CN220510849U - 一种外转子无刷电机及其磁钢安装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种外转子无刷电机及其磁钢安装结构，所述外转子无刷电机包括转子组件，其中，所述转子组件包括壳体和多个条形磁钢，所述壳体由硅钢片制成，并且所述壳体内侧壁上开设有多个沿周向均匀间隔开并且沿轴向延伸的凹槽，所述磁钢固定安装在所述凹槽中并且凸出所述壳体的内侧壁预定高度。本实用新型的磁钢安装在转子壳体内侧的凹槽中，使得在磁钢安装过程时中定位更准确，粘合度更高，避免磁钢在使用过程中脱落，提高了电机的使用寿命，并且提高了电磁能量转换效率和电机的性能。
Description
技术领域
本实用新型属于电机领域，具体地涉及一种外转子无刷电机及其磁钢安装结构。
背景技术
现有的外转子无刷电机一般都是将磁钢直接粘接在转子壳体的内侧，壳体内表面为光滑的圆柱面，磁钢与壳体粘接时会产生缝隙，导致两者之间的粘合度差，一方面容易漏磁，另一方面在电机刹车过程中，磁钢容易断裂或者脱落，极大地影响电机的使用寿命。
此外，现有外转子无刷电机的壳体一般采用普通的金属材料制成，例如钢、铝等材料，但是这些材料导磁效率不佳，造成电机能量转换效率不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种外转子无刷电机及其磁钢安装结构，以解决上述问题。为此，本实用新型采用的技术方案如下：
根据本实用新型的一方面，提供了一种外转子电机磁钢安装结构，所述外转子无刷电机包括转子组件，其中，所述转子组件包括壳体和多个条形磁钢，所述壳体由硅钢片制成，并且所述壳体内侧壁上开设有多个沿周向均匀间隔开并且沿轴向延伸的凹槽，所述磁钢固定安装在所述凹槽中并且凸出所述壳体的内侧壁预定高度。
进一步地，所述预定高度小于所述磁钢厚度的一半。
进一步地，所述预定高度为所述磁钢厚度的1/3～1/2。
进一步地，所述磁钢的厚度为2mm以上。
进一步地，所述磁钢的厚度为2～4mm。
进一步地，所述磁钢通过胶水粘贴在所述凹槽中。
进一步地，所述磁钢的长度为10～45mm。
根据本实用新型的另一方面，还提供了一种外转子无刷电机，其中，所述外转子无刷电机具有如上所述的外转子无刷电机磁钢安装结构。
进一步地，所述外转子无刷电机还包括风叶组件，所述风叶组件嵌套在所述壳体上，其中，所述壳体的外侧壁上设有至少一个定位槽，所述风叶组件的内侧壁上设有与所述定位槽配合的定位筋条。
进一步地，所述外转子无刷电机为20极18槽三相无刷电机。
本实用新型的磁钢安装在转子壳体内侧的凹槽中，使得在磁钢安装过程时中定位更准确，粘合度更高，避免磁钢在使用过程中脱落，提高了电机的使用寿命，并且提高了电磁能量转换效率和电机的性能。
附图说明
图1是本实用新型的外转子无刷电机的立体图；
图2是图1所示的外转子无刷电机的另一立体图，其中，风叶组件去除；
图3是图1所示的外转子无刷电机的立体分解图；
图4是图1所示的外转子无刷电机的侧视图；
图5是沿图4中的A-A线截取的外转子无刷电机的剖视图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
如图1至5所示，一种外转子无刷电机包括定子组件1、转子组件2、风叶组件3和电机轴4，其中，定子组件1包括支架11和固定安装在支架11上的铁芯12，铁芯12具有18个凸极121，每个凸极121上缠绕有线圈包122。转子组件2包括壳体21和多个条形磁钢22。壳体21可以由硅钢片制成，优选地，壳体21由牌号为300或470的硅钢片叠加而成。壳体21的内侧壁上开设有多个(示出20个)沿周向均匀间隔开并且沿轴向延伸的凹槽211。条形磁钢22固定安装在凹槽211中并且凸出壳体21的内侧壁预定高度。即，凹槽211的深度小于磁钢22的厚度，使得磁钢22在壳体21的径向上未完全嵌入到凹槽211中，从而减少磁阻损耗，有利于提高电磁能量转换效率，进而提高电机的性能。凹槽的大小(宽度和长度)与磁钢22相匹配，从而使得在安装磁钢22时能够定位更准确，粘合度更高，安装后磁钢22不易脱落，也不易出现歪斜，牢固性更高，避免磁钢在使用过程中脱落，提高了电机的使用寿命。通过实测发现，本外转子无刷电机的输出效率可以提高至90％以上。
风叶组件3嵌套在转子组件2的壳体21上，电机轴4通过两个轴承5可转到地安装在支架11上并与风叶组件3固定连接，使得转子组件2、风叶组件3和电机轴4可以一起转动。在本实施例中，风叶组件3的内侧壁上设有多个(示出9个)定位筋条31，转子组件2的壳体21的外侧壁上开设有多个(示出9个)定位槽212，风叶组件3和转子组件2通过定位筋条31和定位槽212的定位配合而固定嵌套在一起。应该理解，定位筋条31和定位槽212的数量不限于所示实施例。定位槽212与凹槽211错开，以降低壳体21的厚度。即，定位槽212位于两个凹槽211之间。具体地，定位槽212的宽度为1～2mm，深度为1～2mm。应该理解，也可以是壳体21上设有定位筋条，风叶组件3上设有定位槽。在本实施例中，定位筋条31和定位槽212的横截面为大致方形。
在一具体实施例中，磁钢22通过胶水粘接在凹槽211中，安装后磁钢22不易脱落，也不易出现歪斜，牢固性更高。
如图2和3所示，支架11可以一体成型，包括圆环状底部111和圆柱状安装部112，圆环状底部111和圆柱状安装部112之间连接有多个径向筋条113，形成镂空结构。圆环状底部111的外侧壁上形成有多个径向向外凸出的固定部114，固定部114具有固定孔1141，以方便固定。固定部114呈大致等腰梯形。圆柱状安装部112的上下两端的内侧壁上分别设有轴承安装部，轴承5固定安装在该轴承安装部上。圆柱状安装部112具有与轴承5同轴的中心通孔1121，电机轴4从该中心通孔1121穿过并且固定安装于轴承5，使得电机轴4可以相对于支架11转动。圆柱状安装部112的外侧壁上设有一对径向相对的沿轴向延伸的定位槽1122，铁芯12嵌套在圆柱状安装部112上并具有与定位槽1122配合的定位筋条123。应该理解，也可以是铁芯12设有定位槽，支架11设有定位筋条。
如图5所示，风叶组件3的外壳的外径d1为108～115mm，转子组件2的壳体21的厚度t1大于等于2mm，优选地为2～4mm。磁钢22凸出壳体21的内侧壁的预定高度h1小于磁钢22的厚度t2的一半，优选地预定高度h1为磁钢22的厚度t2的1/3～1/2。即，磁钢22在凹槽211外的厚度与磁钢22在凹槽211中的厚度的比值为1:1～1:2。其中，凹槽211的深度大于等于1mm，优选为1～2mm。电机的气隙尺寸为0.6～0.8mm。磁钢22的厚度t2大于等于2mm，优选为2～4mm，磁钢22的长度为10～45mm。
在本实施例中，磁钢22的长度为45mm，厚度t2为2.5mm，凹槽211的深度为1.5mm，磁钢22露在凹槽211外面的厚度(即，预定高度h1)为1mm。
本外转子无刷电机的极数(即，凸极121的数量)和槽数(即，磁钢22的数量)之比为3/2～1，其中，槽数优选地为18槽，极数为2～24，优选地，极数为20。在本实施例中，外转子无刷电机为20极18槽三相无刷电机，即极数和槽数之比10:9。
进一步地，本外转子无刷电机的额定电压为36～310V，额定功率为1000～5000W，转速为1500～5000转/分钟。本实施例中，电机的额定电压为54V，设计额定功率为3000W。
优选地，风叶组件3可以采用压铸铝或其它金属压铸而成。
以上已详细描述了本实用新型的优选实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种外转子无刷电机磁钢安装结构，所述外转子无刷电机包括转子组件，其特征在于，所述转子组件包括壳体和多个条形磁钢，所述壳体由硅钢片制成，并且所述壳体内侧壁上开设有多个沿周向均匀间隔开并且沿轴向延伸的凹槽，所述磁钢固定安装在所述凹槽中并且凸出所述壳体的内侧壁预定高度。
2.如权利要求1所述的外转子无刷电机磁钢安装结构，其特征在于，所述预定高度小于所述磁钢的厚度的一半。
3.如权利要求2所述的外转子无刷电机磁钢安装结构，其特征在于，所述预定高度为所述磁钢的厚度的1/3～1/2。
4.如权利要求2或3所述的外转子无刷电机磁钢安装结构，其特征在于，所述磁钢的厚度为2mm以上。
5.如权利要求4所述的外转子无刷电机磁钢安装结构，其特征在于，所述磁钢的厚度为2～4mm。
6.如权利要求1所述的外转子无刷电机磁钢安装结构，其特征在于，所述磁钢通过胶水粘贴在所述凹槽中。
7.如权利要求1所述的外转子无刷电机磁钢安装结构，其特征在于，所述磁钢的长度为10～45mm。
8.一种外转子无刷电机，其特征在于，所述外转子无刷电机具有如权利要求1-7中任一项所述的外转子无刷电机磁钢安装结构。
9.如权利要求8所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述外转子无刷电机还包括风叶组件，所述风叶组件嵌套在所述壳体上，其中，所述壳体的外侧壁上设有至少一个定位槽，所述风叶组件的内侧壁上设有与所述定位槽配合的定位筋条。
10.如权利要求8所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述外转子无刷电机为20极18槽三相无刷电机。
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