CN205811825U - 一种外转子多盘式永磁同步电动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种外转子多盘式永磁同步电动机，定子盘及电机转子，电机转子由前端盖、后端盖及外罩构成，前端盖与后端盖之间增加有中端盖；前端盖与中端盖之间以及中端盖与后端盖之间分别设置有定子盘；中端盖外侧套装有用于磁路导通的硅钢卷。本实用新型涉及的外转子永磁同步电动机采用多盘结构设计，增加盘式永磁电机的转矩，满足大转矩的直接驱动；将组成多盘式电动机的定子盘进行圆周阵列排布，提高电动机的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动机技术领域，特别涉及一种外转子多盘式永磁同步电动机。
背景技术
随着电动机的发展，人们认识到普通圆柱式电动机存在转子铁芯利用率低等一些列技术问题，于是，盘式永磁同步电动机受到广泛重视。盘式永磁同步电动机作为一种特殊结构的永磁同步电动机，结合了永磁电机和轴向磁场电机的特点，相对于传统的普通圆柱式电动机，盘式永磁同步电动机的定子由硅钢片卷绕而成，涡流损耗小，且电机轴向尺寸短，有利于提高电机的转矩密度，但其不适用于大转矩直接驱动装置。
多盘式永磁同步电动机采用多盘结构设计，可增加盘式永磁电机的转矩，适合于大转矩直接驱动装置。与此同时，组成多盘式电动机的电动机定子盘可进行各种组合，组合后的多盘式电动机可靠性大大增强，即使其中一组定子盘发生故障，其余定子盘仍然能够继续工作，不会引起电动机瘫痪，保证整个多盘式永磁同步电动机的正常运行。
实用新型内容
本实用新型的目的是，针对现有普通圆柱式电动机及盘式永磁同步电动机存在的技术问题，设计一种外转子多盘式永磁同步电动机，采用多盘结构，增加盘式永磁电机的转矩，满足大转矩的直接驱动；将组成多盘式电动机的定子盘进行圆周阵列排布，提高电动机的可靠性和稳定性。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，包括定子盘（4）及电机转子，所述电机转子由前端盖（1）、后端盖（6）及外罩（5）构成，所述前端盖（1）与后端盖（6）之间增加有中端盖（100）；
所述前端盖（1）与中端盖（100）之间以及中端盖（100）与后端盖（6）之间分别设置有定子盘（4）；
所述中端盖（100）外侧套装有用于磁路导通的硅钢卷（2）；
所述电机转子通过电机轴（15）及轴承（16）与定子盘（4）装配；所述电机轴（15）上设置有用于固定电机转子与定子盘（4）相对位置的锁紧螺母（9）；
所述前端盖（1）和后端盖（6）内侧分别镶嵌有硅钢卷（2）及磁钢（3），所述前端盖（1）和后端盖（6）上分别设置有用于镶嵌硅钢卷（2）及磁钢（3）的装配槽；
所述硅钢卷（2）及磁钢（3）通过粘接剂粘合于前端盖（1）和后端盖（6）的装配槽上；
所述定子盘（4）外接接线端子（7）；
所述定子盘（4）由芯架（17）及呈圆周状分布于芯架槽中的一组绕组组成，相邻3个绕组以串联的方式连接，所述绕组由绕组铁芯（18）及绕线（19）组成，绕组个数为双数，绕组个数与磁钢磁极数不相等，绕组通过压片（21）及螺钉（20）装配于到芯架（17）上；
所述定子盘（4）上设置有接线柱U、接线柱V及接线柱W；
所述绕组铁芯（18）设置为梯形“工”字形结构。
进一步，所述前端盖（1）与后端盖（6）之间增加有至少1个中端盖（100）。
进一步，所述绕组个数比磁钢磁极数少2个。
进一步，所述磁钢（3）设置为梯形体结构，梯形体结构的上下底为弧形，磁钢（3）沿前端盖（1）与后端盖（6）组成的圆柱体的圆周方向均匀分布，磁钢（3）的N极和磁钢（3）的S极间隔排布。
进一步，所述定子盘（4）外接有用于控制电动机运行的旋转变压器（12）。
进一步，所述旋转变压器（12）的定子通过旋转变压器座（8）及卡环（10）安装到定子盘（4）上。
进一步，所述旋转变压器（12）的转子通过旋转变压器转子轴（13）及锁紧螺栓（14）锁固于电机轴（15）上。
进一步，所述旋转变压器（12）外部设置有保护罩（11），保护罩（11）安装固定在旋转变压器座（8）上。
本实用新型提供了一种外转子多盘式永磁同步电动机，与现有技术相比，有益效果在于：
1、本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，主体结构由定子盘（4）及电机转子构成，电机转子由前端盖（1）、后端盖（6）及外罩（5）构成，前端盖（1）与后端盖（6）之间增加有中端盖（100）；前端盖（1）与中端盖（100）之间以及中端盖（100）与后端盖（6）之间分别设置有至少1定子盘（4）；此种设计结构，使得电动机中集成有多个定子盘（4），定子盘（4）与***的转子构成定转子盘，这样使得同一电动机中集成有多组可独立运行的定转子盘，采用多盘结构设计，可增加盘式永磁电机的转矩，适合于大转矩直接驱动装置；与此同时，组成多盘式电动机的电动机定转子盘可进行各种组合，组合后的多盘式电动机可靠性大大增强，即使其中一组定转子盘发生故障，其余定转子盘仍然能够继续工作，不会引起电动机瘫痪，保证整个多盘式永磁同步电动机的正常运行。
2、本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，绕组由绕组铁芯（18）及绕线（19）组成，绕组个数为双数，绕组个数与磁钢磁极数不相等，绕组通过压片（21）及螺钉（20）装配于到芯架（17）上；与现有的永磁同步电机相比，通过在绕组内部增加梯形“工”字结构的绕组铁芯（18），减少绕组气隙，降低磁路磁阻，使绕组气隙内磁场均匀，提高电机效率；与此同时，在绕组内部增加梯形“工”字结构的绕组铁芯（18），可将绕线（19）直接绕制于绕组铁芯（18），简化绕组工艺，便于采用机绕工艺，提高绕组效率。
3、本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，定子盘（4）由芯架（17）及呈圆周状分布于芯架槽中的一组绕组组成，相邻3个绕组以串联的方式连接，此种设计方式，减少了接线线路，避免接线错误，提高电动机的可靠性和稳定性，使获得的外转子多盘式永磁同步电动机更为可靠。
4、本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，电机转子由前端盖（1）、后端盖（6）及外罩（5）构成；前端盖（1）和后端盖（6）上分别镶嵌有硅钢卷（2）及磁钢（3）；磁钢（3）沿前端盖（1）与后端盖（6）组成的圆柱体的圆周方向均匀分布，磁钢（3）的N极和磁钢（3）的S极间隔排布；此种设计结构，提高了磁路的稳定性和均匀性，提高电机效率。
5、本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，绕组通过压片（21）及螺钉（20）装配于到芯架（17）上，然后采用环氧胶体固封，硅钢卷（2）及磁钢（3）通过粘接剂及机械固定粘合于前端盖（1）和后端盖（6）的装配槽上；上述设计结构，提高了本设计中外转子多盘式永磁同步电动机的机械强度和防震性，提高了电机使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型中外转子多盘式永磁同步电动机的结构示意图。
图2为本实用新型中定子盘与电机转子的结构示意图。
图3为本实用新型中定子盘的结构示意图。
图4为本实用新型中磁钢的装配结构示意图。
图5为图3的局部结构放大示意图。
具体实施方式
参阅附图1、图2、图3、图4及图5对本实用新型做进一步描述。
本实用新型涉及一种外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，包括定子盘（4）及电机转子，所述电机转子由前端盖（1）、后端盖（6）及外罩（5）构成，所述前端盖（1）与后端盖（6）之间增加有中端盖（100）；
所述前端盖（1）与中端盖（100）之间以及中端盖（100）与后端盖（6）之间分别设置有定子盘（4）；
所述中端盖（100）外侧套装有用于磁路导通的硅钢卷（2）；
所述电机转子通过电机轴（15）及轴承（16）与定子盘（4）装配；所述电机轴（15）上设置有用于固定电机转子与定子盘（4）相对位置的锁紧螺母（9）；
所述前端盖（1）和后端盖（6）内侧分别镶嵌有硅钢卷（2）及磁钢（3），所述前端盖（1）和后端盖（6）上分别设置有用于镶嵌硅钢卷（2）及磁钢（3）的装配槽；
所述硅钢卷（2）及磁钢（3）通过粘接剂粘合于前端盖（1）和后端盖（6）的装配槽上；
所述定子盘（4）外接接线端子（7）；
所述定子盘（4）由芯架（17）及呈圆周状分布于芯架槽中的一组绕组组成，相邻3个绕组以串联的方式连接，所述绕组由绕组铁芯（18）及绕线（19）组成，绕组个数为双数，绕组个数与磁钢磁极数不相等，绕组通过压片（21）及螺钉（20）装配于到芯架（17）上；
所述定子盘（4）上设置有接线柱U、接线柱V及接线柱W；
所述绕组铁芯（18）设置为梯形“工”字形结构。
优选地，作为改进，所述前端盖（1）与后端盖（6）之间增加有至少1个中端盖（100）。
优选地，作为改进，所述绕组个数比磁钢磁极数少2个。
优选地，作为改进，所述磁钢（3）设置为梯形体结构，梯形体结构的上下底为弧形，磁钢（3）沿前端盖（1）与后端盖（6）组成的圆柱体的圆周方向均匀分布，磁钢（3）的N极和磁钢（3）的S极间隔排布。
优选地，作为改进，所述定子盘（4）外接有用于控制电动机运行的旋转变压器（12）。
优选地，作为改进，所述旋转变压器（12）的定子通过旋转变压器座（8）及卡环（10）安装到定子盘（4）上。
优选地，作为改进，所述旋转变压器（12）的转子通过旋转变压器转子轴（13）及锁紧螺栓（14）锁固于电机轴（15）上。
优选地，作为改进，所述旋转变压器（12）外部设置有保护罩（11），保护罩（11）安装固定在旋转变压器座（8）上。
与现有技术相比，本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，主体结构由定子盘（4）及电机转子构成，电机转子由前端盖（1）、后端盖（6）及外罩（5）构成，前端盖（1）与后端盖（6）之间增加有中端盖（100）；前端盖（1）与中端盖（100）之间以及中端盖（100）与后端盖（6）之间分别设置有至少1定子盘（4）；此种设计结构，使得电动机中集成有多个定子盘（4），定子盘（4）与***的转子构成定转子盘，这样使得同一电动机中集成有多组可独立运行的定转子盘，采用多盘结构设计，可增加盘式永磁电机的转矩，适合于大转矩直接驱动装置；与此同时，组成多盘式电动机的电动机定转子盘可进行各种组合，组合后的多盘式电动机可靠性大大增强，即使其中一组定转子盘发生故障，其余定转子盘仍然能够继续工作，不会引起电动机瘫痪，保证整个多盘式永磁同步电动机的正常运行。
本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，绕组由绕组铁芯（18）及绕线（19）组成，绕组个数为双数，绕组个数与磁钢磁极数不相等，绕组通过压片（21）及螺钉（20）装配于到芯架（17）上；与现有的永磁同步电机相比，通过在绕组内部增加梯形“工”字结构的绕组铁芯（18），减少绕组气隙，降低磁路磁阻，使绕组气隙内磁场均匀，提高电机效率；与此同时，在绕组内部增加梯形“工”字结构的绕组铁芯（18），可将绕线（19）直接绕制于绕组铁芯（18），简化绕组工艺，便于采用机绕工艺，提高绕组效率。
本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，定子盘（4）由芯架（17）及呈圆周状分布于芯架槽中的一组绕组组成，相邻3个绕组以串联的方式连接，此种设计方式，减少了接线线路，避免接线错误，提高电动机的可靠性和稳定性，使获得的外转子多盘式永磁同步电动机更为可靠。
本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，电机转子由前端盖（1）、后端盖（6）及外罩（5）构成；前端盖（1）和后端盖（6）上分别镶嵌有硅钢卷（2）及磁钢（3）；磁钢（3）沿前端盖（1）与后端盖（6）组成的圆柱体的圆周方向均匀分布，磁钢（3）的N极和磁钢（3）的S极间隔排布；此种设计结构，提高了磁路的稳定性和均匀性，提高电机效率。
本实用新型设计的外转子多盘式永磁同步电动机，绕组通过压片（21）及螺钉（20）装配于到芯架（17）上，然后采用环氧胶体固封，硅钢卷（2）及磁钢（3）通过粘接剂及机械固定粘合于前端盖（1）和后端盖（6）的装配槽上；上述设计结构，提高了本设计中外转子多盘式永磁同步电动机的机械强度和防震性，提高了电机使用寿命。
本实用新型在使用过程中，磁钢（3）设置为梯形体结构，梯形体结构的上下底为弧形，磁钢（3）沿前端盖（1）与后端盖（6）组成的圆柱体的圆周方向均布，磁钢（3）的N和磁钢（3）的S极间隔排布，从而建立起沿轴向分布的均匀磁场，当电动机通电后，电流通过接线端子（7）流入电动机的定子盘（4），在轴向气隙磁场中，电动机的定子盘（4）受切向电磁力产生电磁转矩，使得电动机的转子旋转从轴端输出转矩，实现从电能到机械能的转换。
电动机中集成有多个定子盘（4），定子盘（4）与***的转子构成定转子盘，这样使得同一电动机中集成有多组可独立运行的定转子盘，采用多盘结构设计，可增加盘式永磁电机的转矩，适合于大转矩直接驱动装置。
本设计涉及的电动机在运行过程中，组成多盘式电动机的电动机定转子盘可进行各种组合，且可以独立运行，使得组合后的多盘式电动机可靠性大大增强，即使其中一组定转子盘发生故障，其余定转子盘仍然能够继续工作，不会引起电动机瘫痪，保证整个多盘式永磁同步电动机的正常运行。
按照以上描述，即可对本实用新型进行应用。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，包括定子盘（4）及电机转子，所述电机转子由前端盖（1）、后端盖（6）及外罩（5）构成，所述前端盖（1）与后端盖（6）之间增加有中端盖（100）；
所述前端盖（1）与中端盖（100）之间以及中端盖（100）与后端盖（6）之间分别设置有定子盘（4）；
所述中端盖（100）外侧套装有用于磁路导通的硅钢卷（2）；
所述电机转子通过电机轴（15）及轴承（16）与定子盘（4）装配；所述电机轴（15）上设置有用于固定电机转子与定子盘（4）相对位置的锁紧螺母（9）；
所述前端盖（1）和后端盖（6）内侧分别镶嵌有硅钢卷（2）及磁钢（3），所述前端盖（1）和后端盖（6）上分别设置有用于镶嵌硅钢卷（2）及磁钢（3）的装配槽；
所述硅钢卷（2）及磁钢（3）通过粘接剂粘合于前端盖（1）和后端盖（6）的装配槽上；
所述定子盘（4）外接接线端子（7）；
所述定子盘（4）由芯架（17）及呈圆周状分布于芯架槽中的一组绕组组成，相邻3个绕组以串联的方式连接，所述绕组由绕组铁芯（18）及绕线（19）组成，绕组个数为双数，绕组个数与磁钢磁极数不相等，绕组通过压片（21）及螺钉（20）装配于到芯架（17）上；
所述定子盘（4）上设置有接线柱U、接线柱V及接线柱W；
所述绕组铁芯（18）设置为梯形“工”字形结构。
2.根据权利要求1所述的外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，所述前端盖（1）与后端盖（6）之间增加有至少1个中端盖（100）。
3.根据权利要求1所述的外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，所述绕组个数比磁钢磁极数少2个。
4.根据权利要求1所述的外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，所述磁钢（3）设置为梯形体结构，梯形体结构的上下底为弧形，磁钢（3）沿前端盖（1）与后端盖（6）组成的圆柱体的圆周方向均匀分布，磁钢（3）的N极和磁钢（3）的S极间隔排布。
5.根据权利要求1所述的外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，所述定子盘（4）外接有用于控制电动机运行的旋转变压器（12）。
6.根据权利要求5所述的外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，所述旋转变压器（12）的定子通过旋转变压器座（8）及卡环（10）安装到定子盘（4）上。
7.根据权利要求5所述的外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，所述旋转变压器（12）的转子通过旋转变压器转子轴（13）及锁紧螺栓（14）锁固于电机轴（15）上。
8.根据权利要求5所述的外转子多盘式永磁同步电动机，其特征在于，所述旋转变压器（12）外部设置有保护罩（11），保护罩（11）安装固定在旋转变压器座（8）上。
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Cited By (1)
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| TWI664794B (zh) * | 2018-02-02 | 2019-07-01 | 黃思倫 | 具有柵欄式定子的外盤式馬達 |
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2016
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| TWI664794B (zh) * | 2018-02-02 | 2019-07-01 | 黃思倫 | 具有柵欄式定子的外盤式馬達 |
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