CN1252900C - 外转子式感应电动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种外转子式感应电动机，它包括一个驱动轴；一个定子芯，该定子芯固定在一个框架上，并具有多个定子缝隙，这样驱动轴穿过定子芯的中心；线圈，该线圈缠绕在定子缝隙上，以便形成一个旋转的磁场；一个转子外壳，该转子外壳安装在定子芯外，以便与定子芯保持一个预定的缝隙，其中驱动轴穿过转子外壳的底部中心结合；转子导体，它与转子外壳的内周面连接，以便通过线圈的旋转磁场产生一个转矩；和多个上叶片，它安装在转子外壳的上端，以便在其之间留下一个预定的间隔，当转子外壳旋转时，外部空气强制吸入以便冷却线圈。本发明充分确保线圈的缠绕空间，以提供在定子芯上自动缠绕线圈，从而能够大规模生产，以降低产品成本。

Description

外转子式感应电动机

本申请要求2002年2月8日申请的韩国申请P2002-7503和P2002-7510的权利，该韩国申请在此涉及作为参考。

技术领域

本发明涉及一种感应电动机，特别是涉及一种具有转子在定子外的外转子式感应电动机。

背景技术

通常，电动机将电能转换机械能，以提供旋转能力。电动机主要分为交流电动机和直流电动机，其中感应电动机是一种交流电动机。

根据转子和定子的相对位置，感应电动机还可以分成内转子式感应电动机和外转子式感应电动机。内转子式感应电动机通常用于洗衣机或类似物，它包括在定子内的转子。

当内转子式感应电动机的转子在定子内旋转时，转子的半径受限制，以便产生较小的单位体积转矩，并降低内部空间的利用。最近，提出了一种感应电动机，它能以转子安装在定子外的方式增加每相同体积的转矩，并将定子的内部空间用作其它用途。这种感应电动机被称为外转子式感应电动机。

下面简要说明外转子式感应电动机的一般结构。

图1表示普通的外转子式感应电动机的示意横截面视图。

参见图1，外转子式感应电动机包括一个转子外壳10，一个驱动轴60与该转子外壳结合以便穿过转子外壳10的中心；一个转子导体20，该转子导体安装在转子外壳10的内周面上，以构成一个连接电路；一个定子芯30，该定子芯固定在一个框架50上，以便与转子外壳10内的转子导体20保持一个预定的缝隙；和一个线圈40，该线圈40安装在定子芯30上，以便通过接通交流电功率来形成一个旋转磁场。

在这种情况下，驱动轴60通过转子外壳10的一个插入孔11与转子外壳10结合，然后，穿过定子芯30的中心，以便由框架50支承旋转。

下面示意性说明上述感应电动机的操作。线圈40产生的旋转磁场与转子导体20上感应的电流相互作用，因此，根据弗莱明左手定律，产生旋转转子导体20的转矩。

因而，尽管有上述优点，外转子式感应电动机具有下列缺点或问题，因此，没有广泛被使用。

首先，在包括外转子式感应电动机的感应电动机中，由于线圈40的电阻产生的铜损和由于定子芯30的漏磁通产生的铁心损耗是必然的。铜损和铁心损耗产生大量的热。在这种情况下，感应电动机内的温度增加，从而线圈40的电阻增加，因此，功率损耗增加。特别是，如果感应电动机内的温度高于线圈40的绝缘水平的温度，在线圈40的表面上形成的绝缘薄膜破损，这大大降低感应电动机的耐久性。

在外转子式感应电动机中，这个问题变的十分严重。当外转子式感应电动机的单位体积负荷转矩大大高于内转子式感应电动机的负荷转矩时，这种负荷转矩直接导致线圈40的温度升高。

第二，外转子式感应电动机难于在定子芯30上自动缠绕线圈40，因此，无法实现自动大规模生产，这导致产品成本增加。

通常，在定子芯上有不同的缠绕方法。例如，在定子缝隙中自动插入线圈，该线圈利用绕线机预先缠绕，从而实施所谓的插入法。另外，通过在定子缝隙上直接缠绕线圈来实施所谓的直接缠绕法。插入法用于内转子式感应电动机。尽管其产品成本高于直接缠绕法，插入法能够自动化，以便用于大规模生产。

然而，为了在外转子式感应电动机上采用插入法，需要包括绕线机等的新设备。因此，直接缠绕法主要用于外转子式感应电动机。这是因为外转子式感应电动机的定子缝隙的位置和形状与内转子式感应电动机的定子缝隙的位置和形状完全不同。

即使直接缠绕法应用于外转子式感应电动机，自动化也是不可能的。

特别是，如图2所示，外转子式感应电动机需要多个磁极，以便获得旋转能力。磁极的数量取决于线圈的布置形式。通常，广泛使用的线圈布置形式利用48个定子缝隙31组成8个磁极。

因此，每个磁极分配六个定子缝隙31，线圈适当地缠绕在六个定子缝隙上。在这种情况下，线圈分成作为工作绕组的主绕组MC，和作为启动绕组的副绕组SC。为便于解释，如图2给主绕组MC，副绕组SC和定子缝隙31标记随机数字。首先，第一主绕组MC1绕定子缝隙中的最外的定子缝隙31a和31f缠绕，然后第二主绕组MC2绕另外的定子缝隙31b和31e缠绕。而且，第一和第二副绕组SC1和SC2分别绕定子缝隙中的最内的定子缝隙31c和31d缠绕。在这种情况下，第三和第四副绕组SC3和SC4一起分别绕定子缝隙31b和31e缠绕，同时，第二主绕组MC2绕该第三和第四副绕组SC3和SC4缠绕。

在这种情况下，定子缝隙31的横截面面积(线圈缠绕的空间的面积)互相相等，很难自动缠绕线圈。当缠有另一个线圈的定子缝隙存在于缠有一个随机线圈的定子缝隙之间时，其中缠有线圈的空间相互重叠，从而导致线圈之间的争扰。例如，四个定子缝隙31b，31c，31d和31e在最外的定子缝隙31a和31f之间形成，第一主绕组MC1绕该定子缝隙31a和31f缠绕。在这种情况下，第一主绕组MC1与第二主绕组MC2争扰，第一至第四副绕组SC1至SC4在相同的空间内缠绕在其余的定子缝隙31b，31c，31d和31e上。

不幸的是，自动缠绕线圈以便自动地大规模生产基本上是不可能的，因此，增加了产品成本。除此之外，通过充分地保证定子缝隙31的横截面面积，它能防止线圈在缠绕空间内相互争扰，因此，定子缝隙的尺寸必须增加。

发明内容

因此，本发明涉及一种外转子式感应电动机，它基本上避免了由于现有技术的限制和缺点所带来的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种能够通过稳定地冷却线圈来提高产品的可靠性和耐久性并降低其功率消耗的外转子式感应电动机。

本发明的另一个目的是提供一种通过最大程度减少线圈缠绕空间内相互重叠的空间从而能够自动大规模生产的外转子式感应电动机。

本发明的附加的优点、目的和特点部分将在下面的说明书中说明，对本领域的普通技术人员来说，部分内容从下面的说明书的审查过程中显然可知，或者可从本发明的实践中获知。本发明的目的和其它优点将根据说明书中特别指出的结构和附后的权利要求书要求保护的权利要求实现和获得。

为实现这些和其它优点，根据这里体现和广义描述的本发明的目的，一种外转子式感应电动机包括一个驱动轴；一个定子芯，该定子芯固定在一个框架上，并具有多个定子缝隙，这样驱动轴穿过定子芯的中心；线圈，该线圈缠绕在定子缝隙上，以便形成一个旋转的磁场；一个转子外壳，该转子外壳安装在定子芯外，以便与定子芯保持一个预定的缝隙，其中驱动轴穿过转子外壳的底部中心结合；转子导体，它与转子外壳的内周面连接，以便通过线圈的旋转磁场产生一个转矩；多个上叶片，它安装在转子外壳的上端，以便在其之间留下一个预定的间隔，当转子外壳旋转时，外部空气强制吸入以便冷却线圈。

因此，本发明通过上叶片强制空气循环，从而使线圈冷却，因此，同时能够解决由于线圈温度的增加导致的耐久性的降低和功率消耗的增加。

在本发明的一个方面中，一种外转子式感应电动机包括一个驱动轴；一个定子芯，该定子芯固定在一个框架上，这样驱动轴穿过定子芯的中心；在定子芯上形成的多个定子缝隙，以便与驱动轴平行，并在朝向驱动轴的定子芯的径向上深度不同；线圈，该线圈作为分布绕组直接缠绕在定子缝隙上，以便形成一个旋转的磁场，该线圈包括主绕组和副绕组；一个转子外壳，该转子外壳安装在定子芯外，以便与定子芯保持一个预定的缝隙，其中驱动轴穿过转子外壳的底部中心结合；转子导体，它与转子外壳的内周面连接，以便通过线圈的旋转磁场产生一个转矩。

因此，本发明充分确保具有不同深度的空间在定子缝隙的线圈之间没有重叠，因此能够利用绕线机缠绕线圈。

在本发明的另一个方面，外转子式感应电动机包括一个驱动轴；一个定子芯，该定子芯固定在一个框架上，这样驱动轴穿过定子芯的中心；在定子芯上形成的多个定子缝隙，以便与驱动轴平行，并在朝向驱动轴的定子芯的径向上深度不同；线圈，该线圈作为分布绕组直接缠绕在定子缝隙上，以便形成一个旋转的磁场，该线圈包括主绕组和副绕组；一个转子外壳，该转子外壳安装在定子芯外，以便与定子芯保持一个预定的缝隙，其中驱动轴穿过转子外壳的底部中心结合；转子导体，它与转子外壳的内周面连接，以便通过线圈的旋转磁场产生一个转矩；和多个上叶片，它安装在转子外壳的上端并具有预定间隔，以便当转子外壳旋转时，外部空气强制吸入以便冷却线圈。

可以理解本发明前面的一般说明和下面的详细说明是典型的和解释性的，用以对本发明的保护范围作进一步的解释。

附图说明

便于进一步理解本发明并构成说明书的一部分的附图在此说明本发明的实施例，并与本发明的说明书一起用来解释本发明的原理。附图中：

图1说明普通的外转子式感应电动机的横截面示意图；

图2说明图1的外转子式感应电动机的线圈排列的平面图；

图3说明了表示根据本发明的第一实施例的外转子式感应电动机的横截面示意图；

图4说明了图3的感应电动机的转子外壳的鸟瞰图；

图5说明了图3的感应电动机的不同形状的上叶片的平面图；

图6说明了图3中的外转子式感应电动机的横截面视图，以解释其工作状况；

图7说明了根据本发明的第二实施例的外转子式感应电动机的横截面示意图；

图8A说明图7中外转子式感应电动机的定子芯的平面图；

图8B说明了图8A中的外转子式感应电动机的线圈排列的平面图；

图9A说明图7中外转子式感应电动机的一个不同的定子芯的部分平面图；

图9B说明了图9A中的外转子式感应电动机的线圈排列的平面图；和

图10说明了采用本发明的外转子式感应电动机的洗衣机的横截面视图。

具体实施方式

现在参考附图中的例子，来详细描述本发明的优选实施例。在整个附图中，相同的数字标记用来代表相同或类似的部件。

第一实施例

图3说明了根据本发明的第一实施例的外转子式感应电动机的示例横截面图。

参考图3，根据本发明的第一实施例的外转子式感应电动机包括作为磁体的一个转子外壳110，驱动轴160与外壳结合，以便穿过转子外壳110的中心，一个转子导体120，该转子导体120装在转子外壳110的内周面处以便构成连接电路，一个定子芯130，该定子芯130固定在框架150上以便维持与转子外壳110内的转子导体120的预定缝隙，和一个线圈140，该线圈140装在定子芯130处以便通过接通交流电功率形成旋转磁场。

转子外壳110为圆柱形，以便转子外壳110的顶面打开。插入孔111形成在转子外壳110的下中部，以便驱动轴160穿过。而且，支撑端112沿着内部侧边在预定高度形成，以便支撑转子导体120。在这种情况下，支撑端112决定转子导体120的推进深度。

转子导体120沿着转子外壳110的内周面推进到支撑端112，以便通过线圈140感应出的电流，产生转矩。因此，多个磁性转子铜条(图中未显示)插入转子导体120中，由此转子铜条相互连接以便构成单回路。

定子130与转子外壳110形成同心圆，以便形成由转动电场产生磁通的路径。因此，定子芯130由多个电钢板131构成，这些电钢板的中心部分为空以便驱动轴160穿过。在这种情况下，为了将线圈140缠绕在定子芯130上，多个定子缝隙133形成在电钢板131的外周面处以便与驱动轴160平行。而且，为了将定子芯130固定在框架150上，在电钢板131的内周面处形成连接螺钉插入孔135，以便与驱动轴160平行。因此，堆叠多个电钢板131以便定子缝隙133和连接螺钉插入孔135沿着轴方向连续定位，因此构成定子芯130。

在这种情况下，定子130通过附加的接合螺栓137固定在框架150上。框架150按照在转子外壳110上，并且在框架150的中心部分处形成开口151，以便穿过驱动轴160。在这种情况下，轴承安装部分153绕框架150的开151形成，并且轴承155安装在轴承安装部分153处，以便支撑驱动轴160转动。

同时，为了冷却线圈140，如图4所示，多个叶片113和114分别安装在转子外壳110的上端和底端。

首先，为了使外部空气强制循环，多个叶片113安装在转子外壳110的上端。上叶片113以预定间隔相互分离，并且在转子外壳110的上端处直立起来。在这种情况下，上叶片113以驱动轴为中心与径向平行安装。

当转子外壳110旋转时，上叶片113与转子外壳110一起旋转，以便使外部空气吸入到转子外壳110内。这个原理类似横流风扇的原理。

同时，为了使外部空气强迫吸入，最好安装上叶片113，以便以驱动轴为中心相对于径向以预定角度倾斜，这如图5所示。在这种情况下，实线表示转子外壳110的转动方向，虚线表示外部空气的吸入方向。因此，由于气流特性，可更有效地进行上叶片113的空气吸入。

接着，为了使外部空气强制循环，多个下叶片114在转子外壳110的底部形成。在这种情况下，多个第一通风孔115在转子外壳110的底部形成。

第一通风孔115以驱动轴为中心沿着径向形成，并且第一通风孔115的每个轮廓都为在径向上具有长边的矩形。而且，下叶片114同上叶片113一样以驱动轴为中心平行于径向安装。在这种情况下，下叶片114作为转子外壳110的组成部分安装在第一通风孔115的一侧。因此，在通过切口制造第一通风孔115时，下叶片114可分别自然地安装在第一通风孔115的一侧。

因此，当转子外壳110旋转时，下叶片114与转子外壳110一起旋转以便使外部空气经过第一通风孔115吸入转子外壳。该原理类似多叶片式风扇的原理。

同时，多个第二通风孔116形成在转子外壳110的顶部和底部，以便空气在冷却线圈后经第二通风孔116排出。即，经过上叶片113和第一通风孔115之间的缝隙吸入的空气冷却了线圈，然后通过由第二通风孔116形成的路径排出。因此，第二通风孔116能够防止排出的空气干扰吸入的空气。

为了进行这种平稳的操作，第二通风孔116最好在电动机外壳110的支撑端112下形成。

下面解释上述构造成的外转子式感应电动机的操作。

图6说明了图3中外转子式感应电动机的横截面图，以便解释它的操作。

参考图6，当交流电功率施加给线圈140，以便在转子导体120上感应电流，转子导体120感应的电流根据弗莱明左手定律和经定子芯130转动产生的磁通量一起产生转矩，以便转子外壳110旋转。

在这种情况下，下叶片114与转子外壳110一起旋转，由此外部空气经过第一通风孔115强制吸入转子外壳110内。吸入的空气经过定子芯130的下部，特别是线圈140的下部，以便经第二通风孔116向外排出。在这种空气循环过程中，线圈140的下部暴露在足够冷却的循环空气中，因此能够将整个线圈140的温度维持在预定度数下。

同时，上叶片113与转子外壳110一起旋转，由此外部空气经过上叶片113之间的空间强制吸入转子外壳110内。吸入的空气经过定子芯130的上部，特别是相继经过线圈140的上部、定子芯130和转子导体120之间的空隙和定子芯130的中心部分，以便经第二通风孔116向外排出。在这种空气循环过程中，线圈140的上部暴露在循环空气中，以便充分冷却，因此能够将整个线圈140的温度维持在预定度数下。

第二实施例

图7说明了根据本发明的第二实施例的外转子式感应电动机的示意横截面图。

参考图7，根据本发明的第二实施例的外转子式感应电动机包括作为磁体的一个转子外壳210，驱动轴260与该外壳结合，以便穿过转子外壳210的中心，一个转子导体220，该转子导体220装在转子外壳210的内周面处，以便构成连接电路，一个定子芯230，该定子芯230固定在框架250上，以便维持与转子外壳210内的转子导体220的预定缝隙，和一个线圈240，该线圈240装在定子芯230处，以便通过接通交流电功率形成旋转磁场。

转子外壳210为圆柱形以便转子外壳210的顶面打开。插入孔211形成在转子外壳210的下中部，以便驱动轴260穿过。而且，支撑端212沿着内部侧边在预定高度形成，以便支撑转子导体220。

转子导体220沿着转子外壳210的内周面推进，以便通过线圈240感应出的电流，产生转矩。因此，多个磁性转子铜条(图中未显示)插入转子导体220中，由此转子铜条相互连接以便构成单回路。

定子芯230与转子外壳210形成同心圆，以便形成由旋转电场产生磁通的路径。因此，定子芯230由多个电钢板231构成，这些电钢板的中心部分分别为空以便驱动轴260穿过。在这种情况下，为了将线圈240缠绕在定子芯230上，多个定子缝隙233在电钢板231的外周面处形成，以便与驱动轴260平行。而且，为了将定子芯230固定在框架250上，在电钢板231的内周面处形成连接螺钉插入孔235，以便与驱动轴260平行。因此，堆叠多个电钢板231以便定子缝隙233和连接螺钉插入孔235沿着轴方向连续定位，因此构成定子芯230。

在这种情况下，定子芯230经附加的接合螺栓237固定在框架250上。框架250按照在转子外壳210上，并且在框架250的中心部分处形成开口251，以便驱动轴260穿过。在这种情况下，轴承安装部分253绕框架250的开口251形成，并且轴承255安装在轴承安装部分253处，以便支撑驱动轴260转动。

线圈240没有通过预先缠绕插入定子缝隙233的开口，但直接经过绕线机缠绕在定子缝隙233上，以便具有分布绕组的外形。

同时，四十八个定子缝隙相互以预定间隔径向形成在定子芯230处，以便形成八个磁极，这如图8A和8B部分显示。因此，每个磁极上分布有六个定子缝隙233。在这种情况下，给每个定子缝隙233标号以便解释。

图8A说明了图7中的外转子式感应电动机的定子芯的平面图，图8B说明了图8A中的外转子式感应电动机的线圈布置的平面图。

参考图8A和8B，形成定子缝隙233以便根据定子缝隙233的位置在向着驱动轴的深度上彼此不同。这是为了确保足够的缠绕空间，以便缠绕在定子缝隙233上的线圈不重叠。在这种情况下，定子缝隙233具有三种深度，它分别处理缠绕主绕组MC的第一种情况，缠绕副绕组SC的第二种情况，以及主绕组和副绕组MC和SC共同缠绕的第三种情况。在这种情况下，主绕组MC是工作绕组，而副绕组SC是启动绕组。

具体来讲，连续的六个定子缝隙中的最外定子缝隙233a和233f最深，邻近的定子缝隙233b和233e较深，最内部的定子缝隙233c和233d最浅。在这种情况下，第一主绕组MC1经过最深的定子缝隙233a和233f缠绕，第一和第二副绕组SC1和SC2经浅定子缝隙233c和233d缠绕，而第二主绕组MC2及第三和第四副绕组SC3和SC4经较深的定子缝隙233b和233e共同缠绕。在这种情况下，第一主绕组MC1位于定子芯230的最内侧，第一和第二副绕组SC1和SC2位于定子芯230的最外侧，而第二主绕组MC2及第三和第四副绕组SC3和SC4位于其间，这如图8B所示。因此，线圈之间的绕组空间不相互重叠，以便使绕线机自动缠绕线圈。

在这种情况下，应通过预定比率决定定子缝隙233之间的深度差异，这样主绕组和副绕组MC和SC的绕组空间在一个范围内不相互重叠，该范围没有增加定子芯230的尺寸。如果定子缝隙233的宽度彼此相等，可用面积比表示定子缝隙233的深度比。因此，本发明采用最外部的定子缝隙233a和233f的横截面积A1和A6，它们是最深的，作为参考横截面积。而且，本发明提出定子缝隙233b和233e，主绕组和副绕组共同缠绕其上，的横截面积A2和A5为参考横截面积的60-80％，而仅副绕组缠绕其上的定子缝隙233c和233d的横截面积A3和A4为参考横截面积的50-70％。

同时，仅主绕组缠绕其上的定子缝隙233a和233f的深度和仅副绕组缠绕其上的其它定子缝隙233c和233d的深度也可以相互转换。

图9A说明了图7中的外转子式感应电动机的不同定子芯的的平面图，图9B说明了图9A中的外转子式感应电动机的线圈布置的平面图。

参考图9A和9B，最内部定子缝隙233c和233d，其上有第一和第二副绕组SC1和SC2缠绕在定子缝隙之间，形成地最深，另外的定子缝隙233b和233e，其上有第二主绕组MC2及第三和第四副绕组SC3和SC4缠绕，形成地较深，并且最外部的定子缝隙233a和233f，其上仅缠绕有第一主绕组MC1，形成地最浅。在这种情况下，第一主绕组MC1位于定子芯230的最外侧，第一和第二副绕组SC1和SC2位于定子芯230的最内侧，而第二主绕组MC2及第三和第四副绕组SC3和SC4位于其间。因此，线圈之间的缠绕空间相互不重叠，从而使绕线机也能自动缠绕线圈。

在这种情况下，本发明采用最内部的定子缝隙233c和233d的横截面积A3和A4作为参考的横截面积，其上仅缠绕有副绕组SC1和SC2。那么，定子缝隙233b和233e的横截面积A2和A5最好是参考面积的60-80％，主绕组和副绕组MC2，SC3和SC4共同缠绕于该定子缝隙233b和233e上，而且，其上仅缠绕主绕组MC1的定子缝隙233a和233f的横截面积A1和A6为参考横截面积的50-70％。

本发明的第一和第二实施例的特征在于使用外转子式感应电动机。在这种情况下，本发明保证线圈的冷却，因此能减少功率耗费，也能提高产品的可靠性。除此之外，本发明保证线圈的缠绕空间，能自动进行大规模生产。

同时，根据本发明的外转子式感应电动机可用作洗衣机的电动机，用来驱动洗衣轴，下面将用图示意解释。

图10说明了洗衣机的横截面图，该洗衣机使用了根据本发明的外转子式感应电动机。

参考图10，根据本发明的洗衣机是直接耦合式洗衣机将电动机的驱动力直接传送给洗衣轴而不用皮带或滑轮。在主体301内部储存洗衣水的水箱303被悬浮体302弹性支撑。在水箱303内接收衣物的洗衣容器304被安装以便旋转。而且，搅拌器305与洗衣容器304结合，以便产生来自洗衣容器304底部中心的水流。在这种情况下，洗衣轴360直接与搅拌器305结合，以便在洗衣轴360转动时，洗衣容器304和搅拌器305成一体旋转。

轴承座350形成在水箱303的下端，并且一对轴承355装在轴承座350内部的上面和下面，以便支撑洗衣轴360旋转。

使洗衣轴360旋转的电动机装在轴承座350的下面，并且该电动机包括一个转子外壳310，该外壳310安装在轴承座350下的并且安装有洗衣轴360以便穿过转子外壳310的底部中心，一个转子导体320，该转子导体320安装在转子外壳310的内圆周表面处以便构成连接电路，一个定子芯330，该定子芯330与轴承座350的底部结合，并且装在转子外壳310内部，以便维持与转子导体320的预定缝隙，和一个线圈340，该线圈340装在定子芯330处以便通过接通交流电功率，以形成旋转磁场。

多个电钢板堆叠构成定子芯330，这些电钢板的中心部分为空心以便穿过洗衣轴360。而且，用附加的支撑部件370固定定子芯330。在这种情况下，支撑部件370经连接螺栓337与轴承座350的底部结合，这样定子芯330可固定到轴承座350上。在这种情况下，多个定子缝隙形成在定子芯330的外圆周处以便平行于轴方向，并且经定子缝隙缠绕线圈340。

线圈340没有预先缠绕经定子缝隙的开口插入，而是直接由绕线机缠绕在定子缝隙233上，以便具有分布绕组的外形。

转子外壳310具有上表面开口的圆柱外形。具有预定长度的插入管311形成在转子外壳310的中心底部，从而配合锯齿部分361。支撑端312沿着转子外壳310的横向侧边形成，以便支撑转子导体320。多个底部通风孔315和下叶片314形成在转子外壳310的底部，以便冷却线圈340并且使空气强制循环。在这种情况下，因为电动机外壳310的顶面是开口的，不必在电动机外壳310的上端安装附加的叶片，或者在转子外壳310的横向侧边安装横向通风孔以便排出空气。在这种情况下，经底部通风孔315吸入的空气使线圈340冷却，然后经转子外壳310的开放顶面排到外面。

同时，在定子芯330处形成定子缝隙，如上所述，向着洗衣轴360形成不同深度。这是为了确保足够的缠绕空间，这样绕在定子缝隙上的线圈340未能相互重叠。在这种情况下，定子缝隙具有三种深度以便分别对付缠绕主绕组的第一种情况，缠绕副绕组的第二种情况，以及主绕组和副绕组共同缠绕的第三种情况。

在图8A和图9B中很好地显示了定子缝隙的特性，其解释被省略。

同时，根据本发明的外转子式感应电动机与离合器相互操作，并且可用于具有相互分离的洗衣和脱水轴的洗衣机。在这种情况下，离合器可安装在定子芯内，以便调节传递到洗衣和脱水轴上的功率。

因此，根据本发明的外转子式感应电动机具有下列效果或优点。

首先，与驱动轴结合的转子外壳安装在定子芯外，这产生了比以前的内转子式感应电动机大的单位体积转矩。

第二，与驱动轴结合的转子外壳安装在定子芯外，确保了定子芯的内部空间，因而能够增加空间利用率。

第三，外部空气通过上/下叶片和在转子外壳形成的通风孔强制循环，以便更有效地冷却线圈，从而能够降低功率消耗，并延长耐久性。

第四，本发明有效地确保线圈缠绕的空间，以提供在定子芯上自动缠绕线圈，从而能够大规模生产，以降低产品成本。

显然，对本领域的普通技术人员来说，本发明可做不同的修改和变化。这样，只要本发明的修改和变化落在附后的权利要求书的保护范围及其等效范围内，期望本发明能 覆盖其修改和变化的范围。

Claims (14)

1.一种外转子式感应电动机，它包括：

一个驱动轴；

一个定子芯，该定子芯固定在一个框架上，这样驱动轴穿过定子芯的中心；

在定子芯上形成的多个定子缝隙，以便与驱动轴平行，并在朝向驱动轴的定子芯的径向上深度不同；

线圈，该线圈作为分布绕组直接缠绕在定子缝隙上，以便形成一个旋转的磁场，该线圈包括主绕组和副绕组；

一个转子外壳，该转子外壳安装在定子芯外，以便与定子芯保持一个预定的缝隙，其中驱动轴穿过转子外壳的底部中心结合；和

转子导体与转子外壳的内周面连接，以便通过线圈的旋转磁场产生一个转矩。

2.如权利要求1所述的外转子式感应电动机，其特征在于定子缝隙具有不同的三种深度，以便分别解决仅缠绕主绕组的第一种情况，仅缠绕副绕组的第二种情况，和共同缠绕主绕组和副绕组的第三种情况。

3.如权利要求2所述的外转子式感应电动机，其特征在于仅缠绕主绕组的定子缝隙是最深的定子缝隙，而缠绕副绕组的的定子缝隙是最浅的定子缝隙。

4.如权利要求3所述的外转子式感应电动机，其特征在于仅缠绕主绕组的定子缝隙的横截面面积作为参考横截面面积，共同缠绕主绕组和副绕组的定子缝隙的横截面面积是该参考横截面面积的60～80％，仅缠绕副绕组的定子缝隙的横截面面积是该参考横截面面积的50～70％。

5.如权利要求2所述的外转子式感应电动机，其特征在于仅缠绕副绕组的定子缝隙是最深的定子缝隙，而仅缠绕主绕组的的定子缝隙是最浅的定子缝隙。

6.如权利要求5所述的外转子式感应电动机，其特征在于仅缠绕副绕组的定子缝隙的横截面面积作为参考横截面面积，共同缠绕主绕组和副绕组的定子缝隙的横截面面积是该参考横截面面积的60～80％，仅缠绕主绕组的定子缝隙的横截面面积是该参考横截面面积的50～70％。

7.一种外转子式感应电动机，它包括：

一个驱动轴；

一个定子芯，该定子芯固定在一个框架上，这样驱动轴穿过定子芯的中心；

在定子芯上形成的多个定子缝隙，以便与驱动轴平行，并在朝向驱动轴的定子芯的径向上深度不同；

线圈，该线圈作为分布绕组直接缠绕在定子缝隙上，以便形成一个旋转的磁场，该线圈包括主绕组和副绕组；

一个转子外壳，该转子外壳安装在定子芯外，以便与定子芯保持一个预定的缝隙，其中驱动轴穿过转子外壳的底部中心结合；

转子导体，它与转子外壳的内周面连接，以便通过线圈的旋转磁场产生一个转矩；和

多个上叶片，该上叶片安装在转子外壳的上端并相互具有预定间隔，以便当转子外壳旋转时，强制吸入外部空气以便冷却线圈。

8.如权利要求7所述的外转子式感应电动机，其特征在于定子缝隙具有不同的三种深度，以便分别解决仅缠绕主绕组的第一种情况，仅缠绕副绕组的第二种情况，和共同缠绕主绕组和副绕组的第三种情况。

9.如权利要求8所述的外转子式感应电动机，其特征在于仅缠绕主绕组的定子缝隙是最深的定子缝隙，而缠绕副绕组的的定子缝隙是最浅的定子缝隙。

10.如权利要求7所述的外转子式感应电动机，其特征在于上叶片以驱动轴为中心平行于径向安装。

11.如权利要求7所述的外转子式感应电动机，其特征在于上叶片安装成以驱动轴为中心相对于径向以一个预定角度倾斜。

12.如权利要求7所述的外转子式感应电动机，其特征在于在转子外壳的底部形成有多个第一通风孔，而在每个第一通风孔的一侧安装一个下叶片，这样，当转子外壳旋转时，外部空气强制通过第一通风孔吸入。

13.如权利要求12所述的外转子式感应电动机，其特征在于第一通风孔和下叶片以驱动轴为中心沿径向形成。

14.如权利要求7所述的外转子式感应电动机，其特征在于在转子外壳的上端和底部之间形成多个第二通风孔。

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