CN209402301U - 一种外转子永磁直流无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外转子永磁直流无刷电机，包括外转子、定子和固定轴，所述固定轴为导热件，呈两端开口的中空管状结构；所述外转子包括与所述固定轴同轴的机壳和端盖；还设有密封结构，所述密封结构设于所述端盖和固定轴之间，使得所述机壳、端盖、密封结构和固定轴外侧形成密封的防沙空间；所述定子套设固定于所述防沙空间内固定轴的外侧，所述轴承位于所述防沙空间内的端盖与固定轴之间。在强防沙的前提下，散热功能良好防止电机烧坏，适应性强且更加耐用。

Description

一种外转子永磁直流无刷电机

技术领域

本实用新型涉及水下运动器材设备技术领域，尤其是一种外转子永磁直流无刷电机。

背景技术

随着经济水平提升，水下运动越来越受到民众的喜爱和参与，包括救援等领域的完善对水下运动器材的水下密封推进器提出更高的要求，水下密封推进器的电机大多数要求直流电池驱动、高效率、可无级变频调速、超常寿命、高可靠性、低噪音，目前只有直流无刷电机可以做到。

目前水下密封推进器使用的直流无刷电机主要包括小功率直流无刷电机和大功率直流无刷电机。小功率直流无刷电机应用在航模、玩具、微型水下机器人上，其特点是体积，功率小。大功率直流无刷电机的特点是功率大，体积大、质量大，使得其阻力大、容易发热。受水下运动器械的阻力和体积限制，水下密封推进器对电机的外径要求是尽可能的小并且紧凑，同时由于水下使用对电压有严格的要求，这样就限制了电机的接入电流大小，而现有的小外径的水下密封推进器使用的直流无刷电机为了获得较大的扭矩，均采用的是外转子设计，这种设计主要的发热源定子绕组安排在电机的最中心，无法与外界接触，安装定子的固定轴为实心轴，在运转过程中积蓄了大量的热量。该种结构的直流无刷电机当其功率较小时，没有问题。但当无刷直流电机需求的功率较大时，由于其定子绕组散发的热量需经过外转子、电机外壳才能通过防水外壳将热量传递出去，在安全电压的限制下持续接入大的电流会造成严重发热，甚至烧坏电机。另一方面，现有的一些外转子无刷电机为了保证较好的散热功能，对于其防沙效果做的不够好，因此当电机需要使用在沙滩等恶劣环境中时，不能很好的防沙和防水，限制了其使用。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对上述背景技术中存在的问题，提供一种外转子永磁直流无刷电机，防沙尘和水，固定轴直接与水接触，排热迅速且不会进水，解决了电机由于过热烧坏的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案有：

一种外转子永磁直流无刷电机，包括外转子、轴承、定子和固定轴，

所述固定轴为导热件，呈两端开口的中空管状结构；

所述外转子包括与所述固定轴同轴的机壳和端盖；

还设有密封结构，所述密封结构设于所述端盖和固定轴之间，使得所述机壳、端盖、密封结构和固定轴外侧形成密封的防沙空间；

所述定子套设固定于所述防沙空间内固定轴的外侧，所述轴承位于所述防沙空间内的端盖与固定轴之间。

进一步地，所述密封结构设于所述端盖的内表面与固定轴的外侧表面之间。

再进一步地，所述定子包括定子铁芯、绝缘线架和绝缘绕组，绕设有绝缘线组的所述绝缘线架安装于所述定子铁芯外侧；所述定子铁芯贴合套设于所述固定轴外侧。

再进一步地，所述定子铁芯与所述固定轴之间通过键连接安装固定。

优选地，所述固定轴的中空内表面上还设有导热纹。

进一步地，所述导热纹为沿所述固定轴中空内表面轴向分布的波浪状的起伏纹。

再进一步地，所述机壳呈圆筒状，其内壁均布有多个与轴线方向一致的长条形永磁体，所述机壳两端的开口处分别与所述端盖连接。

再进一步地，所述外转子还包括设于所述机壳内表面上的卡座，所述卡座包括环形座和多个第一定位块，所述第一定位块由所述环形座一端向外伸出，相互之间形成多个第一卡位，所述永磁体的一端插入固定于所述第一卡位中。

再进一步地，所述端盖包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和第二端盖分别套设于所述机壳两端内表面，所述第二端盖向所述机壳内伸出有多个第二定位块，所述永磁体的另一端匹配插入所述第二定位块相互之间形成的第二卡位中。

优选地，所述密封结构为包括密封圈的接触式油封结构，所述端盖内侧还是设有向内凸起的安装环，所述密封结构与轴承分别设于所述安装环的外侧和内侧。

本实用新型的一种外转子永磁直流无刷电机，与现有技术相比，一方面，采用了中空管状的固定轴来安装固定定子，且与定子导热连接。在中空管状的固定轴中通水，水流从固定轴的一端流向另一端，在工作时，定子中的热量传导至固定轴上，固定轴与流经的水流发生导热效率高的对流传热；导热纹使得固定轴与水流的接触更加充分有效，热量可以迅速被带走，从而迅速地降低电机中心的热量，避免热量在电机中部积蓄，与转子外壳的散热相结合可以达到更快的散热效果。另一方面，固定轴外面密封的防沙空间将重要的定子、转子的永磁体和轴承保护在内，即使外壳外部和固定轴中空的管状体内部有水流通过也不会进水和沙尘，密封性良好且抗沙尘环境干扰的能力很强，使得本方案中的电机尤其适用于在沙滩等既有水又有沙子的恶劣环境中使用。因此本实用新型中的外转子永磁直流无刷电机在强防沙的前提下，散热功能良好防止电机烧坏，适应性强且更加耐用。

附图说明

图1为本实用新型的一种外转子永磁直流无刷电机视角一的爆炸图；

图2为本实用新型的一种外转子永磁直流无刷电机视角二的爆炸图；

图3为本实用新型的一种外转子永磁直流无刷电机的剖视图；

图4为本实用新型的一种外转子永磁直流无刷电机的立体图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的一种外转子永磁直流无刷电机，由图可知：

此外转子永磁直流无刷电机，包括外转子1、轴承5、定子2和固定轴3，所述外转子通过轴承5与所述固定轴3旋转连接，所述固定轴3为导热件，呈两端开口的中空管状结构；所述外转子1包括与所述固定轴3同轴的机壳11和端盖；还设有密封结构，所述密封结构设于所述端盖和固定轴3之间，使得所述机壳11、端盖、密封结构和固定轴外侧形成密封的防沙空间；所述定子2套设固定于所述防沙空间内固定轴3的外侧，所述轴承5位于所述防沙空间内的端盖与固定轴3之间。

与现有技术相比，采用了中空管状的固定轴3来安装固定定子2，且与定子2导热连接。中空管状的固定轴3中通水，在工作时，定子2中的热量传导至固定轴3上，固定轴3与流经的水流发生导热效率高的对流传热；从而迅速地降低电机中心的热量，避免热量在电机中部积蓄，与转子外壳的散热相结合可以达到更快的散热效果；防水和防沙的防沙空间将轴承5和定子2保护在内，使其在固定轴3通水、增强散热的情况下也不受外界水流和泥沙等的影响。

所述密封结构4为包括密封圈的接触式油封结构，设于所述端盖的内表面与固定轴3 的外侧表面之间，所述端盖内侧还是设有向内凸起的安装环64，所述密封结构4与轴承5 分别设于所述安装环64的外侧和内侧。此密封结构密封性能良好，且具有较强的抗外界环境干扰的能力，可以很好地阻止沙尘进入防沙空间内部，使得电机更加适应既有水又有沙的恶劣环境。

所述定子2包括定子铁芯21、绝缘线架22和绝缘绕组(图中未示出)，绕设有绝缘线组的所述绝缘线架22安装于所述定子铁芯21外侧；所述定子铁芯21贴合套设于所述固定轴3外侧。

所述定子铁芯21与所述固定轴3之间通过键连接安装固定。键连接为轴连接的一种常用方式，制造方便，且连接稳定。

作为固定轴3的一个优选方案，所述固定轴3的中空内表面上还设有导热纹12，所述导热纹12为沿所述固定轴3中空内表面轴向分布的波浪状的起伏纹。导热纹12使得固定轴3与水流的接触更加充分有效，热量可以迅速被带走，波浪纹的形状减少在凹陷处的泥沙等污垢沉积。

所述机壳11呈圆筒状，其内壁均布有多个与轴线方向一致的长条形永磁体13，所述机壳11两端的开口处分别与所述端盖连接。

所述外转子1还包括设于所述机壳11内表面上的卡座14，所述卡座14包括环形座141 和多个第一定位块142，所述第一定位块142由所述环形座141一端向外伸出，相互之间形成多个第一卡位143，所述永磁体的一端插入固定于所述第一卡位143中。

所述端盖包括第一端盖61和第二端盖62，所述第一端盖61和第二端盖62分别套设于所述机壳11两端内表面，所述第二端盖62向所述机壳11内伸出有多个第二定位块63，所述永磁体13的另一端匹配插入所述第二定位块63相互之间形成的第二卡位中。

所述固定轴3在设有第一端盖61的一端还设有法兰盘7用于连接其它部件。

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，对本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，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种外转子永磁直流无刷电机，包括外转子、轴承、定子和固定轴，其特征在于：

所述固定轴为导热件，呈两端开口的中空管状结构；

所述外转子包括与所述固定轴同轴的机壳和端盖；

还设有密封结构，所述密封结构设于所述端盖和固定轴之间，使得所述机壳、端盖、密封结构和固定轴外侧形成密封的防沙空间；

所述定子套设固定于所述防沙空间内固定轴的外侧，所述轴承位于所述防沙空间内的端盖与固定轴之间。

2.根据权利要求1所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述密封结构设于所述端盖的内表面与固定轴的外侧表面之间。

3.根据权利要求1所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述定子包括定子铁芯、绝缘线架和绝缘绕组，绕设有绝缘线组的所述绝缘线架安装于所述定子铁芯外侧；所述定子铁芯贴合套设于所述固定轴外侧。

4.根据权利要求3所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述定子铁芯与所述固定轴之间通过键连接安装固定。

5.根据权利要求1所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述固定轴的中空内表面上还设有导热纹。

6.根据权利要求5所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述导热纹为沿所述固定轴中空内表面轴向分布的波浪状的起伏纹。

7.根据权利要求1所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述机壳呈圆筒状，其内壁均布有多个与轴线方向一致的长条形永磁体，所述机壳两端的开口处分别与所述端盖连接。

8.根据权利要求7所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述外转子还包括设于所述机壳内表面上的卡座，所述卡座包括环形座和多个第一定位块，所述第一定位块由所述环形座一端向外伸出，相互之间形成多个第一卡位，所述永磁体的一端插入固定于所述第一卡位中。

9.根据权利要求8所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述端盖包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和第二端盖分别套设于所述机壳两端内表面，所述第二端盖向所述机壳内伸出有多个第二定位块，所述永磁体的另一端匹配插入所述第二定位块相互之间形成的第二卡位中。

10.根据权利要求1所述的外转子永磁直流无刷电机，其特征在于：所述密封结构为包括密封圈的接触式油封结构；所述端盖内侧还是设有向内凸起的安装环，所述密封结构与轴承分别设于所述安装环的外侧和内侧。