CN217904131U - 一种外转子直驱轮组电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种外转子直驱轮组电机，包括内定子和相对所述内定子旋转的外转子；所述内定子包括定子铁心，所述铁心外侧设置有周向均匀分布的多个凸齿；所述外转子包括依次层叠设置的第一转子铁心、永磁磁环和第二转子铁心，所述第一转子铁心和所述第二转子铁心内侧均设置有周向均匀分布的多个凸齿；相邻两个所述凸齿之间形成齿槽，所述第一转子铁心的凸齿与所述第二转子铁心的齿槽相对应设置。本实用新型结构紧凑，能实现低转速大力矩、自定位及高精度控制，且产品标准化便于生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及行走机器人技术领域，尤其涉及一种外转子直驱轮组电机。
背景技术
近年来，在人口红利不断消散、自动化需求日益增强的背景下，机器人已经在全球范围内迎来了***式的发展，其所取得的每一项成果，行进的每一步动态，以及未来的每一个趋势，无不引发人们的万分关注。机器人的行走移动是通过驱动轮组件内的电机驱动滚轮转动实现。
然而由于行走机器人左右两侧的驱动轮组件通常左右对称，这就导致左右两侧的驱动轮组件内的零部件的结构不同，从而不仅增加了零件的模具成本，还降低了行走机器人的生产效率和装配效率。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种外转子直驱轮组电机，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种外转子直驱轮组电机，包括内定子和相对所述内定子旋转的外转子；所述内定子包括定子铁心，所述定子铁心外侧设置有周向均匀分布的多个凸齿；所述外转子包括依次层叠设置的第一转子铁心、永磁磁环和第二转子铁心，所述第一转子铁心和所述第二转子铁心内侧均设置有周向均匀分布的多个凸齿；相邻两个所述凸齿之间形成齿槽，所述第一转子铁心的凸齿与所述第二转子铁心的齿槽相对应设置。
进一步地，所述外转子还包括壳体，所述壳体内壁设置有限位槽，所述第一转子铁心和所述第二转子铁心的外壁均设置有限位块，所述限位块与所述限位槽卡接。
进一步地，所述定子铁心、所述第一转子铁心和所述第二转子铁心均由硅钢片叠压成型。
进一步地，还包括固定轴，所述内定子与所述固定轴固定连接，所述外转子通过轴承转动连接于所述固定轴上。
进一步地，所述内定子还包括PCB控制板和绕设于所述定子铁心上的定子绕组，所述定子绕组与所述PCB控制板电气连接；所述固定轴内部设置有中空通道，所述PCB控制板连接有导线，所述导线穿过所述中空通道和终端设备连接。
进一步地，所述定子铁心上设置有绝缘架，所述PCB控制板固定安装于所述绝缘架上。
进一步地，所述PCB控制板上设置有霍尔元件，用于进行位置定位。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构紧凑，能实现低转速大力矩、自定位及高精度控制，且产品标准化便于生产。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的分解结构示意图。
图3为本实用新型的剖面示意图。
图4为本实用新型中内定子的结构示意图。
需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如图1至3所示，一种外转子直驱轮组电机，包括内定子1和相对内定子1旋转的外转子2；内定子1包括定子铁心11，定子铁心11外侧设置有周向均匀分布的多个凸齿101；外转子2包括依次层叠设置的第一转子铁心21、永磁磁环22和第二转子铁心23，第一转子铁心21和第二转子铁心23内侧均设置有周向均匀分布的多个凸齿101；相邻两个凸齿101之间形成齿槽，第一转子铁心21的凸齿101与第二转子铁心23的齿槽相对应设置。
具体地，由于第一转子铁心21、永磁磁环22和第二转子铁心23层叠设置，永磁磁环22将上下两侧的第一转子铁心21和第二转子铁心23磁化成磁极相反的磁场，通电时内定子1和外转子2的磁动势相互作用，产生电磁转矩驱动外转子2步进。且普通电机转子和定子的间隙一般为0.5mm以上，本实施例的外转子2与内定子1之间的间隙可以设置为0.05-0.5mm之间，实现较大力矩输出。而在未通电时，由于外转子2形成的磁场对定子铁心11进行吸附，产生转动阻力限制外转子2步进，实现自定位。且第一转子铁心21的凸齿101与第二转子铁心23的齿槽相对应设置，即第一转子铁心21与第二转子铁心23的凸齿101相互交叉错位设置，通过内定子1和外转子2上的凸齿101和齿槽相互配合，步进驱动器为内定子1提供一个脉冲信号时，驱动外转子2步进一个凸齿101的齿距；本实施例中的定子铁心11设置为80个凸齿101，第一转子铁心21和第二转子铁心23均设置为100个凸齿101，当需要驱动外转子2转动一圈时，内定子1则需要输出200个脉冲信号，从而降低电机的转速，实现低速运行。此外，可以通过步进驱动器控制脉冲信号个数来控制外转子2步进的齿距数，实现高精度控制，无需设置编码器。还可以通过控制步进驱动器给电机脉冲信号不同实现正反转即可，如左轮采用正转脉冲信号、右轮采用反转脉冲信号，以实现两个轮子同时前进或后退，从而实现轮组统一生产，无需区分左右，实现产品标准化。本实施例结构紧凑，能实现低转速大力矩、自定位及高精度控制，且产品标准化便于生产。
进一步地，外转子2还包括壳体24，壳体24内壁设置有限位槽241，第一转子铁心21和第二转子铁心23的外壁均设置有限位块231，限位块231与限位槽241卡接。结构紧凑稳定，便于安装。
进一步地，定子铁心11、第一转子铁心21和第二转子铁心23均由硅钢片叠压成型。
进一步地，还包括固定轴3，内定子1与固定轴3固定连接，外转子2通过轴承转动连接于固定轴3上。
进一步地，内定子1还包括PCB控制板12和绕设于定子铁心11上的定子绕组13，定子绕组13与PCB控制板12电气连接；固定轴3内部设置有中空通道301，PCB控制板12连接有导线14，导线14穿过中空通道301和终端设备连接。
进一步地，定子铁心11上设置有绝缘架15，PCB控制板12固定安装于绝缘架15上。
进一步地，PCB控制板12上设置有霍尔元件，用于进行位置定位。
具体地，本实施例中的PCB控制板12设置为弧形，通过绝缘架15固定在定子铁心11的边缘，利用导线14从固定轴3内部的中空通道301穿出，以连接PCB控制板12和外部的终端设备，充分利用了电机的内部空间，使结构更加紧凑，便于实现小型化。
对于本实用新型的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种外转子直驱轮组电机，其特征在于：包括内定子和相对所述内定子旋转的外转子；所述内定子包括定子铁心，所述定子铁心外侧设置有周向均匀分布的多个凸齿；所述外转子包括依次层叠设置的第一转子铁心、永磁磁环和第二转子铁心，所述第一转子铁心和所述第二转子铁心内侧均设置有周向均匀分布的多个凸齿；相邻两个所述凸齿之间形成齿槽，所述第一转子铁心的凸齿与所述第二转子铁心的齿槽相对应设置。
2.根据权利要求1所述的外转子直驱轮组电机，其特征在于：所述外转子还包括壳体，所述壳体内壁设置有限位槽，所述第一转子铁心和所述第二转子铁心的外壁均设置有限位块，所述限位块与所述限位槽卡接。
3.根据权利要求1所述的外转子直驱轮组电机，其特征在于：所述定子铁心、所述第一转子铁心和所述第二转子铁心均由硅钢片叠压成型。
4.根据权利要求1所述的外转子直驱轮组电机，其特征在于：还包括固定轴，所述内定子与所述固定轴固定连接，所述外转子通过轴承转动连接于所述固定轴上。
5.根据权利要求4所述的外转子直驱轮组电机，其特征在于：所述内定子还包括PCB控制板和绕设于所述定子铁心上的定子绕组，所述定子绕组与所述PCB控制板电气连接；所述固定轴内部设置有中空通道，所述PCB控制板连接有导线，所述导线穿过所述中空通道和终端设备连接。
6.根据权利要求5所述的外转子直驱轮组电机，其特征在于：所述定子铁心上设置有绝缘架，所述PCB控制板固定安装于所述绝缘架上。
7.根据权利要求5所述的外转子直驱轮组电机，其特征在于：所述PCB控制板上设置有霍尔元件，用于进行位置定位。
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