CN109391070A - 一种永磁无刷电机 - Google Patents

Abstract

一种永磁无刷电机，包括带空腔的电机外壳、密封盖接于电机外壳上方的电机上盖、电机定子、转子轴以及由转子轴带动的电机转子，由电机定子、电机转子以及转子轴组成的电机本体固定安装在电机外壳空腔内，所述的电机上盖中心带有轴孔，所述的转子轴穿过电机上盖轴孔并与电机上盖相对旋转密封连接，所述空腔内注有绝缘导热液，电机运行时，通过导热液将转子产生的热量传导至电机外壳或/和电机上盖内壁上。本设计具有散热效率高、安全可靠、使用寿命长的优点。

Description

一种永磁无刷电机

技术领域

本发明涉及一种永磁无刷电机，特别是应用于小型电动工具的全封闭永磁无刷电机。

背景技术

在如今的电动工具中，电机是一种常用的驱动设备，而在一些小型设备，比如手持型电钻等等需要电机提供高速旋转的工具设备中，小型电机是其最主要的驱动设备，而永磁无刷电机是目前适用于此类设备较多的电机之一，现有的此类电机中，大部分都是通过进行电机外壳的开放式或半敞开式设计，即部分电机本体外露于空气中的设计，该设计在减轻设备自重的同时也将电机内部的空气与电机外部的空气进行对流，加快散热，提升了散热效率，然而与此同时，也带来了部分问题，一方面，永磁无刷电机自身由于采用永磁体等零部件故而自身会带有磁性，极易吸附工作环境中的金属粉尘至电机内，并在电机内部堆积，影响电机散热，导致电路短路等机器故障，严重的甚至会发生长时间积聚于电机内的粉尘吸附成块，损坏电机内部电路，使永磁体等零部件无法正常工作，更为严重的是一些易燃易爆的粉尘在进入电机后在一定条件下与引燃源接触后会发生严重的爆炸事故，对于使用者而言极为不安全，另一方面由于工作环境特殊且为了减小设备体积，通常都不加装风机而依靠电机自身直接散热的形式进行设备运作后的散热，往往散热速度和效果都较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热效率高、安全可靠、使用寿命长的永磁无刷电机。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种永磁无刷电机，包括带空腔的电机外壳、密封盖接于电机外壳上方的电机上盖、电机定子、转子轴以及由转子轴带动的电机转子，由电机定子、电机转子以及转子轴组成的电机本体固定安装在电机外壳空腔内，所述的电机上盖中心带有轴孔，所述的转子轴穿过电机上盖轴孔并与电机上盖相对旋转密封连接，所述空腔内注有绝缘导热液，电机运行时，通过导热液将转子产生的热量传导至电机外壳或/和电机上盖内壁上。

进一步的，所述的导热液在电机转子带动下于空腔内形成的中空旋涡的最小内径小于电机转子外径。

进一步的，所述电机转子被轴向延伸设置并穿过电机上盖轴孔的转子轴支撑并绕转子轴旋转，所述电机定子设于电机转子的径向外侧，电机定子固定安装于电机外壳内，所述电机转子上还设有一油封，所述电机上盖与电机外壳密封连接后油封卡入轴孔，电机转子外露于整体电机外部，从而实现电机上盖与电机外壳的整体密封连接。

进一步的，所述电机定子侧身至少对称设有一对定位块，所述电机外壳内侧壁对应定位块位置设有定位滑槽，电机定子通过定位块与定位滑槽的配合固定安装于空腔内。

进一步的，所述电机外壳和电机上盖的配合位置之间还垫有防漏油橡胶垫圈。

本发明的有益效果是：相较于现有的永磁无刷电机技术，本发明通过将现有的外壳为半敞开式或开放式的永磁无刷电机设计成外壳全封闭的电机，隔绝了电机外壳外部与电机外壳内部的物质交换，防止电机本体的永磁零部件将工作环境中的金属粉尘吸入电机本体内，特别是一些易燃易爆的金属粉尘，避免了粉尘于电机内部发生的粉尘爆炸的问题，大大提升了电机工作的安全性，在电机外壳内加注绝缘导热液的设计直接快速地将高速旋转的转子产生的热量通过导热液导出电机本体，并通过电机外壳和电机上盖及时进行热量散出，提升导热速度和效率，既提升了电机应用于小型电动工具中的安全性，又利用应用较为广泛的金属材质的电机外壳进行整体电机的及时降温散热，相较于现有技术中通过空气和电机本体自身导热的方式，导热液充盈于电机外壳的空腔内与转子直接接触导热并通过电机外壳散热的方式更为简单高效，也能及时导出电机内一些局部难于散热降温的高温位置和高温零部件的热量，整体电机的散热更为高效充分，转子位置的热量及时散出也大幅度降低了转子自身在高速旋转工作条件下的温度，减少转子自身的高温高转速引起的转子损耗老化，整体的安全性和散热效率较高，电机的使用寿命更长，减少电机使用过程中的维护维修工作，另外，直接通过导热液进行导热散热的方式直接取代了现有技术中采用风机等设备进行送风吹风的散热方式，不再采用风机进行降温冷却后直接减小了整体电机的大小，不再产生风机高速转动降温产生的大量噪音，更为安静，大大提升了电机在整机设备内的安装空间，安装电机后的设备整体体积更小，更为轻巧。

附图说明

图1是一种永磁无刷电机的整体结构示意图。

图2是一种永磁无刷电机的爆炸结构示意图。

图3是一种永磁无刷电机的侧视图。

附图中编号表示的零部件名称如下：1、电机外壳；2、电机上盖；3、电机定子；4、电机转子；5、定位块；6、定位滑槽；7、油封。

具体实施方式

为了使得本发明实现的技术手段，创新特征与功能易于了解，下面将进一步阐述本发明。

如图1、图2和图3所示，本发明永磁无刷电机的一种实施例，包括带空腔的电机外壳1、密封盖接于电机外壳1上方的电机上盖2、电机定子3、转子轴以及由转子轴带动的电机转子4，由电机定子3、电机转子4以及转子轴组成的电机本体固定安装在电机外壳1空腔内，所述的电机上盖2中心带有轴孔，所述的转子轴穿过电机上盖2轴孔并与电机上盖2相对旋转密封连接，所述空腔内注有绝缘导热液，电机运行时，通过导热液将转子产生的热量传导至电机外壳1或/和电机上盖2内壁上。

本实施例中整体电机密闭式的设计彻底隔绝了电机内外的物质和空气的交换，避免外界易燃易爆的粉尘等危险物质进入电机内，加快电机的老化甚至对电机造成破坏，大幅度提升电机的使用寿命和使用安全性，在空腔内加注导热液并进行密封起到将电机转子4和电机本体的电机线圈产生的热量即时导出的作用，注入于空腔内的导热液也不会从电机各零部件的配合处泄漏至电机外部，避免长时间使用后导热液逐渐从配合缝隙处泄漏出电机，进而导热液的导热效果逐渐变差直至无法导热，另外，导热液在电机内还起到部分减震降噪的作用，在本发明的一个实施例中，注入电机内的导热液在电机转子4带动下于空腔内形成的中空旋涡的最小内径小于电机转子4外径，这一设计使得电机无论处于何种位置和状态，在工作状态下，即电机转子4转动时导热液能充分与工作时温度较高的电机转子4接触，及时将电机转子4处产生的热量通过导热液传递至电机外壳1和电机上盖2，并通过金属材质的电机外壳1和/或电机上盖2将热量散出电机，加快导热速度，提升整体电机的散热效率，在电机实际运转时，电机空腔内并不完全注满导热液的设计使得导热液在高温条件下发生热胀冷缩时还有自身体积大小改变的余地，不会因为完全注满导热液后发生热胀冷缩对空腔内的其他零部件产生影响。

为了进一步确保导热液不会从电机零部件的配合处泄漏出电机内部，所述电机转子4被轴向延伸设置并穿过电机上盖2轴孔的转子轴支撑并绕转子轴旋转，所述电机定子3设于电机转子4的径向外侧，电机定子3固定安装于电机外壳1内，所述电机转子4上还设有一油封7，所述电机上盖2与电机外壳1密封连接后油封7卡入轴孔，电机转子4外露于整体电机外部，从而实现电机上盖2与电机外壳1的整体密封连接。

在上述实施例中，所述导热液还可采用液体石蜡、硅油等绝缘材料，上述多种绝缘材料在起到导热作用的同时也降低了整体电机外表面带电的可能性，防止电机内部在发生损坏或因其他意外情况出现漏电，使用者触碰电机外壳1后触电的可能性大大降低，进一步提升了电机的使用安全性。

在一个较佳实施例中，为了更好地进行电机定子3的安装，确保电机定子3定位准确，所述电机定子3侧身至少对称设有一对定位块5，所述电机外壳1内侧壁对应定位块5位置设有定位滑槽6，电机定子3通过定位块5与定位滑槽6的配合固定安装于空腔内。

在上述实施例中，定位块5的设计有利于电机定子3的安装定位，防止电机定子3在电机内随电机转子4进行转动，也便于在生产制造工序中人工或机械进行电机定子3的组装配合。

在一个较佳实施例中，所述电机外壳1外侧壁上方还设有若干个安装孔，所述电机上盖2对应安装孔位置设有若干个配合孔，安装孔与配合孔预定位后通过一螺栓将电机外壳1和电机上盖2连接成一体。

由于电机上盖2和电机外壳1是两个分体的零部件，为了进行整体电机的彻底封闭，防止导热液泄漏，通过螺栓连接安装孔和配合孔将电机上盖2和电机外壳1联结成一体，避免在高速运转的工作状态下，导热液自电机内向电机外部泄露导致电机内导热液减少，降低散热效果甚至无法完成导热，在实际使用时，电机上盖2和电机外壳1的配合处还可垫有防漏油的橡胶垫圈，橡胶垫圈的设置大大降低了导热液泄漏的可能性，确保导热液能于电机内稳定导热工作，保证电机的稳定运行，同时，橡胶垫圈还起到减震缓冲的作用，减少电机在工作状态下电机上盖2和电机外壳1两者的震动，避免震动对于电机上盖2和电机外壳1两者之间的相互影响，保证电机一体性的同时电机上盖2和电机外壳1又相对独立。

虽然本发明已以具体实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (9)

1.一种永磁无刷电机，其特征在于：包括带空腔的电机外壳(1)、密封盖接于电机外壳(1)上方的电机上盖(2)、电机定子(3)、转子轴以及由转子轴带动的电机转子(4)，由电机定子(3)、电机转子(4)以及转子轴组成的电机本体固定安装在电机外壳(1)空腔内，所述的电机上盖(2)中心带有轴孔，所述的转子轴穿过电机上盖(2)轴孔并与电机上盖(2)相对旋转密封连接，所述空腔内注有绝缘导热液，电机运行时，通过导热液将转子产生的热量传导至电机外壳(1)或/和电机上盖(2)内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种永磁无刷电机，其特征在于：所述的导热液在电机转子(4)带动下于空腔内形成的中空旋涡的最小内径小于电机转子(4)外径。

3.根据权利要求1或2所述的一种永磁无刷电机，其特征在于：所述电机转子(4)被轴向延伸设置并穿过电机上盖(2)轴孔的转子轴支撑并绕转子轴旋转，所述电机定子(3)设于电机转子(4)的径向外侧，电机定子(3)固定安装于电机外壳(1)内，所述电机转子(4)上还设有一油封(7)，所述电机上盖(2)与电机外壳(1)密封连接后油封(7)卡入轴孔，电机转子(4)外露于整体电机外部，从而实现电机上盖(2)与电机外壳(1)的整体密封连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种永磁无刷电机，其特征在于：所述电机定子(3)侧身至少对称设有一对定位块(5)，所述电机外壳(1)内侧壁对应定位块(5)位置设有定位滑槽(6)，电机定子(3)通过定位块(5)与定位滑槽(6)的配合固定安装于空腔内。

5.根据权利要求3所述的一种永磁无刷电机，其特征在于：所述电机定子(3)侧身至少对称设有一对定位块(5)，所述电机外壳(1)内侧壁对应定位块(5)位置设有定位滑槽(6)，电机定子(3)通过定位块(5)与定位滑槽(6)的配合固定安装于空腔内。

6.根据权利要求1或2所述的一种永磁无刷电机，其特征在于：所述电机外壳(1)和电机上盖(2)的配合位置之间还垫有防漏油橡胶垫圈。

7.根据权利要求3所述的一种永磁无刷电机，其特征在于：所述电机外壳(1)和电机上盖(2)的配合位置之间还垫有防漏油橡胶垫圈。

8.根据权利要求4所述的一种永磁无刷电机，其特征在于：所述电机外壳(1)和电机上盖(2)的配合位置之间还垫有防漏油橡胶垫圈。

9.根据权利要求5所述的一种永磁无刷电机，其特征在于：所述电机外壳(1)和电机上盖(2)的配合位置之间还垫有防漏油橡胶垫圈。