CN113691042A - 外壳旋转的内转子电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种外壳旋转的内转子电机，包括转轴、电机转子、电机外壳、电机定子，其中电机转子与电机外壳连接为一体，转轴与电机定子连接为一体，转轴的两端分别套装有第一轴承、第二轴承，电机外壳通过第一轴承、第二轴承套装于转轴上，电机定子具有定子中心孔，电机转子处于定子中心孔内，电机外壳处于电机定子的外侧，当电机定子通电后，电机转子与电机外壳能够围绕转轴旋转。根据本发明，通过处于电机定子的定子中心孔内的电机转子带动处于电机定子外侧的电机外壳旋转，从而使电机转子的驱动力臂变短，同时电机转子的体积质量可以更小，减小了电机转子的惯性，旋转控制更加容易，电机效率较高。

Description

外壳旋转的内转子电机
技术领域
本发明属于电机制造技术领域，具体涉及一种外壳旋转的内转子电机。
背景技术
永磁同步电机因工作场合差异有些需要固定转轴，使外部机壳转动，例如油烟机电机。在此类工作环境下，外部机壳需要与风轮固定，带动风轮旋转从而达到吸走油烟的目的。相关技术中，可以采用转子电机实现外壳与电机转子的共同旋转，进而带动电机壳体上的风轮旋转，这种外转子电机围绕居中的电机定子旋转，存在较大的离心距离(偏心力矩大)，从而使旋转惯量偏大，旋转控制存在一定困难。
发明内容
因此，本发明提供一种外壳旋转的内转子电机，能够克服相关技术中的内外转子电机旋转惯性偏大、旋转控制存在一定困难的不足。
为了解决上述问题，本发明提供一种外壳旋转的内转子电机，包括转轴、电机转子、电机外壳、电机定子，其中所述电机转子与所述电机外壳连接为一体，所述转轴与所述电机定子连接为一体，所述转轴的两端分别套装有第一轴承、第二轴承，所述电机外壳通过所述第一轴承、第二轴承套装于所述转轴上，所述电机定子具有定子中心孔，所述电机转子处于所述定子中心孔内，所述电机外壳处于所述电机定子的外侧，当所述电机定子通电后，所述电机转子与所述电机外壳能够围绕所述转轴旋转。
在一些实施方式中，所述内转子电机还包括连接盘，所述连接盘套装于所述转轴上，且所述连接盘与所述电机定子的轴向一端连接。
在一些实施方式中，所述连接盘包括盘体以及处于所述盘体的中心处的套筒，所述连接盘通过所述套筒与所述转轴套装，所述连接盘通过所述盘体与所述电机定子连接。
在一些实施方式中，所述盘体朝向所述电机定子的侧面外周上设有凸缘；和/或，所述盘体上构造有第一过线槽，所述电机定子的线圈引出线能够从所述第一过线槽中穿过。
在一些实施方式中，所述套筒由所述盘体朝向所述电机定子的一侧靠近所述电机定子延伸。
在一些实施方式中，所述第一过线槽沿所述盘体的径向由外侧向内侧延伸。
在一些实施方式中，所述转轴上具有第二过线槽，所述第二过线槽沿所述转轴的轴向延伸贯穿至所述转轴的一侧轴端，且所述第二过线槽朝向背离所述电机转子的一侧延伸。
在一些实施方式中，所述第一过线槽与所述第二过线槽位置相适应，以使所述线圈引出线的走向成L型；和/或，所述第一过线槽和/或第二过线槽中装设有线缆护套。
在一些实施方式中，所述电机外壳包括前壳、后壳，所述前壳与所述后壳相对组装形成容纳腔，所述电机转子、电机定子处于所述容纳腔内。
在一些实施方式中，所述前壳具有第一组装配合环，所述后壳具有第二组装配合环，所述第一组装配合环与所述第二组装配合环彼此贴合栓接。
在一些实施方式中，所述第一组装配合环与所述第二组装配合环上构造有风轮安装结构。
在一些实施方式中，所述前壳上构造有前壳轴承室，所述第二轴承处于所述前壳轴承室内，所述前壳轴承室的轴承装入口的唇口环绕设有定位凸环，所述定位凸环的外径与所述电机转子的转子中心通孔孔径相匹配；和/或，所述电机转子与所述前壳栓接。
本发明提供的一种外壳旋转的内转子电机，通过处于电机定子的定子中心孔内的电机转子带动处于所述电机定子外侧的电机外壳旋转，从而使所述电机转子的驱动力臂变短，同时电机转子的体积质量可以更小，减小了电机转子的惯性，旋转控制更加容易，电机效率较高。
附图说明
图1为本发明实施例的外壳旋转的内转子电机的内部结构示意图；
图2为本发明实施例的外壳旋转的内转子电机的立体结构示意图(拆解)；
图3为图1中的连接盘的立体结构示意图；
图4为图1中的连接盘、电机定子等部件的组装结构示意图；
图5为图1中前壳与电机定子的组装结构示意图。
附图标记表示为：
1、转轴；11、第二过线槽；2、电机转子；3、电机外壳；31、前壳；311、第一组装配合环；312、定位凸环；32、后壳；321、第二组装配合环；4、电机定子；51、第一轴承；52、第二轴承；6、连接盘；61、盘体；611、凸缘；612、第一过线槽；62、套筒。
具体实施方式
结合参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供一种外壳旋转的内转子电机，包括转轴1、电机转子2、电机外壳3、电机定子4，其中所述电机转子2与所述电机外壳3连接为一体，所述转轴1与所述电机定子4连接为一体，所述转轴1的两端分别套装有第一轴承51、第二轴承52，所述电机外壳3通过所述第一轴承51、第二轴承52套装于所述转轴1上，所述电机定子4具有定子中心孔，所述电机转子2处于所述定子中心孔内，所述电机外壳3处于所述电机定子4的外侧，当所述电机定子4通电后，所述电机转子2与所述电机外壳3能够围绕所述转轴1旋转。该技术方案中，不同于传统的外转子电机中通过外转子带动电机机壳旋转的情况，本发明通过处于电机定子4的定子中心孔内的电机转子2带动处于所述电机定子4外侧的电机外壳3旋转，从而使所述电机转子2的驱动力臂变短，同时电机转子2的体积质量可以更小，减小了电机转子2的惯性，旋转控制更加容易，电机效率较高。
在一些实施方式中，所述内转子电机还包括连接盘6，所述连接盘6套装于所述转轴1上，且所述连接盘6与所述电机定子4的轴向一端连接，可以理解的是，所述连接盘6的具体结构形式可以是多样的，理论上能够实现所述转轴1与所述电机定子4之间的固定连接即可。作为一种具体的实现方式，所述连接盘6包括盘体61以及处于所述盘体61的中心处的套筒62，所述连接盘6通过所述套筒62与所述转轴1套装(具体例如过盈配合套接)，所述连接盘6通过所述盘体61与所述电机定子4连接，该技术方案中，在所述盘体61的中心位置设置所述套筒62能够保证所述连接盘6与所述转轴1之间的可靠连接，可以理解的是，所述套筒62的长度应该根据所述电机定子4的质量、体积确定，以满足所述连接盘6能够稳定可靠地套装于所述转轴1上为原则。
在一些实施方式中，所述盘体61朝向所述电机定子4的侧面外周上设有凸缘611，所述凸缘611具体可以围绕所述电机定子4的周向间隔的几个凸段(例如每段凸段的宽度与定子铁芯轭部同宽)或者连续设置的凸环，其能够在所述盘体6与所述电机定子4的轴向端面之间形成轴向间隙，此轴向间隙容纳所述电机定子4中的绕组端部，防止绕组端部与盘体61之间发生摩擦。
在一些实施方式中，所述盘体61上构造有第一过线槽612，所述电机定子4的线圈引出线能够从所述第一过线槽612中穿过，所述套筒62由所述盘体61朝向所述电机定子4的一侧靠近所述电机定子4延伸，所述线圈引出线能够从所述第一过线槽612中引导布置，有效防止所述线圈引出线与其附近的其他部件接触可能产生的磨损、损坏。
在一些实施方式中，所述第一过线槽612沿所述盘体61的径向由外侧向内侧延伸，与所述第一过线槽612相对应的，所述转轴1上具有第二过线槽11，所述第二过线槽11沿所述转轴1的轴向延伸贯穿至所述转轴1的一侧轴端，且所述第二过线槽11朝向背离所述电机转子2的一侧延伸，从而使所述线圈引出线能够装设于所述第二过线槽11中并由电机的内部引导至电机的外部，防止所述线圈引出线与其附近的其他部件接触可能产生的磨损、损坏。在一些实施方式中，所述第一过线槽612与所述第二过线槽11位置相适应，以使所述线圈引出线的走向成L型，在一些实施方式中，所述第一过线槽612和/或第二过线槽11中装设有线缆护套(图中未示出)，能够对所述线圈引出线加强保护。在一个具体的实施例中，所述第一过线槽612与相邻的螺钉孔(盘体61与电机定子4的连接件)夹角为15°，方便绕完线后线圈引出线从所述第一过线槽612引入到所述第二过线槽11，不同绕线方式出线槽角度可以调整。
所述电机外壳3包括前壳31、后壳32，所述前壳31与所述后壳32相对组装形成容纳腔，所述电机转子2、电机定子4处于所述容纳腔内。在一些实施方式中，所述前壳31具有第一组装配合环311，所述后壳32具有第二组装配合环321，所述第一组装配合环311与所述第二组装配合环321彼此贴合栓接(通过相应的连接孔)，在一些工况下可以在所述第一组装配合环311与所述第二组装配合环321之间夹设相应的密封垫，从而保证所述电机外壳3的密封性，尤其是在油烟环境下可以达到防潮防水、耐腐蚀的效果。在一些实施方式中，所述第一组装配合环311与所述第二组装配合环321上构造有风轮安装结构，具体例如分布于所述第一组装配合环311与所述第二组装配合环321上的连接孔。需要说明的是，为了进一步方便前壳31与后壳32的组装，所述第一组装配合环311与所述第二组装配合环321相对的平面上分别设有止口结构。在一个具体的实施例中，所述内转子电机为十二槽十极电机，电机槽极方案可以根据需求进行改变，所述第一组装配合环311与所述第二组装配合环321外径上分布九个孔位，其中三个间隔120°的螺纹孔为前后端盖固定用，剩余六个间隔为60°的通孔留作风轮的安装孔。
在一些实施方式中，所述前壳31上构造有前壳轴承室，所述第二轴承52处于所述前壳轴承室(图中未标引)内，所述前壳轴承室的轴承装入口的唇口环绕设有定位凸环312，所述定位凸环312的外径与所述电机转子2的转子中心通孔孔径相匹配，在一个具体的实现方式中，所述定位凸环312的外径略小于所述电机转子2的转子中心通孔孔径，实现两者之间的间隙配合，同时所述定位凸环312还能够使所述前壳31的厚度增大，提高结构强度。所述电机转子2与所述前壳31栓接，具体的，所述电机转子2的转子铁芯上构造有相应的螺纹孔，所述前壳31通过相应的螺栓螺纹连接于所述螺纹孔中，为了不影响转子铁芯磁性，通所述螺纹孔的直径大小建议为3mm。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种外壳旋转的内转子电机，其特征在于，包括转轴(1)、电机转子(2)、电机外壳(3)、电机定子(4)，其中所述电机转子(2)与所述电机外壳(3)连接为一体，所述转轴(1)与所述电机定子(4)连接为一体，所述转轴(1)的两端分别套装有第一轴承(51)、第二轴承(52)，所述电机外壳(3)通过所述第一轴承(51)、第二轴承(52)套装于所述转轴(1)上，所述电机定子(4)具有定子中心孔，所述电机转子(2)处于所述定子中心孔内，所述电机外壳(3)处于所述电机定子(4)的外侧，当所述电机定子(4)通电后，所述电机转子(2)与所述电机外壳(3)能够围绕所述转轴(1)旋转。
2.根据权利要求1所述的内转子电机，其特征在于，还包括连接盘(6)，所述连接盘(6)套装于所述转轴(1)上，且所述连接盘(6)与所述电机定子(4)的轴向一端连接。
3.根据权利要求2所述的内转子电机，其特征在于，所述连接盘(6)包括盘体(61)以及处于所述盘体(61)的中心处的套筒(62)，所述连接盘(6)通过所述套筒(62)与所述转轴(1)套装，所述连接盘(6)通过所述盘体(61)与所述电机定子(4)连接。
4.根据权利要求3所述的内转子电机，所述盘体(61)朝向所述电机定子(4)的侧面外周上设有凸缘(611)；和/或，所述盘体(61)上构造有第一过线槽(612)，所述电机定子(4)的线圈引出线能够从所述第一过线槽(612)中穿过。
5.根据权利要求3所述的内转子电机，其特征在于，所述套筒(62)由所述盘体(61)朝向所述电机定子(4)的一侧靠近所述电机定子(4)延伸。
6.根据权利要求4所述的内转子电机，其特征在于，所述第一过线槽(612)沿所述盘体(61)的径向由外侧向内侧延伸。
7.根据权利要求6所述的内转子电机，其特征在于，所述转轴(1)上具有第二过线槽(11)，所述第二过线槽(11)沿所述转轴(1)的轴向延伸贯穿至所述转轴(1)的一侧轴端，且所述第二过线槽(11)朝向背离所述电机转子(2)的一侧延伸。
8.根据权利要求7所述的内转子电机，其特征在于，所述第一过线槽(612)与所述第二过线槽(11)位置相适应，以使所述线圈引出线的走向成L型；和/或，所述第一过线槽(612)和/或第二过线槽(11)中装设有线缆护套。
9.根据权利要求1所述的内转子电机，其特征在于，所述电机外壳(3)包括前壳(31)、后壳(32)，所述前壳(31)与所述后壳(32)相对组装形成容纳腔，所述电机转子(2)、电机定子(4)处于所述容纳腔内。
10.根据权利要求9所述的内转子电机，其特征在于，所述前壳(31)具有第一组装配合环(311)，所述后壳(32)具有第二组装配合环(321)，所述第一组装配合环(311)与所述第二组装配合环(321)彼此贴合栓接。
11.根据权利要求10所述的内转子电机，其特征在于，所述第一组装配合环(311)与所述第二组装配合环(321)上构造有风轮安装结构。
12.根据权利要求9所述的内转子电机，其特征在于，所述前壳(31)上构造有前壳轴承室，所述第二轴承(52)处于所述前壳轴承室内，所述前壳轴承室的轴承装入口的唇口环绕设有定位凸环(312)，所述定位凸环(312)的外径与所述电机转子(2)的转子中心通孔孔径相匹配；和/或，所述电机转子(2)与所述前壳(31)栓接。
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