CN206834952U - 一种跑步机用外转子无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跑步机用外转子无刷电机，包括电机定子线圈，电机定子线圈内部设有电机轴，电机定子线圈外侧套接外转子磁钢，外转子磁钢内侧等距设有磁铁块，外转子磁钢后端安装后端盖，外转子磁钢前端安装前端盖，电机轴后端依次套接电机轴后卡簧、电机垫片和电机后轴承，电机轴前端依次套接电机轴前卡簧和电机前轴承；本实用新型定子放在中心，转子置于外端，电机引线从轴内出线，使用在跑步机上方便固定；省去了重轮的情况下能保证获得更大的启动扭矩，定子采用12‑16槽结构，转子采用4‑6对磁极，使其电磁脉动达到最优化，且定子我们中间开有两个矩形槽以弥补定子槽数太少的不足，方便生产加工的同时又得到很好的扭矩脉动，使转动时更平稳。

Description

一种跑步机用外转子无刷电机

技术领域

本实用新型涉及无刷电机技术领域，具体为一种跑步机用外转子无刷电机。

背景技术

目前市面上的跑步机多采用有刷电机结构，因有刷电机存在效率低，有换向器及碳刷，后期维护成本高的特点，稀土钕铁硼磁性材料价格高，且钕铁硼存在高温失磁及退磁现象，为此，我们推出一种跑步机用外转子无刷电机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种跑步机用外转子无刷电机，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：一种跑步机用外转子无刷电机，包括电机定子线圈，所述电机定子线圈的内部居中贯穿设有电机轴，所述电机定子线圈的外侧套接有外转子磁钢，所述外转子磁钢的内侧等距设有磁铁块，所述外转子磁钢的后端安装有后端盖，所述外转子磁钢的前端安装有前端盖，所述电机轴的后端依次套接有电机轴后卡簧、电机垫片和电机后轴承，所述电机轴的前端依次套接有电机轴前卡簧和电机前轴承，所述后端盖的中部右侧设有电机后轴承安装槽，所述后端盖的中部左侧与电机后轴承安装槽连通设有电机轴后凸出孔，所述前端盖的左侧设有凸出管，所述前端盖的中部右侧设有电机前轴承安装槽，所述凸出管的内腔中部与电机前轴承安装槽连通设有电机轴前凸出孔，所述电机后轴承安装于电机后轴承安装槽的内部，所述电机前轴承安装于电机前轴承安装槽的内部，所述电机轴的后端贯穿伸出电机轴后凸出孔，所述电机轴的前端贯穿伸出电机轴前凸出孔。

优选的，所述后端盖和前端盖的内部均设有风叶式风扇。

优选的，所述磁铁块采用普通铁氧体磁性材料制成，且磁铁块磁极采用4/6对极结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型定子放在中心，转子置于外端，电机引线从轴内出线，使用在跑步机上方便固定，同时省去了重轮情况下能够保证获得更大的启动转距。外转子优点：它是靠外部磁钢转动，转子外径足够的大，较利于低转速扭力的发挥。应用于跑步机上可以省去笨重的飞轮，定子，不旋转的就叫定子，传统的这个轴承是要旋转的，而我们改进后的结构是磁钢，转子旋转，而这个线圈不转，采用12-16槽结构，方便生产加工的同时又得到很好的扭矩脉动，且定子我们中间开有两个矩形槽，方便转动时的平稳性。中间开两个矩形槽的好处是：在外转子磁钢运转时作用其上的磁力更均匀，起到增加定子槽数的目的，以达到转动时的平衡性，为了达到精准的速度控制，我们采用霍尔内埋式闭环速度采集，霍尔内埋的位置置于定子槽中央，我们转子磁钢内的磁片采用普通铁氧体磁性材料，比稀土钕铁硼价格便宜且性能稳定，磁极采用4-6对极结构，从而改善了电机运转的平稳性，前后端盖我们集成了5片风叶式风扇结构，这样大大提高其空气对流及内部散热性能，同时我们在动平衡上做了特殊的加工设计，即设计特殊的弧形，这样大大改善了生产效率及电机性能，电子控制方面，我们采用电子换相，即MOSFET开关管自动换相，内部采用FOC矢量控制算法大大提高了电机运行的效率及转动时的脉动。

附图说明

图1为本实用新型爆炸结构示意图；

图2为本实用新型外转子磁钢结构示意图；

图3为本实用新型电机定子线圈结构示意图；

图4为本实用新型前端盖结构示意图；

图5为本实用新型后端盖结构示意图；

图6为本实用新型逆变电路三电阻采样结构示意图；

图7为本实用新型三电阻电流取样电路结构示意图；

图8为本实用新型逆变电路结构示意图。

图中：1后端盖、11电机后轴承安装槽、12电机轴后凸出孔、2电机后轴承、3电机垫片、4电机轴后卡簧、5电机定子线圈、51电机轴、6电机轴前卡簧、7外转子磁钢、71磁铁块、8电机前轴承、9前端盖、91电机前轴承安装槽、92电机轴前凸出孔、93凸出管、94风叶式风扇。

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。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种跑步机用外转子无刷电机，包括电机定子线圈5，所述电机定子线圈5的内部居中贯穿设有电机轴51，所述电机定子线圈5的外侧套接有外转子磁钢7，所述外转子磁钢7的内侧等距设有磁铁块71，所述外转子磁钢7的后端安装有后端盖1，所述外转子磁钢7的前端安装有前端盖9，所述电机轴51的后端依次套接有电机轴后卡簧4、电机垫片3和电机后轴承2，所述电机轴51的前端依次套接有电机轴前卡簧6和电机前轴承8，所述后端盖1的中部右侧设有电机后轴承安装槽11，所述后端盖1的中部左侧与电机后轴承安装槽11连通设有电机轴后凸出孔12，所述前端盖9的左侧设有凸出管93，所述前端盖9的中部右侧设有电机前轴承安装槽91，所述凸出管93的内腔中部与电机前轴承安装槽91连通设有电机轴前凸出孔92，所述电机后轴承2安装于电机后轴承安装槽11的内部，所述电机前轴承8安装于电机前轴承安装槽91的内部，所述电机轴51的后端贯穿伸出电机轴后凸出孔12，所述电机轴51的前端贯穿伸出电机轴前凸出孔92。

进一步的，所述后端盖1和前端盖9的内部均设有风叶式风扇94，后端盖1和前端盖9集成了至少5片风叶式风扇94，这样大大提高其空气对流及内部散热性能，同时我们在动平衡上做了特殊的加工设计，即设计特殊的弧形，这样大大改善了生产效率及电机性能。

进一步的，所述磁铁块71采用普通铁氧体磁性材料制成，且磁铁块71磁极采用4/6对极结构，采用普通铁氧体磁性材料，价格便宜且性能稳定，磁极采用4-6对极结构，从而改善了电机运转的平稳性。

具体的，使用时，定子放在中心，转子置于外端，电机引线从轴内出线，使用在跑步机上方便固定，同时省去了重轮就能得到同样的大启动转距。外转子优点：它是靠外部磁钢转动，转子外径足够的大，较利于低转速扭力的发挥。应用于跑步机上可以省去笨重的飞轮，定子，不旋转的就叫定子，传统的这个轴承的是要旋转的，而我们改进后的结构是磁钢，转子旋转，而这个线圈不转，采用12-16槽结构，方便生产加工的同时又得到很好的转距脉动，且定子我们中间开有两个矩形槽，方便转动时的平稳性。中间开两个矩形槽的好处是：在外转子磁钢运转时作用其上的磁力更均匀，起到增加定子槽数的目的，以达到转动时的平衡性，为了达到精准的速度控制，我们采用霍尔内埋式闭环速度采集，霍尔内埋的位置置于定子槽中央，我们采用普通铁氧体磁性材料，价格便宜且性能稳定，磁极采用4-6对极结构，从而改善了电机运转的平稳性，前后端盖我们集成了5片风叶式风扇结构，这样大大提高其空气对流及内部散热性能，同时我们在动平衡上做了特殊的加工设计，即设计特殊的弧形，这样大大改善了生产效率及电机性能，电子控制方面，我们采用电子换相，即金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关管自动换相，内部采用磁场定向控制（FOC矢量控制）算法大大提高了电机运行的效率及转动时的脉动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种跑步机用外转子无刷电机，包括电机定子线圈（5），其特征在于：

所述电机定子线圈（5）的内部居中贯穿设有电机轴（51），所述电机定子线圈（5）的外侧套接有外转子磁钢（7），所述外转子磁钢（7）的内侧等距设有磁铁块（71），所述外转子磁钢（7）的后端安装有后端盖（1），所述外转子磁钢（7）的前端安装有前端盖（9），所述电机轴（51）的后端依次套接有电机轴后卡簧（4）、电机垫片（3）和电机后轴承（2），所述电机轴（51）的前端依次套接有电机轴前卡簧（6）和电机前轴承（8），所述后端盖（1）的中部右侧设有电机后轴承安装槽（11），所述后端盖（1）的中部左侧与电机后轴承安装槽（11）连通设有电机轴后凸出孔（12），所述前端盖（9）的左侧设有凸出管（93），所述前端盖（9）的中部右侧设有电机前轴承安装槽（91），所述凸出管（93）的内腔中部与电机前轴承安装槽（91）连通设有电机轴前凸出孔（92），所述电机后轴承（2）安装于电机后轴承安装槽（11）的内部，所述电机前轴承（8）安装于电机前轴承安装槽（91）的内部，所述电机轴（51）的后端贯穿伸出电机轴后凸出孔（12），所述电机轴（51）的前端贯穿伸出电机轴前凸出孔（92）。

2.根据权利要求1所述的一种跑步机用外转子无刷电机，其特征在于：所述后端盖（1）和前端盖（9）的内部均设有风叶式风扇（94）。

3.根据权利要求1所述的一种跑步机用外转子无刷电机，其特征在于：所述磁铁块（71）采用普通铁氧体磁性材料制成，且磁铁块（71）磁极采用4/6对极结构。