CN210404933U - 外转子永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种外转子永磁同步电机，包括后端盖、与后端盖相对固定的定子组件，以及与后端盖相对转动、且设置在定子组件外侧的转子组件，后端盖为阶梯结构，其包括一大直径的空心圆盘及在其中轴线上延伸设置的圆筒结构，空心圆盘的外端面上设置有快速卡接机构，圆筒结构外套设固定有定子组件，圆筒结构内固设有套设在主轴上且与其相匹配轴承，轴承位于主轴的两端，且位于主轴两端的轴承的轴心处于同一直线上；主轴的一端伸出于圆筒结构的端部并与转子组件相固定。本实用新型的有益效果主要体现在：轴承固定设置在后端盖的圆筒结构内，且位于主轴的两端，而非通过组装来完成的，有效地提高了轴承的同心度和位置度。

Description

外转子永磁同步电机

技术领域

本实用新型涉及同步电机技术领域，具体而言，尤其涉及一种外转子永磁同步电机。

背景技术

外转子永磁同步电机应用在多种场合，但由于外转子的永磁同步电机相对内转子永磁同步电机零部件复杂，组装过程中容易降低精度，造成电机运行噪声，影响电机的运行寿命等问题，很多应用领域还不能和内转子电机具备同样的应用效果。永磁同步外转子电机结构中的轴承位置受到转子结构的影响需要安装在转子的一侧，而不是转子的两侧，这样两个轴承的同心度将影响转子与定子的气隙，如果轴承的同心线与安装面不垂直，那么也将影响电机安装后输出轴转矩输出的平稳性，造成振动和噪声，同时影响电机运行寿命。

目前已有的解决方案是通过机壳、端盖、轴承座的高加工精度，通过较高的组装精度来达到轴承安装的同心度和位置度，但此方案成本较高，对组装要求高，任何一个零部件的加工精度不良都会导致整个电机的运行受到影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种外转子永磁同步电机。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种外转子永磁同步电机，包括后端盖、与所述后端盖相对固定的定子组件，以及与所述后端盖相对转动、且设置在所述定子组件外侧的转子组件，所述后端盖为阶梯结构，其包括一大直径的空心圆盘及在其中轴线上延伸设置的圆筒结构，所述空心圆盘的外端面上设置有快速卡接机构，所述圆筒结构外套设固定有定子组件，所述圆筒结构内固设有套设在主轴上且与其相匹配轴承，所述轴承位于所述主轴的两端，且位于所述主轴两端的所述轴承的轴心处于同一直线上；所述主轴的一端伸出于所述圆筒结构的端部并与所述转子组件相固定。

优选的，所述转子组件包括呈凹框结构的转子本体，其内壁上固设有一组磁钢，以及固定在所述转子本体上的输出轴，所述输出轴与所述主轴相共轴固定。

优选的，所述输出轴上设有一贯穿孔，所述贯穿孔内设置有与所述主轴花键槽连接的花键。

优选的，所述主轴与所述输出轴之间为冷压过盈配合。

优选的，所述定子组件包括围设在所述圆筒结构上的定子铁芯，所述定子铁芯上固设有霍尔元件，所述定子铁芯的两端固设有绝缘墙板，所述绝缘墙板上固设有绕组，其中远离所述贯穿孔的所述绕组的外侧面上还设有霍尔板。

优选的，所述轴承为深沟球轴承。

优选的，所述快速卡接机构为与所述后端盖一体而成的卡爪，所述卡爪均布在所述空心圆盘外侧面的四周上。

优选的，所述后端盖上还套设有密封圈，所述密封圈位于所述霍尔板与所述后端盖的内壁之间，且与两者紧贴。

优选的，所述后端盖上还通过螺钉固设有一用于固定外接线的压线板，所述绕组为三相绕组。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、设计精巧，轴承固定设置在后端盖的圆筒结构内，且位于主轴的两端，而非通过组装来完成的，有效的提高了轴承的同心度和位置度，另外，仅需要保证后端盖的加工精度，无需其它零部件都采用严苛的加工精度，有效的降低了电机组装的复杂度，减小高精度加工部件，降低了电机的整体成本；

2、花键和花键槽的设置可对安装主轴起到导向作用，以提高安装主轴的精准度；

3、主轴为被动转动，当转子组件转动时，由于花键的设置可使主轴与其同步转动，另外，主轴与转子之间采用冷压过盈配合可大大提高连接的可靠性，杜绝主轴与转子之间滑动的现象，延长主轴的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型的剖视图；

图2：本实用新型中转子的侧视图；

图3：本实用新型中定子组件的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型揭示了一种外转子永磁同步电机包括后端盖1、主轴5、与所述后端盖1相对固定的定子组件2，以及与所述后端盖1相对转动、且设置在所述定子组件2外侧的转子组件3，所述后端盖为阶梯结构，其包括一大直径的空心圆盘14及在其中轴线上延伸设置的圆筒结构13，所述定子组件2固设在所述圆筒结构13上。

所述转子组件3包括呈凹框结构的转子本体30，其内壁上固设有一组磁钢4，以及固定在所述转子本体30上的输出轴32，所述输出轴32与所述主轴5相共轴固定。优选的，所述磁钢4是通过胶水固设在所述转子组件3上，其固定的方式并非本实用新型的保护要点，因此不在此做过多的赘述，当然，也可以为其他固定方式，均属于本实用新型的保护范畴。

所述输出轴32上设有一贯穿孔31，所述贯穿孔31内设置有与所述主轴5花键槽连接的花键。所述花键和花键槽的设置可对安装主轴起到导向作用，以提高安装主轴的精准度。所述主轴5与所述输出轴32之间为冷压过盈配合。所述主轴与转子之间采用冷压过盈配合可大大提高连接的可靠性，杜绝主轴与转子之间滑动的现象，延长主轴的使用寿命。

所述定子组件2包括围设在所述圆筒结构13上的定子铁芯21，所述定子铁芯21上固设有霍尔元件25，所述定子铁芯21的两端固设有绝缘墙板22，所述绝缘墙板22上固设有绕组23，其中远离所述贯穿孔31的所述绕组23的外侧面上还设有霍尔板24。所述后端盖1上还通过螺钉17固设有一用于固定外接线的压线板18。所述绕组23为三相绕组，三相绕组沿定子铁芯21对称分布，在空间互差120度电角度。在绕组23通入三相电流，在通入电流后就会在电机的绕组中形成旋转磁场，由于在转子上安装了磁钢，磁钢的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥的原理，在定子组件中产生的旋转磁场会带动所述转子进行旋转，最终达到转子的旋转速度与定子组件中产生的旋转磁极的转速相等。另外，所述霍尔元件是应用霍尔效应的半导体，用以测定转子转速。

本实用新型中，所述空心圆盘14的外端面上设置有快速卡接机构，所述快速卡接机构为与所述后端盖1一体而成的卡爪15，所述卡爪15均布在所述空心圆盘14外侧面的四周上。所述卡爪15的设置可实现快速将其安装至电动门窗的导轨上，安装便捷，便于将电机整体拆卸，极大地提高工作效率。

本实用新型的设计要点在于：所述圆筒结构13内固设有套设在主轴5上且与其相匹配轴承6，所述轴承6位于所述主轴5的两端，且位于所述主轴5两端的所述轴承6的轴心处于同一直线上。所述主轴5的一端伸出于所述圆筒结构13的端部并与所述转子组件3相固定。所述轴承6固定设置在后端盖1的圆筒结构内，且位于主轴的两端，而非通过组装来完成的，有效的提高了轴承的同心度和位置度，同时，仅需要保证后端盖的加工精度，无需其它零部件都采用严苛的加工精度，有效的降低了电机组装的复杂度，减小高精度加工部件，降低了电机的整体成本。

本实施例中所述轴承6为深沟球轴承，采用深沟球轴承是利用其适用于高转速甚至极高转速的运行，具有摩擦系数小，极限转速高，且能承载一定量的承受径向负荷和轴向负荷，当然，也可采用其他轴承，本实用新型不做具体限定。

本实用新型中，该电机还可套设有防护罩或前端盖（图中未示出），所述防护罩或前端盖的设置可防止灰尘进行电机内部，延长其使用寿命。另外，所述后端盖1上还套设有密封圈16，所述密封圈16位于所述霍尔板24与所述后端盖1的内壁之间，且与两者紧贴。

下面简单阐述一下本实用新型的工作过程：当所述定子组件通入由三相逆变器经脉宽调制的三相交流电后，定子组件会产生空间磁场，它与转子组件相互作用，产生与定子组件旋转磁场旋向相同的电磁转矩输出。当输出的转矩超过转子组件的摩擦转矩以及由于永磁体的阻尼转矩时，所述外转子永磁同步电机便开始向外做功，并不断地加速直至同步。

所述外转子永磁同步电机应用于电动门窗的驱动，所述的外转子永磁同步电机并非高转速电机，因此其应用于电动门窗的驱动中无需减速机，去除减速机可极大地降低安装电动门窗的成本。

所述外转子永磁同步电机规格如下：

电机极数：20极；

额定扭矩：1.7NM（150KG*2双开）；

额定转速：200rpm （最大速度0.5m/s）；

额定功率：50W；

使用环境温度：-25—50℃；

相对湿度：≤80%。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种外转子永磁同步电机，其特征在于：包括后端盖（1）、与所述后端盖（1）相对固定的定子组件（2），以及与所述后端盖（1）相对转动、且设置在所述定子组件（2）外侧的转子组件（3），所述后端盖为阶梯结构，其包括一大直径的空心圆盘（14）及在其中轴线上延伸设置的圆筒结构（13），所述空心圆盘（14）的外端面上设置有快速卡接机构，所述圆筒结构（13）外套设固定有定子组件（2），所述圆筒结构（13）内固设有套设在主轴（5）上且与其相匹配轴承（6），所述轴承（6）位于所述主轴（5）的两端，且位于所述主轴（5）两端的所述轴承（6）的轴心处于同一直线上；所述主轴（5）的一端伸出于所述圆筒结构（13）的端部并与所述转子组件（3）相固定。

2.根据权利要求1所述的外转子永磁同步电机，其特征在于：所述转子组件（3）包括呈凹框结构的转子本体（30），其内壁上固设有一组磁钢（4），以及固定在所述转子本体（30）上的输出轴（32），所述输出轴（32）与所述主轴（5）相共轴固定。

3.根据权利要求2所述的外转子永磁同步电机，其特征在于：所述输出轴（32）上设有一贯穿孔（31），所述贯穿孔（31）内设置有与所述主轴（5）花键槽连接的花键（33）。

4.根据权利要求3所述的外转子永磁同步电机，其特征在于：所述主轴（5）与所述输出轴（32）之间为冷压过盈配合。

5.根据权利要求4所述的外转子永磁同步电机，其特征在于：所述定子组件（2）包括围设在所述圆筒结构（13）上的定子铁芯（21），所述定子铁芯（21）上固设有霍尔元件（25），所述定子铁芯（21）的两端固设有绝缘墙板（22），所述绝缘墙板（22）上固设有绕组（23），其中远离所述贯穿孔（31）的所述绕组（23）的外侧面上还设有霍尔板（24）。

6.根据权利要求1所述的外转子永磁同步电机，其特征在于：所述轴承（6）为深沟球轴承。

7.根据权利要求1所述的外转子永磁同步电机，其特征在于：所述快速卡接机构为与所述后端盖（1）一体而成的卡爪（15），所述卡爪（15）均布在所述空心圆盘（14）外侧面的四周上。

8.根据权利要求5所述的外转子永磁同步电机，其特征在于：所述后端盖（1）上还套设有密封圈（16），所述密封圈（16）位于所述霍尔板（24）与所述后端盖（1）的内壁之间，且与两者紧贴。

9.根据权利要求8所述的外转子永磁同步电机，其特征在于：所述后端盖（1）上还通过螺钉（17）固设有一用于固定外接线的压线板（18），所述绕组（23）为三相绕组。

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