專利名稱：一種電機與控制器組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機電設備的驅(qū)動部件，具體涉及一種電機與控制器組件。
背景技術：
眾所周知，在機電設備的驅(qū)動領域中，一般將電機安裝在機電設備中作為機電設備的驅(qū)動部件，在實際應用中，如何提高電機在機電設備中，如洗衣機中的結(jié)構(gòu)緊湊度、工作效率、工作轉(zhuǎn)矩，確保電機的防護及通用性能，以及降低制造成本一直是本領域的技術人員需要不斷解決的技術問題。以洗衣機驅(qū)動領域為例，電機被安裝在洗衣機內(nèi)部作為洗衣機的驅(qū)動部件，目前控制電機運行的控制器一般通過電纜組件與電機連接，即電機與控制器為分離式地分別設置在洗衣機的不同位置，占用較大的安裝空間，不利于結(jié)構(gòu)緊湊，同時電纜組件的使用又進一步增加了成本。為了提高結(jié)構(gòu)緊湊度，同時降低成本，已有取消電纜組件連接并采用一體式電機 與控制器組件的相關技術，由于控制器的耐熱溫度一般低于電機的耐熱溫度，因此當電機與控制器一體化配置連接時，必須采用散熱裝置將電機直接傳遞到控制器的熱量或由于控制器本身元件發(fā)熱產(chǎn)生的熱量及時傳遞出去，確?？刂破鞑槐粺龎?。同時為了保護控制器，如避免來自水或塵?；蚱渌蛩貙ζ洚a(chǎn)生的損壞，一般在控制器上加裝保護外殼來實現(xiàn)此目的。如公開號為CN101268228A的中國專利公開了一種用于水平軸洗衣機的一體化電動機與控制器組件，將控制器組件安裝到電機端蓋上，并在電機上定位散熱器，同時控制器還設有外殼蓋板以及外殼基座組成保護殼體來保護控制器本體。雖然實現(xiàn)了保護控制器的功能，避免來自水或塵?；蚱渌蛩貙ζ洚a(chǎn)生的損壞，但空氣流通情況較差，散熱效果受到限制，需要在端蓋上專門設置復雜的散熱結(jié)構(gòu)才能滿足控制器的散熱要求，技術難度大、散熱成本高，同時設有外殼蓋板以及外殼基座的組合又進一步增加了制造或加工成本。因此現(xiàn)有一體式電機與控制器組件雖然一定程度上提高了結(jié)構(gòu)緊湊度，但由于散熱器與保護殼體分別為兩個獨立的部件，仍然占用較大安裝空間，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，同時由外殼蓋板以及外殼基座的組合組成的保護殼體的制造成本較高。此外，現(xiàn)有技術中的電機在定子組件、轉(zhuǎn)子組件以及定子繞組分布都存在較多的各種技術問題，這些技術問題導致了電機的工作效率低、工作轉(zhuǎn)矩小、電磁噪聲大等，同時制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種電機與控制器組件，結(jié)構(gòu)緊湊且制造成本低。本發(fā)明的技術方案為一種電機與控制器組件，包括電機、控制器，控制器直接被安裝在電機上，電機包括定子組件、與轉(zhuǎn)軸結(jié)合為一體的轉(zhuǎn)子組件、至少一個固定定子組件用的端蓋，轉(zhuǎn)子組件可相對定子組件旋轉(zhuǎn)，控制器包括控制電機運行的軟件，其中所述的控制器一側(cè)固定安裝在所述的端蓋外側(cè)上，控制器的發(fā)熱元件設置在靠近端蓋外側(cè)的控制器板面上，端蓋外側(cè)上設有與發(fā)熱元件固定連接的配合部件，發(fā)熱元件與配合部件固定連接，所述的端蓋由導熱系數(shù)高的材料制備而成。本發(fā)明所述轉(zhuǎn)軸作為電機的動力輸出端，用于將動力傳遞到下級部件，具體可以為轉(zhuǎn)軸可以通過皮帶輪、減速機構(gòu)傳遞到負載，也可以直接驅(qū)動負載，這些均為本領域技術人員的常規(guī)技術手段，在此不再文字贅述，同時這些也不屬于本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。一種電機端蓋與控制器組件，所述的控制器包括控制電機運行的軟件，控制器直接被安裝在端蓋上，其中所述的控制器一側(cè)固定安裝在所述的端蓋外側(cè)上，控制器的發(fā)熱元件設置在靠近端蓋外側(cè)的控制器板面上，端蓋外側(cè)上設有與發(fā)熱元件固定連接的配合部件，發(fā)熱元件與配合部件固定連接，所述的端蓋由導熱系數(shù)高的材料制備而成。本發(fā)明通提出將控制器的發(fā)熱元件與電機端蓋直接固定配合，實現(xiàn)將由導熱系數(shù)高的材料制備而成的端蓋同時作為控制器的散熱器，即可滿足控制器的散熱需求，不僅大 大提高了電機與控制器組件的結(jié)構(gòu)緊湊度，同時避免現(xiàn)有技術的單獨設置散熱器，大大降低了生產(chǎn)成本。需要說明的是，本發(fā)明所述的控制器即為變頻器，本發(fā)明所述的電機與控制器組件即為常規(guī)所述的變頻電機。進一步優(yōu)選地，本發(fā)明所述的導熱系數(shù)高的材料可以是鋁，也可以是其他適當?shù)牟牧?；再一步?yōu)選地，所述的端蓋具體可以為鑄鋁端蓋；具體地，所述的鋁材料可以是型號為A380、ADC12的鋁材料，也可以是鋅鋁合金，散熱效果更好。優(yōu)選地，所述的發(fā)熱元件與配合部件之間設有導熱介質(zhì)，發(fā)熱元件的熱量及時地、快遞地通過導熱介質(zhì)傳遞到端蓋上，確保散熱效果；優(yōu)選地，所述的導熱介質(zhì)可以是導熱片，導熱片的材料可以是鋁，也可以是導熱膠。優(yōu)選地，所述的配合部件可以為凸臺或凹槽，所述的凸臺和凹槽的形狀可與控制器的發(fā)熱元件的形狀相配合。優(yōu)選地，所述的控制器為單面板，具體可以是，所述的靠近端蓋外側(cè)的控制器板面為導線分布面，遠離端蓋外側(cè)的控制器板面為非導線分布面。本發(fā)明所述的單面板作為本領域的常規(guī)術語，主要是指導線分布面僅分布在控制器的一個板面，導線分布面可以采用銅線刻蝕而成。這里還需要說明的是，由于本發(fā)明將控制器板面上需要通電的發(fā)熱元件，如IPM模塊、整流裝置等部件全部設置在靠近端蓋外側(cè)的控制器板面上，并與端蓋外側(cè)上的配合部件直接固定連接，直接將端蓋作為控制器的發(fā)熱元件的散熱器，因此本發(fā)明所述的控制器設為單面板即可，相對現(xiàn)有技術中全部采用雙面板的控制器，極大地降低了控制器的生產(chǎn)成本。優(yōu)選地，所述控制器另一側(cè)固定連接有控制器蓋板，控制器蓋板主要作為控制器的防水部件，確保控制器的防水性能，當然，同時還具備了控制器的防護性能；進一步優(yōu)選地，所述的控制器蓋板上還設有I個或若干個散熱窗口，所述的散熱窗口的方向背離外部水流流入方向，散熱窗口可以促進空氣流通，加強散熱效果。本發(fā)明所述的控制器蓋板和散熱窗口的具體形狀可以根據(jù)實際需求隨意選擇。進一步優(yōu)選地，可以在控制器蓋板上設置引流部件，防止水流直接或間接進入散熱窗口。
優(yōu)選地，所述的端蓋設有2個或2個以上的用于與外部部件安裝配合的安裝腳；更優(yōu)選地，所述的安裝腳的數(shù)量是2-4個，便于電機與外部部件的安裝。所述的外部部件可以為洗衣機。優(yōu)選地，所述的轉(zhuǎn)軸一端端部固定設有磁環(huán)組件，靠近端蓋外側(cè)的控制器板面上設有霍爾組件，霍爾組件與磁環(huán)組件近距離耦合，相對于現(xiàn)有技術中的“霍爾組件位于遠離端蓋外側(cè)的控制器板面上，同時需要在控制器上設置容納轉(zhuǎn)軸延伸的孔，才能實現(xiàn)位于轉(zhuǎn)軸一端端部的磁環(huán)組件與霍爾組件的近距離耦合，控制器的打孔工藝不僅復雜，同時對于轉(zhuǎn)軸的長度要求較長”，本發(fā)明無需在控制器面板上打孔，制造工藝簡單，同時大大降低了轉(zhuǎn)軸長度，進一步降低了生產(chǎn)成本。這里還需要說明的是，本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)軸另一側(cè)端部作為電機的動力輸出端與下級部件連接。優(yōu)選地，所述的磁環(huán)組件是由磁環(huán)本體進行注塑后得到的一體磁環(huán)注塑件，所述的磁環(huán)本體通過注塑件固定在轉(zhuǎn)軸一端端部，所述的注塑件便于磁環(huán)本體在轉(zhuǎn)軸上的固 定。優(yōu)選地，所述的電機為四極電機，所述的定子組件包括具有定子槽的定子鐵芯，以及位于定子槽內(nèi)的定子繞組；所述的定子鐵芯由若干個具有定子內(nèi)圓孔的圓形狀定子沖片疊壓而成，所述的定子沖片在定子內(nèi)圓孔圓周上徑向均布有24個定子齒，各相鄰定子齒之間形成24個定子槽；所述的定子沖片外徑范圍在所述的定子沖片內(nèi)徑范圍在65-70_。本發(fā)明所述的電機與控制器組件中的電機為四極電機時，即構(gòu)成四極變頻電機?！N四極變頻電機用定子沖片,所述的定子沖片具有定子內(nèi)圓孔,在定子內(nèi)圓孔圓周上徑向均布有多個定子齒，相鄰定子齒之間形成定子槽，其中所述的定子沖片外徑范圍在所述的定子沖片內(nèi)徑范圍在65-70mm;優(yōu)選地，所述的定子槽的數(shù)量為24個。優(yōu)選地,所述的定子齒寬范圍在5. 0-5. 4mm,定子槽底與定子沖片外圓周的等效軛高范圍在7. 2-9. 5mm，定子槽口范圍在I. 8-2. 2mm。本發(fā)明提供的四極變頻電機用定子沖片的材料用量少，生產(chǎn)成本低，裝配工藝簡單，而且本發(fā)明提供的四極變頻電機用定子沖片應用于四極變頻電機后大大擴大了電機的驅(qū)動頻率范圍，降低了工作噪音，同時有效提高了四極變頻電機的工作轉(zhuǎn)矩和工作效率，即在滿足相同的電機性能的前提下，大大節(jié)省了耗電量，即本發(fā)明提供的四極變頻電機用定子沖片最大程度地保證了四極變頻電機性能的合理輸出。優(yōu)選地，所述的定子沖片外圓周上設有至少2個落料切邊；最優(yōu)選地，所述的定子沖片外圓周上設有6個落料切邊。優(yōu)選地，所述的定子沖片的排料結(jié)構(gòu)可以采用以下技術方案一種電機定子沖片排料結(jié)構(gòu)，所述的定子沖片外圓周上設有至少2個落料切邊，其中所述的定子沖片的至少一個落料切邊可與另一相同的定子沖片的一個落料切邊接觸連接以在沖料上呈正位排列形狀，所述的定子沖片的至少一個落料切邊可與再另一相同的定子沖片的一個落料切邊接觸連接以在沖料上呈錯位排列形狀。優(yōu)選地，所述的落料切邊的數(shù)量為6個；進一步優(yōu)選地，所述的定子沖片的2個落料切邊可分別與其它相同的定子沖片的落料切邊接觸連接以呈正位形狀排列；所述的4個落料切邊可分別與其它相同的定子沖片的落料切邊接觸連接以呈錯位形狀排列。
優(yōu)選地，所述的定子沖片外圓周上還設有I個或多個沖料定位孔，所述的沖料定位可用于進行定子沖片沖料時的模具定位；具體優(yōu)選地，所述沖料定位孔可以是2個。本發(fā)明利用在定子沖片上設置落料切邊實現(xiàn)定子沖片的錯位排列，最大程度地提高沖料的利用率，且沖料工藝簡單方便。這里需要說明的是，本發(fā)明提供的電機定子沖片排料結(jié)構(gòu)不局限應用于本發(fā)明所述的定子沖片結(jié)構(gòu)，只要定子沖片的落料切邊滿足本發(fā)明上述電機定子沖片排料結(jié)構(gòu)的文字限定，可以根據(jù)實際需求，應用于其它任意一種類型或結(jié)構(gòu)的定子沖片；當然地，選用本發(fā)明所述的定子沖片結(jié)構(gòu)以及其余相同或相通部件的結(jié)構(gòu)，使用效果更好。優(yōu)選地，所述的定子沖片外圓周上均布有2個或2個以上的用于與電機端蓋固定配合的安裝通孔；更為優(yōu)選地，所述的安裝通孔的數(shù)量為3個，確保定子組件與電機端蓋的穩(wěn)定安裝，同時簡單方便。優(yōu)選地，所述的定子沖片外圓周上設有第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸 起相連，相連處形成安裝通孔；進一步優(yōu)選地，所述的安裝通孔的數(shù)量為3個。優(yōu)選地，所述的定子沖片外圓周上還設有若干個焊接孔；更優(yōu)選地，所述的焊接孔的數(shù)量為6個。優(yōu)選地，所述的焊接孔位于所述的第一凸起邊和第二凸起邊上；更優(yōu)選地，第一凸起邊和第二凸起邊上分別設有I個焊接孔。優(yōu)選地，所述的定子繞組由U、V、W三相組成，并采用雙層繞組。一種四極變頻電機定子組件，所述的定子組件包括具有定子槽的定子鐵芯，以及位于定子槽內(nèi)的定子繞組，所述的定子鐵芯由若干個具有定子內(nèi)圓孔的圓形狀定子沖片疊壓而成，所述的定子沖片在定子內(nèi)圓孔圓周上徑向均布有多個定子齒，相鄰定子齒之間形成定子槽，所述的定子繞組由U、V、W三相組成，其中所述的定子槽的數(shù)量為24個，所述的定子繞組采用雙層繞組。優(yōu)選地，所述的雙層繞組是指每相定子繞組有4套線圈，每一相的每套線圈又包括一個大線圈和一個小線圈。優(yōu)選地，所述的每一相的大線圈的繞組節(jié)距均為7，每一相的小線圈的繞組節(jié)距均為5，每一相上一套線圈的大線圈的下元件邊與每一相下一套線圈的小線圈的下元件邊同槽，每一相上一套線圈的小線圈的下元件邊與每一相下一套線圈的大線圈的下元件邊同槽，簡單地實現(xiàn)了雙層繞組的定子組件的同槽同極，同極相鄰，有效保證了在定子繞組通電時，定子繞組的電流方向也形成了同槽同向。優(yōu)選地，所述的定子沖片外徑范圍在所述的定子沖片內(nèi)徑范圍在65-70mmo本發(fā)明提供的雙層定子繞組式的四極變頻電機定子組件大大提高了地電機繞組的利用率，避免了定子繞組在定子組件端部的浪費量，而且通過本發(fā)明提供的24槽雙層繞組分布結(jié)構(gòu)有效保證了四極變頻電機在高頻時能夠有足夠的輸出功率和輸出效率，同時又降低了變頻器的輸出電壓，大大降低了電機的制造成本和使用成本。這里需要說明的是，本發(fā)明提供的四極變頻電機定子組件中的定子繞組結(jié)構(gòu)不局限應用于本發(fā)明所述的四極變頻電機結(jié)構(gòu)，只要定子組件滿足本發(fā)明上述四極變頻電機定子組件的文字限定，可以根據(jù)實際需求，應用于其它任意一種類型或結(jié)構(gòu)的四極變頻電機；當然地，選用本發(fā)明所述的四極變頻電機結(jié)構(gòu)，使用效果更好。優(yōu)選地，所述的轉(zhuǎn)子組件可以采用以下技術方案一種變頻電機轉(zhuǎn)子組件，包括轉(zhuǎn)子鐵芯和一體位于轉(zhuǎn)子鐵芯兩端的鑄鋁端環(huán)，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯由若干個具有轉(zhuǎn)子內(nèi)圓孔的圓形狀轉(zhuǎn)子沖片通過扭角疊壓而成，其中所述的轉(zhuǎn)子沖片外周均布若干個閉口梨形槽，所述的轉(zhuǎn)子沖片外徑范圍在67-69mm。所述的扭角疊壓作為本領域的常規(guī)術語，屬于沖片疊壓的常規(guī)技術，因此其具體工藝在此不再贅述。本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)子鐵芯通過轉(zhuǎn)子沖片扭角疊壓后得到，用于抑制電機的同步轉(zhuǎn)矩和附加轉(zhuǎn)矩，同時還可以減少電機的電磁振動、降低噪音，提高電機的起動性能；所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)圓孔用于容納轉(zhuǎn)軸，其尺寸范圍根據(jù)轉(zhuǎn)軸的尺寸進行配合設定。優(yōu)選地，所述的閉口梨形槽的數(shù)量為33個。優(yōu)選地，所述的閉口梨形槽齒寬范圍在3. 5-3. 9mm,閉口梨形槽頂寬度范圍在
2.2-3mm,閉口梨形槽底寬度范圍在O. 7-1. 2mm,閉口梨形槽內(nèi)深度范圍在7_10mm。優(yōu)選地，所述的鑄鋁端環(huán)厚度范圍在12-16mm，鑄鋁端環(huán)高度范圍在14_17mm。本發(fā)明提供的變頻電機轉(zhuǎn)子組件的目的是將電機轉(zhuǎn)子組件獲得理想的轉(zhuǎn)子電阻，從而確保所述的電機轉(zhuǎn)子組件應用于變頻電機后，實現(xiàn)變頻電機在高頻時能夠有更大輸出功率的同時，在低頻時又有足夠的輸出力矩和輸出效率。這里需要說明的是，本發(fā)明提供的變頻電機轉(zhuǎn)子組件不局限于應用于本發(fā)明所述的電機結(jié)構(gòu)，只要滿足本發(fā)明上述變頻電機轉(zhuǎn)子組件的文字限定，可以根據(jù)實際需求，應用于其它任意一種類型或結(jié)構(gòu)的電機；當然地，如選用本發(fā)明提供的電機結(jié)構(gòu)，如定子組件的結(jié)構(gòu)，使用效果更好。本發(fā)明所述的外部部件可以是機電設備中的一種，由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊、尤其適合應用于洗衣機領域，具體可以為波輪洗衣機和滾筒洗衣機，也可以是其他類型的洗衣機。本發(fā)明所述的固定安裝或固定連接的方式可以是現(xiàn)有技術中任意一種緊固方式，優(yōu)選地，為螺釘緊固連接。本發(fā)明的工作原理和優(yōu)點(I)、本發(fā)明通過將控制器的發(fā)熱元件與電機端蓋直接固定配合，實現(xiàn)將由導熱系數(shù)高的材料制備而成的端蓋同時作為控制器的散熱器，即可滿足控制器的散熱需求，不僅大大提高了電機與控制器組件的結(jié)構(gòu)緊湊度，同時避免單獨設置散熱器，大大降低了生產(chǎn)成本。(2)、由于本發(fā)明將控制器上需要通電的發(fā)熱元件，如IPM模塊、整流裝置等部件全部設置在靠近端蓋外側(cè)的控制器板面上，并與端蓋外側(cè)上的配合部件直接固定連接，直接將端蓋作為控制器的發(fā)熱元件的散熱器，因此本發(fā)明所述的控制器設為單面板即可，相對現(xiàn)有技術中采用雙面板的控制器，極大地降低了控制器的生產(chǎn)成本。(3)、本發(fā)明提供的四極變頻電機用定子沖片的材料用量少，生產(chǎn)成本低，裝配工藝簡單，而且本發(fā)明提供的四極變頻電機用定子沖片應用于四極變頻電機后大大擴大了電機的驅(qū)動頻率范圍，降低了工作噪音，同時有效提高了四極變頻電機的工作轉(zhuǎn)矩和工作效率，即在滿足相同的電機性能的前提下，大大節(jié)省了耗電量，即本發(fā)明提供的四極變頻電機用定子沖片最大程度地保證了四極變頻電機性能的合理輸出。
(4)、本發(fā)明提供的雙層定子繞組式的四極變頻電機定子組件大大提高了地電機繞組的利用率，避免了定子繞組在定子組件端部的浪費量，而且通過本發(fā)明提供的24槽雙層繞組分布結(jié)構(gòu)有效保證了四極變頻電機在高頻時能夠有足夠的輸出功率和輸出效率，同時又降低了變頻器的輸出電壓，大大降低了電機的制造成本和使用成本。(5)、本發(fā)明利用在定子沖片上設置落料切邊實現(xiàn)定子沖片的錯位排列，最大程度地提高沖料的利用率，且沖料工藝簡單方便。(6)、本發(fā)明提供的變頻電機轉(zhuǎn)子組件的目的是將電機轉(zhuǎn)子組件獲得理想的轉(zhuǎn)子電阻，從而確保所述的電機轉(zhuǎn)子組件應用于變頻電機后，實現(xiàn)變頻電機在高頻時能夠有更大輸出功率的同時，在低頻時又有足夠的輸出力矩和輸出效率。


附圖I是本發(fā)明一種實施例所述的電機與控制器組件的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖I的立體結(jié)構(gòu)爆炸圖；附圖3是本發(fā)明一種實施例所述的電機端蓋與控制器組件的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是附圖3的立體結(jié)構(gòu)爆炸圖；附圖5是附圖3的端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6是本發(fā)明一種實施例所述的定子組件結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7是本發(fā)明一種實施例所述的四極變頻電機用定子沖片結(jié)構(gòu)示意圖；附圖8是附圖7中A處結(jié)構(gòu)放大示意圖；附圖9是附圖7所示定子沖片的排料結(jié)構(gòu)示意圖；附圖10是本發(fā)明一種實施例所述的四極變頻電機的定子繞組分布圖；附圖11是本發(fā)明一種實施例所述的轉(zhuǎn)子組件結(jié)構(gòu)示意圖；附圖12是附圖11的部分剖視圖；附圖13是附圖11所示轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標記電機100、定子組件110、定子沖片111、定子內(nèi)圓孔111_1、定子齒111-2、定子槽 111-3、安裝通孔 111-4、落料切邊 111-5、lll_5a、lll_5b、lll_5c、lll_5d、lll-5e、lll-5f、第一凸起111_6、第二凸起111_7、焊接孔111_8、沖料定位孔111_9、定子沖片外徑Φ 、定子沖片內(nèi)徑Φ 、定子齒寬tl、等效軛高hcl、定子槽口 BsO、大線圈Q1、小線圈Q2、轉(zhuǎn)子組件120、轉(zhuǎn)子沖片121、轉(zhuǎn)子內(nèi)圓孔121-1、閉口梨形槽121-2、轉(zhuǎn)子沖片外徑Φ D2、閉口梨形槽齒寬12、閉口梨形槽頂寬度Br2、閉口梨形槽底寬度Br3、閉口梨形槽內(nèi)深度h2、鑄鋁端環(huán)122、鑄鋁端環(huán)厚度Dk、鑄鋁端環(huán)高度H、端蓋130、前端蓋130a、后端蓋130b、配合部件131、安裝腳132、轉(zhuǎn)軸140、磁環(huán)組件150、霍爾組件160、控制器200、靠近端蓋外側(cè)的控制器板面200a、遠離端蓋外側(cè)的控制器板面200b、發(fā)熱元件210、導熱片212、控制器蓋板220、散熱窗口 221。
具體實施例方式首先需要指出的是，本文中涉及的上、下等方位詞是以圖I至圖13中零部件位于圖中及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表述技術方案的清楚及方便。應當理解，本文所采用的方位詞不應限制本申請文件請求保護的范圍。
實施例I、參見圖1、2，并結(jié)合參考圖3、4、5，一種電機與控制器組件，包括電機100，控制電機運行的控制器200，控制器200直接被安裝在電機100上，電機包括定子組件110、與轉(zhuǎn)軸140結(jié)合為一體的轉(zhuǎn)子組件120、兩個固定定子組件110用的前端蓋130a和后端蓋130b，轉(zhuǎn)子組件120可相對定子組件110旋轉(zhuǎn)，其中所述的控制器200 —側(cè)固定安裝在所述的后端蓋130b外側(cè)上，控制器200的發(fā)熱元件210設置在靠近后端蓋130b外側(cè)的控制器板面200a上，后端蓋130b外側(cè)上設有與發(fā)熱元件210固定連接的配合部件131，發(fā)熱元件210通過導熱片212與配合部件131固定連接；所述的前端蓋130a和后端蓋130b為鑄鋁端蓋；所述的控制器200為單面板，具體為所述的靠近后端蓋130b外側(cè)的控制器板面200a為導線分布面，遠離后端蓋130b外側(cè)的控制器板面200b為非導線 分布面；所述控制器200另一側(cè)固定連接有控制器蓋板220，所述的控制器蓋板220上還設有若干個散熱窗口 221 ;所述的前端蓋130a和后端蓋130b均設有2個用于與外部部件安裝配合的安裝腳132 ;所述的轉(zhuǎn)軸140 —端端部固定設有磁環(huán)組件150，靠近后端蓋130b外側(cè)的控制器板面200a上設有霍爾組件160，霍爾組件160與磁環(huán)組件150近距離耦合，所述的磁環(huán)組件150是由磁環(huán)本體進行注塑后得到的一體磁環(huán)注塑件，所述的磁環(huán)本體通過注塑件固定在轉(zhuǎn)軸140 一端端部。實施例2、一種電機與控制器組件，所述的外部部件為洗衣機，所述的轉(zhuǎn)軸140另一端端部連接有皮帶輪(圖未標記)，通過皮帶輪將動力傳遞到減速機構(gòu)，再通過減速結(jié)構(gòu)傳遞到洗衣機的洗滌軸和脫水軸；轉(zhuǎn)軸也可以直接通過離合機構(gòu)選擇性地將動力傳遞到洗衣機的洗衣軸和脫水軸，這些都屬于本領域的公知常識，在此不再一一贅述，其余可同實施例I。實施例3、參見圖3、4、5，并結(jié)合參考圖1、2，一種電機端蓋與控制器組件，所述的控制器200包括控制電機100運行的軟件，控制器200直接被安裝在端蓋130上，其中所述的控制器200 —側(cè)固定安裝在所述的端蓋130外側(cè)上，控制器200的發(fā)熱元件210設置在靠近端蓋130外側(cè)的控制器板面200a上，端蓋130外側(cè)上設有與發(fā)熱元件210固定連接的配合部件131，發(fā)熱元件210與配合部件131固定連接；所述的配合部件131為凸臺，凸臺的形狀與控制器的發(fā)熱元件210的形狀相配合；所述的控制器200為單面板，具體為所述的靠近端蓋130外側(cè)的控制器板面200a為導線分布面，遠離端蓋130外側(cè)的控制器板面200b為非導線分布面；所述的端蓋130為鑄鋁端蓋；所述控制器200另一側(cè)固定連接有控制器蓋板220 ;所述的控制器蓋板220上還設有若干個散熱窗口 221，所述的散熱窗口 221的方向背離外部水流流入方向；所述的端蓋130設有2個用于與外部部件安裝配合的安裝腳132 ;所述的轉(zhuǎn)軸140 —端端部固定設有磁環(huán)組件150，靠近端蓋130外側(cè)的控制器板面200a上設有霍爾組件160，霍爾組件160與磁環(huán)組件150近距離耦合；所述的磁環(huán)組件150是由磁環(huán)本體進行注塑后得到的一體磁環(huán)注塑件，所述的磁環(huán)本體通過注塑件固定在轉(zhuǎn)軸140 一端端部，其余可同實施例I或?qū)嵤├?。實施例4、一種電機端蓋與控制器組件，所述的發(fā)熱元件210與配合部件131之間設有導熱膠，其余可同實施例I或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?。實施例5、參見圖7、8，一種四極變頻電機用定子沖片，所述的定子沖片111具有定子內(nèi)圓孔111-1，在定子內(nèi)圓孔11-1圓周上徑向均布有24個定子齒111-2，各相鄰定子齒111-2之間形成24個定子槽111-3，其中所述的定子沖片外徑Φ 范圍在所述的定子沖片內(nèi)徑ODil范圍在65-70mm;所述的定子齒寬tl范圍在5. 0-5. 4mm，定子槽111-3底與定子沖片111外圓周的等效軛高hcl范圍在7. 2-9. 5mm，定子槽口 BsO范圍在I. 8-2. 2mm ;所述的定子沖片111外圓周上設有6個落料切邊111-5 ;所述的定子沖片111外圓周上設有第一凸起111-6和第二凸起111-7，第一凸起111-6和第二凸起111_7相連，相連處形成安裝通孔111-4 ;所述的安裝通孔111-4的數(shù)量為3個；所述的第一凸起111-6邊和第二凸起111-7邊上分別設有I個焊接孔111-8，其余可同實施例I或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?，從而得到新的實施例。實施例6、參見圖9，一種電機定子沖片排料結(jié)構(gòu)，所述的定子沖片111外圓周上設有6個落料切邊111-5，其中所述的定子沖片111的2個落料切邊lll-5a、lll-5b可分別與其它相同的定子沖片111的落料切邊111-5接觸連接以呈正位形狀排列；所述的4個落料切邊lll-5c、lll-5d、lll-5e、lll-5f可分別與其它相同的定子沖片111的落料切邊111-5接觸連接以呈錯位形狀排列；所述的定子沖片111外圓周上還設有2個沖料定位孔111-9，其余可同實施例1-5中的任意一種實施例，從而得到新的實施例。 實施例7、參見圖6，10，一種四極變頻電機定子組件，所述的定子組件110包括具有定子槽111-3的定子鐵芯，以及位于定子槽111-3內(nèi)的定子繞組(圖6未示出)，所述的定子鐵芯由若干個具有定子內(nèi)圓孔111-1的圓形狀定子沖片111疊壓而成，所述的定子沖片111在定子內(nèi)圓孔111-1圓周上徑向均布有24個定子齒111-2，各相鄰定子齒111-2之間形成24個定子槽111-3，所述的定子繞組由U、V、W三相組成，其中所述的定子繞組采用雙層繞組；所述的雙層繞組是指每相定子繞組有4套線圈，每一相的每套線圈又包括一個大線圈Ql和一個小線圈Q2 ;所述的每一相的大線圈Ql的繞組節(jié)距均為7，每一相的小線圈Q2的繞組節(jié)距均為5，每一相上一套線圈的大線圈Ql的下元件邊與每一相下一套線圈的小線圈Q2的下元件邊同槽，每一相上一套線圈的小線圈Q2的下元件邊與每一相下一套線圈的大線圈Ql的下元件邊同槽，其余可同實施例1-6中的任意一種實施例，從而得到新的實施例。實施例8、參見圖11、12、13，一種變頻電機轉(zhuǎn)子組件,包括轉(zhuǎn)子鐵芯和一體位于轉(zhuǎn)子鐵芯兩端的鑄鋁端環(huán)122，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯由若干個具有轉(zhuǎn)子內(nèi)圓孔121-1的圓形狀轉(zhuǎn)子沖片121通過扭角疊壓而成，其中所述的轉(zhuǎn)子沖片121外周均布33個閉口梨形槽121-2 ;所述的轉(zhuǎn)子沖片外徑Φ 2范圍在67-69mm ;所述的閉口梨形槽齒寬t2范圍在3. 5-3. 9mm,閉口梨形槽頂寬度Br2范圍在2. 2_3mm，閉口梨形槽底寬度Br3范圍在O. 7-1. 2mm,閉口梨形槽內(nèi)深度h2范圍在7_10mm ;所述的鑄鋁端環(huán)厚度Dk范圍在12_16mm，鑄鋁端環(huán)高度H范圍在14-17_，其余可同實施例1-7中的任意一種實施例，從而得到新的實施例。以上實施例是經(jīng)過本申請人的大量實驗摸索，同時結(jié)合電機的基本原理后，對于定子沖片111、轉(zhuǎn)子沖片121的各處結(jié)構(gòu)的具體尺寸給出了最優(yōu)選的尺寸范圍，當然地，與以上提供的尺寸范圍相近似的尺寸，如低于或高于上述實施例給出的尺寸范圍同樣可行，但實施效果明顯變差。對于本實施例附圖中所示而沒有進行文字說明的結(jié)構(gòu)相信是本領域技術人員的常規(guī)技術手段或公知常識，相信這些結(jié)構(gòu)是不具備新穎性和創(chuàng)造性的，因此在此對這些部件不再一一進行文字贅述。
本發(fā)明以上實施例為優(yōu)選的實施例，本發(fā)明并不局限于上述具體的實施例，它還有很多變化或改型，都不脫離本發(fā)明的實質(zhì)精神和范圍，均屬于本發(fā)明的保護范圍。 ·
權利要求
1.一種電機與控制器組件，包括電機(100)，控制電機運行的控制器(200)，控制器(200 )直接被安裝在電機(100 )上，電機包括定子組件(110)、與轉(zhuǎn)軸(140 )結(jié)合為一體的轉(zhuǎn)子組件(120)、至少一個固定定子組件(110)用的端蓋(130)，轉(zhuǎn)子組件(120)可相對定子組件(110)旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述的控制器(200)—側(cè)固定安裝在所述的端蓋(130)外側(cè)上，控制器(200)的發(fā)熱元件(210)設置在靠近端蓋(130)外側(cè)的控制器板面(200a)上，端蓋(130)外側(cè)上設有與發(fā)熱元件(210)固定連接的配合部件(131)，發(fā)熱元件(210)與配合部件(131)固定連接，所述的端蓋(130)由導熱系數(shù)高的材料制備而成。
2.如權利要求I所述的電機與控制器組件，其特征在于所述的控制器(200)為單面板。
3.如權利要求I或2所述的電機與控制器組件，其特征在于所述控制器(200)另一側(cè)固定連接有控制器蓋板(220)，所述的控制器蓋板(220)上還設有I個或若干個散熱窗口(221)。
4.如權利要求I或2所述的電機與控制器組件，其特征在于所述的端蓋(130)設有2個或2個以上的用于與外部部件安裝配合的安裝腳(132)。
5.如權利要求I或2所述的電機與控制器組件，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸(140)—端端部固定設有磁環(huán)組件(150)，靠近端蓋(130)外側(cè)的控制器板面(200a)上設有霍爾組件(160)，霍爾組件(160)與磁環(huán)組件(150)近距離耦合。
6.如權利要求I或2或5所述的電機與控制器組件，其特征在于所述的電機(100)為四極電機，所述的定子組件(110)包括具有定子槽(111-3)的定子鐵芯，以及位于定子槽(111-3)內(nèi)的定子繞組；所述的定子鐵芯由若干個具有定子內(nèi)圓孔(111-1)的圓形狀定子沖片(111)疊壓而成，所述的定子沖片(111)在定子內(nèi)圓孔(111-1)圓周上徑向均布有24個定子齒(111-2)，各相鄰定子齒(111-2)之間形成24個定子槽(111-3);所述的定子沖片外徑((DDl)范圍在111-115mm，所述的定子沖片內(nèi)徑(O)Di I)范圍在65-70mm ;所述的定子齒寬(tl)范圍在5. 0-5. 4_，定子槽(111-3)底與定子沖片(111)外圓周的等效軛高(hcl)范圍在7. 2-9. 5mm，定子槽口(BsO)范圍在I. 8-2. 2mm。
7.如權利要求6所述的電機與控制器組件，其特征在于所述的定子沖片(111)外圓周上均布有2個或2個以上的用于與電機端蓋(130)固定配合的安裝通孔(111-4)。
8.如權利要求6所述的電機與控制器組件，其特征在于所述的定子沖片(111)外圓周上設有6個落料切邊(lll-5a、lll-5b、lll-5c、lll-5d、lll-5e、lll-5f);所述的定子沖片(111)的2個落料切邊(lll-5a、lll-5b)可分別與其它相同的定子沖片(111)的落料切邊(111-5)接觸連接以呈正位形狀排列；所述的4個落料切邊(lll-5c、lll-5d、lll-5e、11 l-5f)可分別與其它相同的定子沖片(111)的落料切邊(111-5)接觸連接以呈錯位形狀排列。
9.如權利要求6所述的電機與控制器組件，其特征在于所述的定子繞組由U、V、W三相組成，并采用雙層繞組，所述的雙層繞組是指每相定子繞組有4套線圈，每一相的每套線圈又包括一個大線圈(Ql)和一個小線圈(Q2);所述的每一相的大線圈(Ql)的繞組節(jié)距均為7，每一相的小線圈(Q2)的繞組節(jié)距均為5，每一相上一套線圈的大線圈(Ql)的下元件邊與每一相下一套線圈的小線圈(Q2)的下元件邊同槽，每一相上一套線圈的小線圈(Q2)的下元件邊與每一相下一套線圈的大線圈(Ql)的下元件邊同槽。
10.如權利要求I或2或5所述的電機與控制器組件，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子組件(120)包括轉(zhuǎn)子鐵芯和一體位于轉(zhuǎn)子鐵芯兩端的鑄鋁端環(huán)(122)，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯由若干個具有轉(zhuǎn)子內(nèi)圓孔(121-1)的圓形狀轉(zhuǎn)子沖片(121)通過扭角疊壓而成；所述的轉(zhuǎn)子沖片 (121)外周均布33個閉口梨形槽(121-2);所述的轉(zhuǎn)子沖片外徑(0>D2)范圍在67_69_;所述的閉口梨形槽齒寬(t2)范圍在3. 5-3. 9mm,閉口梨形槽頂寬度(Br2)范圍在2. 2_3mm，閉口梨形槽底寬度(Br3)范圍在0. 7-1. 2mm,閉口梨形槽內(nèi)深度(h2)范圍在7_10mm ;所述的鑄鋁端環(huán)厚度(Dk)范圍在12-16mm，鑄鋁端環(huán)高度(H)范圍在14_17mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機與控制器組件，包括電機，控制電機運行的控制器，其中所述的控制器一側(cè)固定安裝在所述的端蓋外側(cè)上，控制器的發(fā)熱元件設置在靠近端蓋外側(cè)的控制器板面上，端蓋外側(cè)上設有與發(fā)熱元件固定連接的配合部件，發(fā)熱元件與配合部件固定連接，所述的端蓋由導熱系數(shù)高的材料制備而成，本發(fā)明通過將控制器的發(fā)熱元件與電機端蓋直接固定配合，實現(xiàn)將由導熱系數(shù)高的材料制備而成的端蓋同時作為控制器的散熱器，即可滿足控制器的散熱需求，不僅大大提高了電機與控制器組件的結(jié)構(gòu)緊湊度，同時避免單獨設置散熱器，大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號H02K17/14GK102801253SQ20121029781
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權日2012年8月20日
發(fā)明者陳道超 申請人:常州新亞電機有限公司