞一具有絕緣框架的 線圏元件6。
鐵芯5方邊108mm，厚度22mm(若脫水桶功率增大，可適當(dāng)增加疊厚，但不要超過60mm), 沖片外周為方形圓角，中心圓孔沿圓周形成齒高和齒寬相等的8個(gè)齒，其中4個(gè)齒位于方 形圓角沖片的4直線段的對稱軸，另4個(gè)齒位于4角圓弧段的對稱軸，見圖2。此外，如 不需要可逆運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以為齒髙和齒寬不相等的8個(gè)齒，或需要可逆運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使各齒以圖2 為基礎(chǔ)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)22. 5°分布。如圖2沖片也可以把各齒的齒尖相鄰原為分離改為相連，齒根 與軛部原為一體改為分離，以便對定子鐵芯先沿外圓周往各齒部套入線圈元件或釆用外繞 線機(jī)直接繞線后再使齒部與軛部接合為整體，可避免使用價(jià)昂的內(nèi)繞線機(jī)且繞線效率較高。
繞組結(jié)構(gòu)和接線見圖3:順序排列序號為1~8的8個(gè)齒，每l個(gè)齒以內(nèi)繞線機(jī)直接繞 1個(gè)線圈元件；主相繞組ml—ra2由位于鐵芯5沖片4直線段(見圖2)的對稱軸上序號為 1、 3、 5、 7 (見圖3)共4個(gè)齒上的4個(gè)線圈元件按4極串聯(lián)組成；副相繞組al—a2由位 于鐵芯5沖片4角圓弧段(見圖2)的對稱軸上序號為2、 4、 6、 8 (見圖3)共4個(gè)齒上 的4個(gè)線圈元件按4極串聯(lián)組成。副相繞組al—a2并聯(lián)電容器后與主相ml—m2串聯(lián)接往 220V交流電源。當(dāng)然，也可釆用常規(guī)的副相繞組al—a2串聯(lián)電容器后與主相繞組ml—m2 并聯(lián)接往電源的方式，但其傳動(dòng)脫水桶的啟動(dòng)過程震動(dòng)的改善情況不如前者。
在上述設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，按照離心式脫水機(jī)的額定電壓、脫水桶的額定轉(zhuǎn)速和負(fù)載情況， 對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)，例如定子內(nèi)外徑、疊厚、齒型和繞組匝數(shù)以及鼠籠轉(zhuǎn)子的槽形和 端環(huán)等參數(shù)的計(jì)算和調(diào)整，包括使電動(dòng)機(jī)折算到主相的轉(zhuǎn)子電阻不大于主相繞組電阻(本 發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)品電動(dòng)機(jī)折算到主相的轉(zhuǎn)子電阻與主相繞組電阻大致相等，均約為SO歐姆)， 可參考《微特電機(jī)設(shè)計(jì)程序》(上海微特電機(jī)研究所主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社1983年7 月第l版)等。
該離心式脫水機(jī)的其它設(shè)計(jì)，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB4288《家用電動(dòng)洗衣機(jī)》和GB4706.26 《家用和類似用途電器的安全離心式脫水機(jī)的特殊要求》。
圖4中，曲線B是該離心式脫水機(jī)的脫水桶的機(jī)械特性，C是該離心式脫水機(jī)電動(dòng)機(jī) 的機(jī)械特性，A是傳統(tǒng)離心式脫水機(jī)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性?？梢娫诿撍爸C振區(qū)域轉(zhuǎn)速100-400r/min范圍，由于3次諧波的作用，該離心式脫水機(jī)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩比傳統(tǒng)離心式脫水機(jī) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩有大幅度的提高，因而產(chǎn)生較高的加速度，使脫水桶的旋轉(zhuǎn)迅速越過諧振區(qū) 域，還來不及過分?jǐn)[動(dòng)，已進(jìn)入更高轉(zhuǎn)速，直至穩(wěn)定，從而減輕了啟動(dòng)過程的震動(dòng)，尤其 是避免由于過分?jǐn)[動(dòng)而碰及箱體(俗稱"打桶")的噪聲和其它損害。在更高轉(zhuǎn)速，鼠籠 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)為11或13槽，使危害最大的5次齒諧波對電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的不良影響得到改善。
全自動(dòng)波輪式或攪拌式洗衣機(jī)的洗滌兼脫水桶由上述電磁結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶或/和 減速離合機(jī)構(gòu)間接傳動(dòng)，可設(shè)計(jì)其直徑為430mm或略小和額定轉(zhuǎn)速為750r/min或略高。
權(quán)利要求
1、一種家用離心式脫水機(jī)，包括開口向上且繞一垂直軸旋轉(zhuǎn)的脫水桶和驅(qū)動(dòng)該脫水桶的電動(dòng)機(jī)；其特征在于——所述脫水桶由電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)，直徑為350mm以內(nèi)，額定轉(zhuǎn)速不低于1000～1700r/min；或者所述脫水桶由電動(dòng)機(jī)間接傳動(dòng)，直徑為450mm以內(nèi)，額定轉(zhuǎn)速不低于700～1100r/min；——所述電動(dòng)機(jī)長徑比為0.6以內(nèi)，鼠籠轉(zhuǎn)子斜槽為定子齒1齒以內(nèi)，定子包括鐵芯和繞組，所述鐵芯為8齒；每齒各繞一線圈元件，各線圈元件連接為二相4極。
2、 按照權(quán)利要求1所述離心式脫水機(jī)，其特征在于所述定子鐵芯沖片為 方形4角倒有圓弧的方圓外形，所述8齒等齒寬均布。
3、 按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述離心式脫水機(jī)，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)繞組二相中的一相與電容器并聯(lián)后與另 一相串聯(lián)再接往單相電源。
4、 按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述離心式脫水機(jī)，其特征在于所述電 動(dòng)機(jī)折算到主相的轉(zhuǎn)子電阻為主相繞組電阻的1. 5倍以內(nèi)。
5、 按照權(quán)利要求4所述離心式脫水機(jī)，其特征在于所述鼠籠轉(zhuǎn)子槽數(shù)為 13以內(nèi)。
全文摘要
一種家用離心式脫水機(jī)，包括開口向上且繞一垂直軸旋轉(zhuǎn)的脫水桶和驅(qū)動(dòng)該脫水桶的電動(dòng)機(jī)；所述脫水桶由電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)，直徑為350mm以內(nèi)，額定轉(zhuǎn)速不低于1000～1700r/min；或者所述脫水桶由電動(dòng)機(jī)間接傳動(dòng)，直徑為450mm以內(nèi)，額定轉(zhuǎn)速不低于700～1100r/min；所述電動(dòng)機(jī)長徑比為0.6以內(nèi)，鼠籠轉(zhuǎn)子斜槽為定子齒1齒以內(nèi)，定子包括鐵芯和繞組，所述鐵芯為8齒；每齒各繞一線圈元件，各線圈元件連接為二相4極。該設(shè)計(jì)相對于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以經(jīng)濟(jì)而有效地改善啟動(dòng)過程的震動(dòng)問題。
文檔編號D06F49/00GK101608393SQ200910041289
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者葉露微 申請人:葉露微