CN208923969U - 一种易维护的无刷内转子永磁电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种易维护的无刷内转子永磁电机，包括上盖组件、下盖组件和转子组件，上盖组件包括上端盖和定子绕组，定子绕组固定在上端盖的内部，下盖组件包括下端盖和电控板，电控板安装在下端盖的底壁内侧，转子组件包括主轴、套设在主轴上的转子铁芯、内嵌在转子铁芯中的磁钢，转子铁芯置于定子绕组的中心位置。上盖组件和下盖组件之间还设置轴承座，轴承座通过紧固件与上盖组件和下盖组件固定连接，第一轴承固定连接在轴承座中，第二轴承固定连接在上端盖中。通过在上端盖和下端盖之间增加轴承座，将下盖组件与定子绕组分开，减少电机内部定子绕组的温度对电控板的影响，当电控板失效后，只需要更换下盖组件，节约维修成本。

Description

一种易维护的无刷内转子永磁电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体涉及一种易维护的无刷内转子永磁电机。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，其主要作用是产生驱动转矩，作为电器或各种机械的动力源。电机按其结构和工作原理可以分为直流电机、异步电机、及同步电机，而同步电机通常又包括永磁同步电机、磁阻同步电机和磁带同步电机。

目前，电机的能效指标日益受到消费者及环保部门的重视，常用的串激电机、变频感应电机、直驱永磁无刷电机很难在效率上取得进一步突破，因此永磁同步电机以其低廉的价格和较高的能源利用效率在竞争上优势明显。永磁同步电机按照其转子结构形式可以分为永磁体表贴式和永磁体内嵌式，内嵌式永磁同步电机结构强度高，凸极比大，易于弱磁扩速，同时弱磁运行效率高，适用于低速和高速交替运行的应用场合，同时，永磁体的可靠固定式电机高低速交替运行是可靠性的一个基本保证。

现有的防水无刷内转子永磁电机，定子铁芯一般都采用安装线架的方式来保证漆包线与定子铁芯之间的绝缘，同时接线端子也是直接插在线架上，除了增加成本外，在生产过程中还容易出现线架安装困难或反装现象，同时接线端子也容易脱落，生产效率低。现有的无刷内转子永磁电机，内部的电控板在使用过程中，由于振动、温湿度变化等因素的影响，电控板容易失效，导致电机无法正常运转，更换的时候必须是整个电机报废处理，造成严重浪费。

申请号为CN201720227782.1的专利公开了一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子，转子包括主轴、转子铁芯和内嵌在转子铁芯中的磁钢，转子铁芯包括沿轴线方向设置的多段单元铁芯，每段单元铁芯上均设有与永磁同步电动机的极数成整数倍的多个直槽，多个直槽沿圆周方向间隔分布，直槽分别贯穿每段单元铁芯的轴线方向上的两端面，每段单元铁芯上的直槽数量相等，沿转子铁芯的轴线延伸方向，相邻两段单元铁芯上的直槽一一对应设置，且相邻两段单元铁芯对应位置处的直槽向同一方向错开一角度或距离，磁钢嵌设在直槽中。该专利中的磁钢在嵌入转子铁芯中时，已经完成充磁且每个直槽中的磁钢磁极需要提前进行布置，增加了安装时间和难度。

申请号为CN201720533222.9的专利公开了一种无刷电机，包括电机座，电机座的上部设有电机盖，电机座中设有向上延伸出电机盖的转轴，电机座中设有与转轴相套接的永磁体转子，永磁体转子外套有与电机座内壁固定的定子铁芯，永磁体转子随转轴进行转动，定子铁芯中缠绕有线圈，定子铁芯通过槽绝缘与线圈相间隔分布，电机盖的内壁、电机座中的底部分别设有轴承座，轴承座中设有与转轴相定位的滚珠轴承，滚珠轴承的外端部设有位置传感器，电机座中设有向外延伸的引出线，引出线中设有线盒和霍尔信号。该专利中的轴承座设置在电机座的内部底部，但是并没有提供电控板和定子绕组上的接线端连接的位置，同时由于轴承座设置在电机座内部不便于维修和检查。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种易维护的无刷内转子永磁电机，通过在上端盖和下端盖之间增加轴承座，将下盖组件与内部的定子绕组分开，减少电机内部定子绕组的温度对电控板的影响，当电控板失效后，只需要更换下盖组件即可，节约成本。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种易维护的无刷内转子永磁电机，包括上盖组件、下盖组件和转子组件，所述上盖组件包括上端盖和定子绕组，所述定子绕组固定在所述上端盖的内部，所述下盖组件包括下端盖和电控板，所述电控板安装在下端盖的底壁内侧，所述转子组件包括主轴、套设在所述主轴上的转子铁芯、内嵌在所述转子铁芯中的磁钢，所述转子铁芯置于所述定子绕组的中心位置；

所述上盖组件和所述下盖组件之间还设置轴承座，所述轴承座通过紧固件与所述上盖组件和下盖组件固定连接，所述转子组件还包括套设在所述主轴两端的轴承，所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述转子铁芯设置在所述第一轴承和第二轴承之间，所述第一轴承固定连接在所述轴承座中，所述第二轴承固定连接在所述上端盖中；

所述转子铁芯的周向边缘设置若干个直槽，所述直槽沿所述转子铁芯的轴向贯穿整个所述转子铁芯，所述磁钢铆压在所述直槽中，所述磁钢的高度大于所述直槽的深度。磁钢直接铆压到转子铁芯上，简化了工序，降低了成本，提高了生产效率，自动化生产程度高。

优选的，所述定子绕组包括定子铁芯、缠绕在所述定子铁芯上的漆包线、设置在所述定子铁芯一侧的接线端子、绝缘部分，所述接线端子上设置安装孔用于固定漆包线的出线端，所述绝缘部分设置在与所述上端盖内表面相邻的所述定子铁芯的一侧，所述漆包线、接线端子和所述绝缘部分通过注塑工艺包胶在所述定子铁芯上。

优选的，所述轴承座上设置安装绝缘密封块的安装槽，所述安装槽沿轴承座的轴向方向贯穿所述轴承座，所述绝缘密封块上设置通孔用于插接所述接线端子，所述接线端子穿过所述通孔与所述电控板连接。

优选的，所述上端盖的底壁内侧上设置向内延伸的第二轴承安装部，所述第二轴承安装部用于安装所述第二轴承，所述第二轴承安装部与所述第二轴承之间设置密封圈，所述轴承座上设置第一轴承安装部，所述第一轴承安装部用于安装所述第一轴承，所述第一轴承安装部与所述第一轴承之间设置密封圈；所述上端盖和所述下端盖的内侧壁设置防水密封圈。

优选的，所述第一轴承安装部的外壁与所述轴承座的内壁之间设置若干个加强筋。

优选的，所述第一轴承和所述转子铁芯之间还设置有套设在主轴上的扰流风扇，所述扰流风扇上设置若干个正对所述转子铁芯的风扇叶片。扰流风扇在转子铁芯在转动过程中对电控板和定子绕组进行散热，防止电机内部温度过高。

优选的，所述风扇叶片沿叶根至叶尖方向呈多段折弯状。

优选的，所述风扇叶片沿叶根至叶尖方向呈三段式折弯，且每次折弯的方向均相同。

优选的，所述主轴、转子铁芯、磁钢、扰流风扇、第一轴承和第二轴承均与所述主轴采用过盈配合连接。

优选的，所述漆包线按顺序缠绕在所述定子铁芯上，所述漆包线的出线端穿过所述接线端子上的安装孔并通过焊接方式固定在所述接线端子上，所述出线端与所述接线端子的连接位置涂覆硅胶固定，防止断线。

优选的，每个所述磁钢与所述转子铁芯的铆压固定位置不少于1个。

优选的，每个所述磁钢与所述转子铁芯的铆压固定位置为偶数个且相对于所述磁钢的中心对称分布。

优选的，所述主轴的外圈表面上设置若干条凸棱，所述转子铁芯和所述扰流风扇的内圈中设置与所述凸棱配合的凹槽。凸棱可以提高主轴和各部件之间的结合力，防止转子铁芯松脱。

优选的，所述定子绕组与所述上端盖底壁接触的接触面上涂覆导热绝缘材料，可以将定子绕组的热量快速传递到上端盖上，加快了定子绕组的散热，延长了定子绕组的使用寿命。

相对于现有技术，本实用新型取得了有益的技术效果：

1、将磁钢直接铆压到转子铁芯上，简化了工序，降低了成本，提高了生产效率，自动化生产程度高。

2、扰流风扇在电机运转后可以加快电机内部的热量流动速度，使内部热量基本均匀，避免出现局部高温现象，加快散热，延长了电机的使用寿命。

3、主轴的外圈表面与转子铁芯及扰流风扇过盈配合部分增加的凸棱可以提高结合力，防止转子铁芯松脱。

4、通过在上端盖和下端盖之间增加轴承座，通过轴承座将下盖组件与电机内部的定子绕组分开，减少定子绕组的温度对电控板的影响，当电控板失效后，只需要更换下盖组件无需拆卸轴承座和上盖组件，方便维修和节约成本。

5、所述漆包线、接线端子和所述绝缘部分通过注塑工艺包胶在所述定子铁芯上形成整体结构，保证了接线端子安装的稳固性，节省了线架结构。漆包线按顺序缠绕在所述定子铁芯上，漆包线的出线端穿过所述接线端子上的安装孔并通过焊接方式固定在所述接线端子上，所述出线端与所述接线端子的连接位置涂覆硅胶固定，防止漆包线的出现端发生断线现象。

附图说明

图1为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机的结构爆炸示意图；

图2为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机的结构示意图；

图3为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机的结构剖视图；

图4为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机的上盖组件结构示意图；

图5为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机中的的定子绕组结构示意图；

图6为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机的下盖组件结构示意图；

图7为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机的转子组件爆炸图；

图8为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机的转子组件剖视图；

图9为本实用新型一种易维护的无刷内转子永磁电机的转子铁芯俯视图。

附图标记：

1.下盖组件；11.下端盖；12.电控板；121.电机引出线；13.防尘盖；2.防水密封圈；3. 轴承座；31.第一轴承安装部；32.安装槽；4.绝缘密封块；5.密封圈；6.转子组件；61.第一轴承；62.垫片；63.扰流风扇；64.转子铁芯；641.铆压固定位置；65.磁钢；66.第二轴承；67.主轴；7.上盖组件；71.上端盖；711.第二轴承安装部；72.定子绕组；721.定子铁芯；722.绝缘部分；723.接线端子；7231.安装孔；724.漆包线；7241.出线端。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

如图1-3所示，一种易维护的无刷内转子永磁电机，包括上盖组件7、下盖组件1和转子组件6，所述上盖组件7包括上端盖71和定子绕组72，所述定子绕组72固定在所述上端盖71的内部，所述下盖组件1包括下端盖11和电控板12，所述电控板12安装在下端盖 11的底壁内侧，所述转子组件6包括主轴67、套设在所述主轴67上的转子铁芯64、内嵌在所述转子铁芯64中的磁钢65，所述转子铁芯64置于所述定子绕组72的中心位置。

如图1所示，所述上盖组件7和所述下盖组件1之间还设置轴承座3，所述轴承座3通过紧固件与所述上盖组件7和下盖组件1固定连接，所述转子组件6还包括套设在所述主轴67两端的轴承，所述轴承包括第一轴承61和第二轴承66，第一轴承61和第二轴承66 为普通轴承、防水轴承中的一种，防水轴承为在普通轴承一侧或两侧的内外圈之间扣封一个密封环，的所述转子铁芯64设置在所述第一轴承61和第二轴承66之间，所述第一轴承 61固定连接在所述轴承座3中，所述第二轴承66固定连接在所述上端盖71中。所述轴承座3上设置安装绝缘密封块4的安装槽32，所述安装槽32沿轴承座3的轴向方向贯穿所述轴承座3，所述绝缘密封块4上设置通孔用于插接所述接线端子723，所述接线端子723穿过所述通孔与所述电控板12连接。

如图4所示，所述上端盖71的底壁内侧上设置向内延伸的第二轴承安装部711，所述第二轴承安装部711用于安装所述第二轴承66，所述第二轴承安装部711与所述第二轴承66之间设置密封圈5，所述轴承座3上设置第一轴承安装部31，所述第一轴承安装部31用于安装所述第一轴承61，所述第一轴承安装部31与所述第一轴承61之间设置密封圈5；所述上端盖71和所述下端盖11的内侧壁设置防水密封圈2。所述第一轴承安装部31的外壁与所述轴承座3的内壁之间设置若干个加强筋。密封圈5用于防止外界水和杂质通过第一轴承61和第二轴承66进入定子绕组72中。通过在上端盖71和下端盖11之间增加轴承座3，通过轴承座3将下盖组件1与电机内部的定子绕组72分开，减少定子绕组72的温度对电控板12的影响，当电控板12失效后，只需要更换下盖组件1无需拆卸轴承座3和上盖组件7，方便维修和节约成本。

如图7-9所示，所示所述第一轴承61和所述转子铁芯64之间还设置有套设在主轴67 上的扰流风扇63，所述扰流风扇63上设置若干个正对所述转子铁芯64的风扇叶片。扰流风扇63在转子铁芯64在转动过程中对电控板12和定子绕组72进行散热，防止电机内部温度过高。所述风扇叶片沿叶根至叶尖方向呈多段折弯状。本实施例优选的，所述风扇叶片沿叶根至叶尖方向呈三段式折弯，且每次折弯的方向均相同。

如图7所示，所述扰流风扇63和所述第一轴承61之间还安装垫片62，垫片62过盈配合安装在主轴67上，所述第二轴承66和所述转子铁芯64之间也设置垫片62，垫片62过盈配合安装在主轴67上；所述主轴67、转子铁芯64、磁钢65、扰流风扇63、第一轴承61 和第二轴承66均与所述主轴67采用过盈配合连接。

如图9所示，所述转子铁芯64的周向边缘设置若干个直槽，所述直槽沿所述转子铁芯 64的轴向贯穿整个所述转子铁芯64，所述磁钢65铆压在所述直槽中，所述磁钢65的高度大于所述直槽的深度。磁钢65直接铆压到转子铁芯64上，简化了工序，降低了成本，提高了生产效率，自动化生产程度高，每个所述磁钢65与所述转子铁芯64的铆压固定位置 641不少于1个。且铆压固定位置641设置在直槽中心位置正对的转子铁芯64表面，保证了铆压机在对磁钢65和转子铁芯64的铆压过程中磁钢65受力的均匀性。本实施例优选的，每个所述磁钢65与所述转子铁芯64的铆压固定位置641为1个，且铆压固定位置641设置在直槽中心位置正对的转子铁芯64表面，保证了铆压机在对磁钢65和转子铁芯64的铆压过程中磁钢65受力的均匀性。本申请将磁钢65直接铆压到转子铁芯64上，无需将已经充磁饱和后的永磁体通过弹性元件压紧到转子铁芯64中，避免出现充磁后的永磁体本身具有磁性导致的吸力大、装配难度大的问题，简化了工序，降低了成本，提高了生产效率，自动化生产程度高。同时将磁钢65铆压到转子铁芯64上后再进行充磁，既保证了永磁体的安装质量，又避免了由于相邻磁钢的N、S极需要交错安装出现的人为安装出错的现象，提高了安装的准确度，方便进行自动化生产。

如图5所示，所述定子绕组72包括定子铁芯721、缠绕在所述定子铁芯721上的漆包线724、设置在所述定子铁芯721一侧的接线端子723、绝缘部分722，所述接线端子723 上设置安装孔7231用于固定漆包线724的出线端7241，所述绝缘部分722设置在与所述上端盖71内表面相邻的所述定子铁芯721的一侧，所述漆包线724、接线端子723和所述绝缘部分722通过注塑工艺包胶在所述定子铁芯721上。所述漆包线724按顺序缠绕在所述定子铁芯721上，所述漆包线724的出线端7241穿过所述接线端子723上的安装孔7231 并通过焊接方式固定在所述接线端子723上，所述出线端7241与所述接线端子723的连接位置涂覆硅胶固定。

所述漆包线724、接线端子723和所述绝缘部分722通过注塑工艺包胶在所述定子铁芯 721上形成整体结构，保证了接线端子723安装的稳固性，节省了线架结构，同时包胶起到了漆包线724和定子铁芯721之间的绝缘作用。漆包线724按顺序缠绕在所述定子铁芯721 上，漆包线724的出线端7241穿过所述接线端子723上的安装孔7231并通过焊接方式固定在所述接线端子723上，所述出线端7241与所述接线端子723的连接位置涂覆硅胶固定，防止漆包线724的出现端发生断线现象。

所述定子绕组72通过过盈配合的方式安装在上端盖71内部，所述定子绕组72与所述上端盖71底壁接触的接触面上涂覆导热绝缘材料，可以将定子绕组72的热量快速传递到上端盖71上，加快了定子绕组72的散热，延长了定子绕组72的使用寿命。

如图5所示，第一轴承61和第二轴承66的外圈分别固定在第一轴承安装部31和第二轴承安装部711中，电控板12上设置电机引出线121，电机引出线121从下端盖11引出，引出位置采用电子密封胶密封，同时在电机引出线121的位置设置防尘盖13。电控板12控制定子绕组72工作，转子铁芯64在定子绕组72的作用下开始转动，同时带动第一轴承61 和第二轴承66的内圈、主轴67、扰流风扇63进行转动，实现电机的运转。

实施例2

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，每个所述磁钢65与所述转子铁芯64的铆压固定位置641为偶数个且相对于所述磁钢65的中心对称分布。多个铆压固定位置641保证了磁钢65和转子铁芯64的稳固性。

实施例3

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述主轴67的外圈表面上设置若干条凸棱，所述转子铁芯64和所述扰流风扇63 的内圈中设置与所述凸棱配合的凹槽。凸棱可以提高主轴67和各部件之间的结合力，防止转子铁芯64松脱。

实施例4

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述转子铁芯64与所述扰流风扇63相对的一侧设置若干个散热孔，所述散热孔设置在每两个直槽之间。散热孔在扰流风扇63转动过程中增加散热速率。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种易维护的无刷内转子永磁电机，包括上盖组件、下盖组件和转子组件，所述上盖组件包括上端盖和定子绕组，所述定子绕组固定在所述上端盖的内部，所述下盖组件包括下端盖和电控板，所述电控板安装在下端盖的底壁内侧，所述转子组件包括主轴、套设在所述主轴上的转子铁芯、内嵌在所述转子铁芯中的磁钢，所述转子铁芯置于所述定子绕组的中心位置，其特征在于，

所述上盖组件和所述下盖组件之间还设置轴承座，所述轴承座通过紧固件与所述上盖组件和下盖组件固定连接，所述转子组件还包括套设在所述主轴两端的轴承，所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述转子铁芯设置在所述第一轴承和第二轴承之间，所述第一轴承固定连接在所述轴承座中，所述第二轴承固定连接在所述上端盖中；

所述转子铁芯的周向边缘设置若干个直槽，所述直槽沿所述转子铁芯的轴向贯穿整个所述转子铁芯，所述磁钢铆压在所述直槽中，所述磁钢的高度大于所述直槽的深度。

2.根据权利要求1所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，所述定子绕组包括定子铁芯、缠绕在所述定子铁芯上的漆包线、设置在所述定子铁芯一侧的接线端子、绝缘部分，所述接线端子上设置安装孔用于固定漆包线的出线端，所述绝缘部分设置在与所述上端盖内表面相邻的所述定子铁芯的一侧，所述漆包线、接线端子和所述绝缘部分通过注塑工艺包胶在所述定子铁芯上。

3.根据权利要求2所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，所述轴承座上设置安装绝缘密封块的安装槽，所述安装槽沿轴承座的轴向方向贯穿所述轴承座，所述绝缘密封块上设置通孔用于插接所述接线端子，所述接线端子穿过所述通孔与所述电控板连接。

4.根据权利要求1所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，所述上端盖的底壁内侧上设置向内延伸的第二轴承安装部，所述第二轴承安装部用于安装所述第二轴承，所述第二轴承安装部与所述第二轴承之间设置密封圈，所述轴承座上设置第一轴承安装部，所述第一轴承安装部用于安装所述第一轴承，所述第一轴承安装部与所述第一轴承之间设置密封圈；所述上端盖和所述下端盖的内侧壁设置防水密封圈。

5.根据权利要求4所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，所述第一轴承安装部的外壁与所述轴承座的内壁之间设置若干个加强筋。

6.根据权利要求1所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，所述第一轴承和所述转子铁芯之间还设置有套设在主轴上的扰流风扇，所述扰流风扇上设置若干个正对所述转子铁芯的风扇叶片。

7.根据权利要求6所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，所述风扇叶片沿叶根至叶尖方向呈多段折弯状。

8.根据权利要求2所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，所述漆包线按顺序缠绕在所述定子铁芯上，所述漆包线的出线端穿过所述接线端子上的安装孔并通过焊接方式固定在所述接线端子上，所述出线端与所述接线端子的连接位置涂覆硅胶固定。

9.根据权利要求1所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，每个所述磁钢与所述转子铁芯的铆压固定位置不少于1个。

10.根据权利要求9所述的一种易维护的无刷内转子永磁电机，其特征在于，每个所述磁钢与所述转子铁芯的铆压固定位置为偶数个且相对于所述磁钢的中心对称分布。