本发明专利技术公开了一种排水泵，其特征在于，所述排水泵包括叶轮和用于驱动叶轮的无刷电动机，该叶轮包括轮盘和多个设置在轮盘上的叶片，所述叶片从轮盘表面沿叶轮轴线方向延伸远离轮盘表面，且具有邻近叶轮轴线的第一端和远离叶轮轴线且与第一端相对的第二端；其中叶片在垂直于叶轮轴线的平面中具有平滑弯曲的截面形状，所述截面形状至少包括邻近第一端的第一弧形区段和邻近第二端的第二弧形区段，第一弧形区段具有第一曲率半径，而第二弧形区段具有不同于第一曲率半径的第二曲率半径。本发明专利技术所提供的排水泵结构简单，寿命较长，且适合批量生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及排水泵
，更具体地，本专利技术涉及一种排水泵及其叶轮。
技术介绍
目前，洗碗机、洗衣机等家用电器循环水或排水所用排水泵的电动机通常为感应电动机或单相永磁同步电动机。感应电动机由于效率较低、结构复杂、体积较大、成本较高，已逐步退出洗碗机、洗衣机等家用电器排水泵应用领域。单相永磁同步电机本身无法实现定向旋转，需要在转子结构上增加止逆机构来防止电机反向旋转，而且单相永磁同步电机的电机结构较复杂，启动噪音较大。另一方面，洗衣机、洗碗机等家用电器现有排水泵所用的叶轮一般由安装在轴套上的若干叶片构成，且叶片为直叶片，排水过程中，使水在离心力、切向剪力作用下达到排水目的，其缺点是排水泵水流量小，内耗大，且水流轴向也有部分剪切力，会挤压端盖和电机轴，导致端盖变形，转子组件偏移而不能正常工作，形成噪音。同时，因叶轮与泵座之间有一定的间隙，在轴向剪切力的作用下水就产生了涡流，而像洗衣机、洗碗机类家用电器，所需要排出的污水中会含有或多或少的纤维、棉纱等杂物，这些杂物跟随水的涡旋，到达轴承处，缠绕在水泵的轴上，长时间运行后，缠绕的杂物逐渐增多，使水泵轴产生阻力，不能正常排水，严重时会使水泵堵转、烧坏。随着绿色家电理念的提出和环保意识的增强，现有的排水泵已无法满足大家对居住环境舒适度越来越高的要求。因此，需要一种新型的排水泵，其结构简单，体积较小，效率较高，工作噪音较小
技术实现思路
为了解决上述技术问题，根据本专利技术的第一方面，提供了一种排水泵用无刷电动机，包括:电机壳；电机轴；转子组件，安装在所述电机轴上且随所述电机轴的旋转而同步旋转，包括转子铁芯以及嵌放在所述转子铁芯上的转子磁极；定子组件，包括定子铁芯以及绕制在定子铁芯槽中的三相定子绕组；以及控制板，包括三相逆变电路，并且包括电路控制部件，该电路控制部件采用空间矢量脉宽调制技术控制所述三相逆变电路向所述定子组件上的三相定子绕组输出的三相电压，其中，所述控制板被容纳在所述电机壳中。由此，该无刷电动机能够实现定向旋转，而无需采用止逆机构。优选地，控制板还包括电路控制部件，该电路控制部件采用空间矢量脉宽调制技术控制所述三相逆变电路向所述定子组件上的定子绕组输出的三相电压。优选地，定子组件采用分数槽结构。优选地，转子组件中的单个转子磁极在对应的极距范围内所占的电气角度范围为90° -120°。优选地，控制板还包括检测部件和模数转换部件，所述检测部件用于检测所述三相逆变电路向所述定子组件上的三相定子绕组输出的三相电压和三相电流并且输出三相电压检测信号和三相电流检测信号；所述模数转换部件将所述检测部件所检测到的三相电压检测信号和三相电流转换检测信号为数字电压信号和数字电流信号，并将转换得到的数字电压信号和数字电流信号提供给所述电路控制部件。优选地，电路控制部件利用从所述模数转换部件接收的数字电压信号和数字电流信号，采用滑模控制方法估计所述转子组件的转子磁极的位置。优选地，电路控制部件利用所估计的转子磁极的位置、以及所述数字电压信号和数字电流信号，采用空间矢量脉宽调制技术产生用于控制所述三相逆变电路中的功率开关器件的脉冲信号。优选地，控制板还包括差分放大部件，所述差分放大部件从所述检测部件接收所述三相电压检测信号和三相电流检测信号，放大所述三相电压检测信号和三相电流检测信号，并将放大后的三相电压检测信号和三相电流检测信号输出到所述模数转换部件。优选地，电路控制部件为一个或多个微处理器或数字信号处理器。优选地，控制板还包括三相输出端和接地端，所述三相输出端分别与所述三相逆变电路的三相输出端连接并且分别与所述三相定子绕组连接，所述接地端与所述三相逆变电路的中心点连接并且与所述三相定子绕组的中心点连接。优选地，在所述控制板上，所述三相逆变电路和所述检测部件布置在一起，而所述电路控制部件、所述差分放大部件和所述模数转换部件与所述三相逆变电路和所述检测部件隔开布置。优选地，控制板通过机械配合的方式与所述定子组件固定在一起。优选地，无刷电动机用于洗碗机或洗衣机中的排水泵。优选地，电机壳不完全封闭，使得定子组件的一部分暴露。此外，根据本专利技术的第二方面，提供了一种排水泵，包括如前述方面所述的无刷电动机和由无刷电动机驱动的水泵部分。所述水泵部分包括水泵壳和叶轮，所述电机壳在电机轴伸出的一侧具有用于和所述水泵壳固定的固定结构，且所述叶轮固定连接到所述电机轴以便于在所述无刷电动机的驱动下与所述电机轴一起旋转。与现有技术相比，采用根据本专利技术的无刷电动机能够实现定向旋转，而无需采用止逆机构，由此也使得本专利技术的排水泵更加高效和紧凑。根据本专利技术的第三方面，提供了一种排水泵，所述排水泵包括叶轮和用于驱动叶轮的无刷电动机，该叶轮包括轮盘和多个设置在轮盘上的叶片，所述叶片从轮盘表面沿叶轮轴线方向延伸远离轮盘表面，且具有邻近叶轮轴线的第一端和远离叶轮轴线且与第一端相对的第二端；其中叶片在垂直于叶轮轴线的平面中具有平滑弯曲的截面形状，所述截面形状至少包括邻近第 一端的第一弧形区段和邻近第二端的第二弧形区段，第一弧形区段具有第一曲率半径，而第二弧形区段具有不同于第一曲率半径的第二曲率半径。 优选地，第一曲率半径大于第二曲率半径。优选地，第一端为叶片的入口端且第二端为叶片的出口端。优选地，第一弧形区段和第二弧形区段的曲率中心在叶片的同一侧。优选地，叶片还包括位于第一弧形区段和第二弧形区段之间的线性或弧形的第三区段。优选地，该第三区段为具有第三曲率半径的第三弧形区段，该第三曲率半径大于第一和第二曲率半径。优选地，该第三区段为具有第三曲率半径的第三弧形区段，该第三曲率半径在第一和第二曲率半径之间。优选地，第一弧形区段在第一端处的切线与在该位置的径向方向的夹角为叶片的入口角α，所述叶片的入口角α为0-25° ;而第二弧形区段在第二端处的切线与在该位置的径向方向的夹角为叶片的出口角β，所述叶片的出口角β为70-90°。优选地，轮盘中心具有叶轮孔，用于与电动机轴连接，叶轮孔与叶片的第一端之间的环状区域内设置有至少一个泄压孔。优选地，所述轮盘和叶片一体成形为单件。优选地，所述排水泵还包括如第一方面所述的无刷电动机。根据本专利技术的第四方面，还提供了一种排水泵用叶轮，包括如前述第三方面所限定的叶轮结构。通过采用弧形叶片,使叶片采用最为合理弯曲样式,和叶片入口角和叶片出口角，减小流动损失，提高了工作效率。通过轮盘设计，防止了水流对端盖的冲击和由此造成的损坏，同时，由于水流产生的轴向力较小，避免了水流对电机轴以及转子的冲击，防止由此导致转子偏离轴线，产生噪音，保证其在轴向正常工作，延长了其工作寿命。轮盘的设计还防止水中的杂物跟随水的涡旋，到达轴承处，缠绕在水泵的轴上，长时间运行后使水泵轴产生阻力，不能正常排水，严重时使水泵堵转、烧坏。泄压孔的设计，保证了轮盘两侧水压相同，避免一侧水流冲击过大对轮盘造成的损坏。本专利技术所提供的排水泵叶轮及排水泵结构简单，寿命较长，且适合批量生产。根据本专利技术的第五方面，提供了一种排水泵用的电动机，该电动机包括外壳、电机轴、转子组件和定子组件，电机轴在电动机的一个端部处连接到排水泵的叶轮，用于驱动叶轮，其中该外壳的侧壁上设置有容纳接线端子的端子口和端子保护结构，端子保护结构包括设置端子口上方的保护本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种排水泵，其特征在于，所述排水泵包括叶轮和用于驱动叶轮的无刷电动机，该叶轮包括轮盘和多个设置在轮盘上的叶片，所述叶片从轮盘表面沿叶轮轴线方向延伸远离轮盘表面，且具有邻近叶轮轴线的第一端和远离叶轮轴线且与第一端相对的第二端；其中叶片在垂直于叶轮轴线的平面中具有平滑弯曲的截面形状，所述截面形状至少包括邻近第一端的第一弧形区段和邻近第二端的第二弧形区段，第一弧形区段具有第一曲率半径，而第二弧形区段具有不同于第一曲率半径的第二曲率半径。
【技术特征摘要】
1.一种排水泵，其特征在于，所述排水泵包括叶轮和用于驱动叶轮的无刷电动机，该叶轮包括轮盘和多个设置在轮盘上的叶片，所述叶片从轮盘表面沿叶轮轴线方向延伸远离轮盘表面，且具有邻近叶轮轴线的第一端和远离叶轮轴线且与第一端相对的第二端； 其中叶片在垂直于叶轮轴线的平面中具有平滑弯曲的截面形状，所述截面形状至少包括邻近第一端的第一弧形区段和邻近第二端的第二弧形区段，第一弧形区段具有第一曲率半径，而第二弧形区段具有不同于第一曲率半径的第二曲率半径。2.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，第一曲率半径大于第二曲率半径。3.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，其中第一端为叶片的入口端且第二端为叶片的出口端。4.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，第一弧形区段和第二弧形区段的曲率中心在叶片的同一侧。5.如权利 要求1所述的排水泵，其特征在于，叶片还包括位于第一弧形区段和第二弧形区段之间的线性或弧形的第三区段。6.如权利要求5所述的排水泵，其特征在于，该第三区段为具有第三曲率半径的第三弧形区段，该第三曲率半径大于第一和第二曲率半径。7.如权利要求5所述的排水泵，其特征在于，该第三区段为具有第三曲率半径的第三弧形区段，该第三曲率半径在第一和第二曲率半径之间。8.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，第一弧形区段在第一端处的切线与在该位置的径向方向的夹角为叶片的入口角α，所述叶片的入口角α为0-25° ;而第二弧形区段在第二端处的切线与在该位置的径向方向的夹角为叶片的出口角β，所述叶片的出口角β 为 70-90。。9.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，轮盘中心具有叶轮孔，用于与电动机轴连接，叶轮孔与叶片的第一端之间的环状区域内设置有至少一个泄压孔。10.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，所述轮盘和叶片一体成形为单件。11.权利要求1所述的排水泵，其特征在于，所述无刷电动机包括: 电机壳； 电机轴； 转子组件，安装在所述电机轴上且随所述电机轴的旋转而同步旋转，包括转子铁芯以及嵌放在所述转子铁芯上的转子磁极； 定子组件，包括定子铁芯以及绕制在定子铁芯槽中的三相定子绕组；以及 控制板，包括三相逆变电路，并且包括电路控制部件，该电路控制部件采用空间矢量脉宽调制技术控制所述三相逆变电路向所述定子组件上的三相定子绕组输出的三相电压， 其中，所述控制板...
【专利技术属性】
技术研发人员：王胜，赵殿合，邵韦，朋兴谱，
申请(专利权)人：常州雷利电机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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