可编程电动机和装配方法组成比例

具有不用单独紧固件而咬在一起结构的电动机。电动机的构造去除了附加公差以更准确地装配。电动机能在总装之后进行编程和测试，并且能非破坏性地拆卸以便修理和改造。电动机构造成使水不易进入电动机外壳中，并限制水进入外壳时造成的影响。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及电动机，尤其涉及具有简化的、容易装配的结构的电动机。电动机的装配要求转子安装成相对于定子旋转，使得转子上的磁铁大体上与定子上的一个或多个绕组对准。传统上，这是通过将转子的轴安装在附接到定子的框架上来实现的。通过定子接收轴，使得它绕定子的轴旋转。可以提供框架和一个单独的壳来包围定子和转子。除了这些基本的电动机部件以外，还装配控制部件。电换向式电动机可以具有安装不同部件的印刷电路板。电动机的装配要求电路板部件与绕组电连接，并且还提供与外部电源的电连接。电路板本身固定在适当的位置，通常用紧固件或者通过熔焊、锡焊或压焊连接到定子上。这些步骤中，一些步骤是人工执行的，消耗大量相关的材料劳动力成本。仅为连接所使用的紧固件和任何其他材料都是附加部分，这些部分有它们自己相关的成本并且需要时间进行装配。电动机组成部分的公差必须可以控制，以便在所有装配好的电动机中，转子可以在不接触定子的情况下相对于定子自由旋转。定子和转子上的磁铁之间的气隙最好小，以便促进转子和定子之间磁通的传递，同时允许转子旋转。几个部件的尺寸公差可以影响气隙的大小。这些部件的公差是附加的，使得气隙的尺寸不得不比理想的大，以确保在所有装配好的电动机中转子保持自由旋转。根据电动机的配置，影响气隙大小的部件数量可以变化。通常，对电动机进行编程，以便以电动机的终端用户所期望的某种方式进行操作。例如，可以将某些工作参数编入印刷电路板部件中，例如电动机的速度、在电动机起动之前的延迟以及其他参数。批量生产的电动机在总装之前以相同的方式进行最一般的编程且不能对以后的装配进行重新编程。但是，电动机的终端用户有时对电动机的操作有不同的要求。此外终端用户可以改变电动机的理想工作参数。为此，必须保留大量的电动机或者至少可编程电路板库存，以满足种种应用。电动机具有无数应用，包括那些要求电动机在有水的情况下进行工作的应用。水对电动机的操作和寿命是有害的，保持定子和控制电路不积水至关重要。使定子和其他部件防水是众所周知的。但是，对于批量生产的电动机来说，有必要使防止水进入和积聚在电动机中所需要的成本保持最小。当在冷藏区域内使用电动机时，附加的担心是在电动机上形成冰。通常，电动机会断开与其电源的连接，或者被插入电路板的电连接器上形成的冰损坏。在插入式连接器的印刷电路板之间形成的冰能将连接器从印刷电路板推开，造成断开连接或者电路板或连接器的破损。围绕本专利技术的若干目的和特征，提供一种具有很少组成部件的电动机；这种电动机没有固定其组成部件的紧固件；这种电动机在批量生产中能准确装配；这种电动机的部件能吸收公差，从而使附加公差的影响最小；这种电动机能在总装之后被重新编程；这种电动机阻止水进入电动机；这种电动机抵抗较低温度操作时的损坏和故障。进一步围绕本专利技术的若干目的和特征，提供一种需要很少步骤和最少劳动力装配电动机的方法；这种方法使必须作的连接数最少；这种方法使附加公差的影响最小；这种方法允许在总装之后进行编程和测试；这种方法容易使用。在一种形式下，本专利技术包括一种电动机。定子包括其上有绕组的定子铁心。转子包括容纳在定子铁心中的轴，用于使转子相对于定子绕轴的纵轴线旋转。所连接的外壳与定子和转子一起形成装配后的电动机，外壳适于支撑定子和转子。其上具有可编程部件的印刷电路板控制电动机的操作，印刷电路板其上安装有触点，用于对可编程部件进行编程，印刷电路板容纳在外壳中。外壳有一个端口，端口中通常与印刷电路板上的触点对齐，端口的尺寸和形状适于接收与微处理器连接的探针，探针与外壳内部的触点连接，以便对电动机进行编程。在另一种形式下，本专利技术包括一种装配电动机的方法，包括以下步骤形成包括定子铁心和其上绕组的定子；形成包括转子轴的转子；形成适于支撑和至少部分包围定子和转子的外壳；将其上有可编程部件的印刷电路板与绕组连接；装配定子、转子和外壳，使得印刷电路板包围在外壳中；在所述装配定子、转子和外壳的步骤之后通过外壳中的端口将探针插入，与印刷电路板上的触点连接；以及通过与印刷电路板连接的探针对可编程部件进行编程。下面使本专利技术的其他目的和特征部分明显，部分被指明。附图说明图1使以风扇形式的电动机分解的立视图；图2使电动机定子组成部件的分解透视图；图3是装配后电动机的垂直横截面图；图4是定子和从其定子上的安装位置被分解的印刷电路板；图5是从右侧看到的图1的罩的局部放大图；图6是中央定位构件和转子轴轴承的侧正视图；图7是其右端部正视图；图8是定位构件和轴承的纵截面；图9是定子的定子铁心的一端视图，以虚线示出了中央定位构件和通过定位构件定位的极片；图10是定子铁心的一相反端的视图；图11是在包括图10的线11-11的平面中取的一个截面；图12是在转子轮毂与定子接合处电动机的大大放大的局部视图；图13是在包括图5的线13-13的平面中取的一个截面，以虚线示出了印刷电路板，并示出了探针连接到罩中的印刷电路板上以及一个挡块；图14是在包括图5的线14-14的平面中取的一个截面，以虚线示出了印刷电路板，并示出了与罩的插座分解的电源连接器插头；以及图15是电动机的局部放大视图，示出了定子/转子部件与罩的咬合连接。图16是根据本专利技术控制单相电动机的微处理器的框图；图17是根据本专利技术的图16的电源示意图。或者，可以为DC输入或非双AC输入修改电源电路。图18是用于根据本专利技术的图16电动机微处理器的低压复位的示意图；图19是用于根据本专利技术的图16电动机的霍尔传感器的选通电路示意图；图20是根据本专利技术的图16电动机的微处理器的示意图；图21是根据本专利技术的图16电动机的霍尔传感器的示意图；图22是用于使根据本专利技术的图16的电动机定子换向的H-桥箕舌线阵列示意图；图23是本专利技术电动机的微处理器操作流程图，在这种操作模式下，电动机以某一速度和转矩在恒定的空气流量下被换向，所述速度和转矩由不包括谐振点的表所定义的。图24是本专利技术电动机的微处理器在运行模式下(起动后)的操作流程图，在这种模式下，通过使每个电源开关具有最小的不工作时间使电动机保持在安全操作区域内而没有电流检测，最小不工作时间取决于转子的速度。图25是起动模式的时序图，提供了基于速度的安全操作区域(SOA)控制。图26是实现图25的时序图的一个最佳实施例的流程图，示出了提供基于速度的安全操作区域(SOA)控制的起动模式。图27是提供基于速度的安全操作区域(SOA)控制的加速运转模式的时序图。图28是在起动模式中预定次数的换向之后起动的运行模式下的本专利技术电动机的微处理器的操作流程图，其中在运行模式下，微处理器在恒定的换向周期使开关进行N次换向，其中换向周期作为速度、转矩或恒定的转子空气流量的函数每M次换向就对其进行调整。在所有附图中，相应的参考字符表示相应的部分。现在参考附图，尤其参考图1和3，根据本专利技术原理构造的电动机20包括定子22、转子24和外壳26(参考数字总体上指其对象)。在图示实施例中，电动机10的类型是转子磁铁在定子的外部，以风扇形式示出。因此，转子24包括具有风扇叶片30的轮毂28，风扇叶片与轮毂整体形成并从轮毂径向伸出。轮毂28和风扇叶片30由一件聚合材料组成。轮毂在一端开口并限定一个空腔，在空腔中，转子轴32安装在轮毂的轴上(图3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机，包括：定子，包括定子铁心和定子铁心上的绕组；转子，包括接收在定子铁心中的轴，用于使转子相对于定子围绕轴的纵轴线旋转；外壳，与定子和转子连接在一起形成装配好的电动机，外壳适于支撑定子和转子；印刷电路板，其上具有控制电动机操作的可编程部件，印刷电路板上安装有用于对可编程部件进行编程的触点，印刷电路板接纳于外壳中；外壳中具有大体与印刷电路板上的触点对准的的端口，端口的尺寸和形状适于接收连接到微处理器的探针，探针与外壳内部的触点连接，以对电动机进行编程。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RK霍伦贝克，JE格林，GA汤普森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]