CN212115109U - 一种外转子电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外转子电机，其包括外壳、定子、转轴和外转子，外壳包括电机壳，电机壳的内部具有电机安装腔和一体成型于电机安装腔的轴向内侧壁中心的固定柱，固定柱沿电机壳的轴向延伸并在中心开设有连通于电机安装腔的转轴孔；定子设置于电机安装腔内，并套设固定安装于固定柱外侧；转轴一端插入转轴孔内、另一端穿出电机壳前端；外转子设置于电机安装腔内并套设于定子外部，外转子的轴向外侧设置有多个离心风叶，能够相对于定子转动，并带动转轴和离心风叶转动，离心风叶驱动电机安装腔内的空气流动。本实用新型的外转子电机，结构强度高，防护性好，不易损坏，散热效果好，有效保证电机运行稳定性，提升电机性能，使用简单方便。

Description

一种外转子电机

技术领域

本实用新型属于外转子电机技术领域，尤其涉及一种外转子电机。

背景技术

外转子电机是指定子设置在转子内部的电机，其具有结构紧凑、转动惯量大、转矩大、重量轻等优点，因此得到广泛应用。现有的外转子电机通常为敞开结构，电机防护性差，密封性差，而且同轴度较差，影响电机运行的稳定性和使用寿命。也有部分外转子电机采用封闭结构，但是会导致电机整体体积较大，散热性能较差，影响电机的性能和使用寿命。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种外转子电机，结构强度高，防护性好，不易损坏，散热效果好，同轴度高，有效保证电机运行稳定性，提升电机性能，延长使用寿命，而且具有标准电机的外观，使用简单方便,实用性强，具有广阔的市场前景。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种外转子电机，其特征在于，所述外转子电机包括：外壳，所述外壳包括电机壳，所述电机壳的内部具有电机安装腔和一体成型于所述电机安装腔的轴向内侧壁中心的固定柱，所述固定柱沿所述电机壳的轴向延伸并在中心开设有连通于所述电机安装腔的转轴孔；定子，所述定子设置于所述电机安装腔内，并套设固定安装于所述固定柱外侧；转轴，所述转轴一端插入所述转轴孔内、另一端穿出所述电机壳前端，且所述转轴与所述定子同轴地转动支撑于所述电机壳；以及外转子，所述外转子设置于所述电机安装腔内并套设于所述定子外部，所述转轴穿过所述外转子的中心并与所述外转子固定连接，且所述外转子的轴向外侧设置有多个离心风叶，所述外转子能够相对于所述定子转动，并带动所述转轴和所述离心风叶转动，所述离心风叶驱动所述电机安装腔内的空气流动。

在一个示例中，多个所述离心风叶围绕所述外转子的中心轴放射状均匀布置于所述外转子上，且所述外转子上相邻两所述离心风叶之间开设有通风口，所述通风口连通所述外转子的内侧和外侧，从而构成依次经过所述电机安装腔前部、所述电机安装腔内壁与所述外转子之间间隙、所述电机安装腔尾部、所述外转子内侧与所述定子之间间隙以及所述通风口的空气循环流动通道。

在一个示例中，所述外转子包括铝支撑、导磁钢环和永磁体，所述离心风叶和所述通风口设置于所述铝支撑上，所述铝支撑用于与所述转轴固定连接，所述导磁钢环固定连接于所述铝支撑的外周，多个所述永磁体沿周向均匀设置于所述导磁钢环的内侧。

在一个示例中，所述铝支撑的中心设置安装套，所述安装套与所述转轴过盈配合，以将所述铝支撑与所述转轴固定连接；且所述转轴上设置有定位台阶，所述定位台阶与所述安装套的端面抵接，以定位所述铝支撑在所述转轴上的安装位置。

在一个示例中，所述电机壳的外侧壁凸出设置有多条散热筋。

在一个示例中，所述电机壳的尾端侧壁为镂空结构，所述外壳还包括尾盖，所述尾盖固定连接于所述电机壳的尾端，并遮盖所述尾端侧壁；且所述尾盖的内侧壁与所述尾端侧壁间隔开，以在所述电机壳的尾端与所述尾盖之间形成散热间隙。

在一个示例中，所述外壳还包括风罩，所述风罩固定连接于所述电机壳的尾端，并罩设于所述尾盖外部，所述风罩与所述尾盖之间围成风扇安装腔；所述外转子电机还包括散热风扇，所述转轴穿过所述尾盖伸入所述风扇安装腔内，所述散热风扇设置于所述风扇安装腔内并与所述转轴固定连接，所述转轴能够带动所述散热风扇转动。

在一个示例中，所述风罩上开设多个散热孔，所述风罩的罩口边缘与所述电机壳外侧之间具有间隙。

在一个示例中，所述电机壳包括安装壳和前盖，所述安装壳为一端敞口的筒体，所述固定柱一体成型于所述安装壳内正对所述敞口的底部，所述前盖固定连接于所述安装壳并封闭所述敞口，所述安装壳与所述前盖围成所述电机安装腔，所述前盖的中心开设前盖轴孔，所述转轴穿过所述前盖轴孔伸出所述电机壳；所述外转子电机还包括轴承，所述转轴孔为连通所述安装壳的内侧和外侧的通孔，所述安装壳的外侧围绕所述转轴孔开设安装壳轴承槽，所述前盖的内侧外绕所述前盖轴孔开设前盖轴承槽，两所述轴承分别安装于所述安装壳轴承槽和所述前盖轴承槽内，所述转轴的两端通过两所述轴承转动支撑于所述电机壳。

在一个示例中，所述外转子电机还包括驱动器PCB板，所述外壳还包括驱动器壳；所述驱动器壳固定安装于所述电机壳上部外侧，所述驱动器壳与所述电机壳之间围成驱动器安装腔，所述驱动器PCB板设置于所述驱动器安装腔内，用于所述外转子电机的变频驱动。

通过本实用新型提出的一种外转子电机能够带来如下有益效果：

1、通过在电机壳内部设置一体成型的固定柱固定定子，保证了外转子电机的结构强度，机械强度高，外转子电机不易损坏，有利于提高电机功率；外转子集成设置于电机壳内，防护性好，同轴度高，有效保证电机运行稳定性，提升电机性能，实用性强；通过在外转子的轴向外侧设置多个离心风叶，能够在外转子电机工作时在电机安装腔内产生循环空气流动，循环气流散热冷却效果好，提升电机性能，保证外转子电机的稳定可靠工作，有利于延长外转子电机的使用寿命；而且本实用新型的外转子电机具有外转子电机的结构和优点，同时具有标准电机的外观，使用简单方便，实用性强，具有广阔的市场前景，适合推广应用。

2、通过空气循环流动通道，外转子转动时带动离心风叶旋转，能够产生循环气流将定子产生的热量循环带到外转子外侧的电机壳处，然后通过电机壳进行有效散热，散热效果更好，冷却效率更高，工作稳定可靠，有利于提升外转子电机的性能和延长使用寿命，实用性强。

3、铝支撑采用非导磁材料的铝制成，可有效减少漏磁，降低外转子质量，减小转轴载荷，同时兼顾结构强度和内部对流冷却，有效延长电机使用寿命；导磁钢环的导磁性好，有利于增大外转子磁通量，增加电机的输出扭矩，结构强度高，提高负载转速，提升电机的工作性能和延长使用寿命，实用性强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的一种外转子电机的爆炸图；

图2为本实用新型的一种外转子电机的立体结构示意图；

图3为本实用新型的一种外转子电机的剖视图；

图4为本实用新型的电机壳的剖视图；

图5为本实用新型的安装壳的立体结构示意图；

图6为本实用新型的散热风扇的立体结构示意图；

图7为本实用新型的风罩的立体结构示意图；

图8为本实用新型的前盖的立体结构示意图；

图9为本实用新型的前盖的另一视角的立体结构示意图；

图10为本实用新型的外转子的立体结构示意图；

图11为本实用新型的铝支撑的立体结构示意图。

图中，1-外壳、11-电机壳、111-安装腔、112-固定柱、113-转轴孔、114-散热筋、115-安装壳、1151-安装壳轴承槽、116-前盖、1161-前盖轴孔、1162-前盖轴承槽、12-尾盖、121-散热间隙、13-风罩、131-风扇安装腔、132-散热孔、14-驱动器壳、141-驱动器安装腔、2-定子、3-转轴、4-外转子、41-铝支撑、411-安装套、412-通风口、413-离心风叶、42-导磁钢环、5-散热风扇、6-轴承

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

如图1～图11所示，本实用新型的实施例提出了一种外转子电机，其包括外壳1、定子2、转轴3和外转子4；其中，外壳1包括电机壳11，电机壳11的内部具有电机安装腔111和一体成型于电机安装腔111的轴向内侧壁中心的固定柱112，固定柱112沿电机壳11的轴向延伸并在中心开设有连通于电机安装腔111的转轴孔113；定子2设置于电机安装腔111内，并套设固定安装于固定柱112外侧；转轴3一端插入转轴孔113内、另一端穿出电机壳11前端，且转轴3与定子2同轴地转动支撑于电机壳11；外转子4设置于电机安装腔111内并套设于定子2外部，转轴3穿过外转子4的中心并与外转子4固定连接，且外转子4的轴向外侧设置有多个离心风叶413，外转子4能够相对于定子2转动，并带动转轴3和离心风叶413转动，离心风叶413驱动电机安装腔111内的空气流动。通过在电机壳11内部设置一体成型的固定柱112固定定子2，保证了外转子电机的结构强度，机械强度高，外转子电机不易损坏，有利于提高电机功率；外转子4集成设置于电机壳11内，防护性好，同轴度高，有效保证电机运行稳定性，提升电机性能，实用性强；通过在外转子4的轴向外侧设置多个离心风叶413，能够在外转子电机工作时在电机安装腔111内产生循环空气流动，循环气流散热冷却效果好，提升电机性能，保证外转子电机的稳定可靠工作，有利于延长外转子电机的使用寿命；而且本实用新型的外转子电机具有外转子电机的结构和优点，同时具有标准电机的外观，使用简单方便，实用性强，具有广阔的市场前景，适合推广应用。

具体地，多个离心风叶413围绕外转子4的中心轴放射状均匀布置于外转子4上，且外转子4上相邻两离心风叶413之间开设有通风口412，通风口412连通外转子4的内侧和外侧，从而构成依次经过电机安装腔111前部、电机安装腔111内壁与外转子4之间间隙、电机安装腔111尾部、外转子4内侧与定子2之间间隙以及通风口412的空气循环流动通道。通过空气循环流动通道，外转子4转动时带动离心风叶413旋转，能够产生循环气流将定子2产生的热量循环带到外转子4外侧的电机壳11处，然后通过电机壳11进行有效散热，散热效果更好，冷却效率更高，工作稳定可靠，有利于提升外转子电机的性能和延长使用寿命，实用性强。

具体地，外转子4包括铝支撑41、导磁钢环42和永磁体，离心风叶413和通风口412设置于铝支撑41上，铝支撑41用于与转轴3固定连接，导磁钢环42固定连接于铝支撑41的外周，多个永磁体沿周向均匀设置于导磁钢环42的内侧。铝支撑41采用非导磁材料的铝制成，可有效减少漏磁，同时降低外转子4质量，减小转轴3载荷，而且铝支撑41兼顾结构强度和内部对流冷却，有效延长电机使用寿命；导磁钢环42的导磁性好，有利于增大外转子4磁通量，增加电机的输出扭矩，结构强度高，提高负载转速，提升电机的工作性能和延长使用寿命，实用性强。

具体地，铝支撑41的中心设置安装套411，安装套411与转轴3过盈配合，以将铝支撑41与转轴3固定连接；且转轴3上设置有定位台阶，定位台阶与安装套411的端面抵接，以定位铝支撑41在转轴3上的安装位置。通过安装套411和定位台阶，将铝支撑41与转轴3压装连接，有效防止铝支撑41与转轴3之间松脱，连接牢固稳定可靠，结构简单，实用性强。

具体地，电机壳11的外侧壁凸出设置有多条散热筋114，散热筋114增加电机壳11与外界空气的接触面积，电机壳11的冷却效率更高，对外转子电机的冷却效果更好，保证外转子电机稳定可靠工作，使用寿命更长。在一个具体实施例中，电机壳11的外侧壁上平行均匀间隔设置多条散热筋114。

具体地，电机壳11的尾端侧壁为镂空结构，外壳1还包括尾盖12，尾盖12固定连接于电机壳11的尾端，并遮盖尾端侧壁，可以防止灰尘杂物等通过镂空的尾端侧壁进入电机壳11内部，有效保护定子2、外转子4和转轴3，防护性好，外转子电机的使用寿命更长；且尾盖12的内侧壁与尾端侧壁间隔开，以在电机壳11的尾端与尾盖12之间形成散热间隙121，电机安装腔111能够通过镂空的尾端侧壁和散热间隙121与电机壳11外部进行空气流通和热交换，实现冷热空气对流换热，能够有效散去外转子电机工作时产生的热量，散热效果更好，提高外转子电机的工作性能，实用性强。

具体地，外壳1还包括风罩13，风罩13固定连接于电机壳11的尾端，并罩设于尾盖12外部，风罩13与尾盖12之间围成风扇安装腔131。外转子电机还包括散热风扇5，转轴3穿过尾盖12伸入风扇安装腔131内，散热风扇5设置于风扇安装腔131内并与转轴3固定连接，转轴3能够带动散热风扇5转动。散热风扇5转动产生抽吸气流，能够将外转子电机工作时在电机安装腔111内产生的热量抽吸排出，实现强制对流冷风冷却，提高散热冷却效率，散热冷却效果更好，进一步提升外转子电机的工作性能和延长使用寿命，实用性强。

具体地，风罩13上开设多个散热孔132，风罩13的罩口边缘与电机壳11外侧之间具有间隙；散热孔132和风罩13与电机壳11之间的间隙方便排出散热风扇5抽吸出的热风，提高散热效率，冷却效果好，保证外转子电机稳定可靠工作。在一个具体实施例中，风罩13的端面为平面，散热孔132设置在端面上。

具体地，电机壳11包括安装壳115和前盖116，安装壳115为一端敞口的筒体，固定柱112一体成型于安装壳115内正对敞口的底部，前盖116固定连接于安装壳115并封闭敞口，安装壳115与前盖116围成电机安装腔111，前盖116的中心开设前盖轴孔1161，转轴3穿过前盖轴孔1161伸出电机壳11。外转子电机还包括轴承6，转轴孔113为连通安装壳115的内侧和外侧的通孔，安装壳115的外侧围绕转轴孔113开设安装壳轴承槽1151，前盖116的内侧围绕前盖轴孔1161开设前盖轴承槽1162，两轴承6分别安装于安装壳轴承槽1151和前盖轴承槽1162内，转轴3的两端通过两轴承6转动支撑于电机壳11。通过电机壳11转动支撑转轴3，有效保证转轴3与定子2的同轴度，轴承6有效减少转轴3转动的摩擦阻力，减少转轴3的转动发热，有利于提高转轴3的转速，外转子电机的性能更好，工作稳定可靠，实用性强。

具体地，外转子电机还包括驱动器PCB板，外壳1还包括驱动器壳14；驱动器壳14固定安装于电机壳11上部外侧，驱动器壳14与电机壳11之间围成驱动器安装腔141，驱动器PCB板设置于驱动器安装腔141内，用于外转子电机的变频驱动。通过将驱动器PCB板集成设置于外壳1内，形成自带变频驱动的外转子电机，不需要另行连接变频器与电机，提高空间利用率，增强电机性能和工作效率，客户操作使用简单方便，而且有效保护驱动器PCB板，不易损坏，使用寿命更长，实用性强。

在一个具体实施例中，外转子电机的装配过程为：首先，将定子2装入安装壳115内并固定套设安装于固定柱112的外侧，将一轴承6装入安装壳115尾端的安装壳轴承槽1151内，另一轴承6装入前盖116的前盖轴承槽1162内，转轴3与外转子4的铝支撑41压装连接；然后，将转轴3一端穿过固定柱112内的转轴孔113伸出电机壳11的尾端，外转子4装入安装壳115内并套设于定子2外部，前盖116固定连接于安装壳115并封闭敞口，转轴3的另一端穿过前盖轴孔1161伸出电机壳11的前端，且转轴3的两端通过两轴承6转动支撑于电机壳11；之后将尾盖12固定连接于电机壳11的尾端，并遮蔽尾端侧壁，转轴3穿过尾盖12，散热风扇5与转轴3固定连接，风罩13固定连接于电机壳11的尾端，并罩设于尾盖12外部，风罩13隐藏散热风扇5；最后，将驱动器PCB板安装于电机壳11的外侧顶部，驱动器壳14固定连接于电机壳11顶部并罩设于驱动器PCB板外部隐藏驱动器PCB板。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种外转子电机，其特征在于，所述外转子电机包括：

外壳，所述外壳包括电机壳，所述电机壳的内部具有电机安装腔和一体成型于所述电机安装腔的轴向内侧壁中心的固定柱，所述固定柱沿所述电机壳的轴向延伸并在中心开设有连通于所述电机安装腔的转轴孔；

定子，所述定子设置于所述电机安装腔内，并套设固定安装于所述固定柱外侧；

转轴，所述转轴一端插入所述转轴孔内、另一端穿出所述电机壳前端，且所述转轴与所述定子同轴地转动支撑于所述电机壳；以及

外转子，所述外转子设置于所述电机安装腔内并套设于所述定子外部，所述转轴穿过所述外转子的中心并与所述外转子固定连接，且所述外转子的轴向外侧设置有多个离心风叶，所述外转子能够相对于所述定子转动，并带动所述转轴和所述离心风叶转动，所述离心风叶驱动所述电机安装腔内的空气流动。

2.根据权利要求1所述的一种外转子电机，其特征在于，多个所述离心风叶围绕所述外转子的中心轴放射状均匀布置于所述外转子上，且所述外转子上相邻两所述离心风叶之间开设有通风口，所述通风口连通所述外转子的内侧和外侧，从而构成依次经过所述电机安装腔前部、所述电机安装腔内壁与所述外转子之间间隙、所述电机安装腔尾部、所述外转子内侧与所述定子之间间隙以及所述通风口的空气循环流动通道。

3.根据权利要求2所述的一种外转子电机，其特征在于，所述外转子包括铝支撑、导磁钢环和永磁体，所述离心风叶和所述通风口设置于所述铝支撑上，所述铝支撑用于与所述转轴固定连接，所述导磁钢环固定连接于所述铝支撑的外周，多个所述永磁体沿周向均匀设置于所述导磁钢环的内侧。

4.根据权利要求3所述的一种外转子电机，其特征在于，所述铝支撑的中心设置安装套，所述安装套与所述转轴过盈配合，以将所述铝支撑与所述转轴固定连接；且所述转轴上设置有定位台阶，所述定位台阶与所述安装套的端面抵接，以定位所述铝支撑在所述转轴上的安装位置。

5.根据权利要求1所述的一种外转子电机，其特征在于，所述电机壳的外侧壁凸出设置有多条散热筋。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种外转子电机，其特征在于，所述电机壳的尾端侧壁为镂空结构，所述外壳还包括尾盖，所述尾盖固定连接于所述电机壳的尾端，并遮盖所述尾端侧壁；且所述尾盖的内侧壁与所述尾端侧壁间隔开，以在所述电机壳的尾端与所述尾盖之间形成散热间隙。

7.根据权利要求6所述的一种外转子电机，其特征在于，所述外壳还包括风罩，所述风罩固定连接于所述电机壳的尾端，并罩设于所述尾盖外部，所述风罩与所述尾盖之间围成风扇安装腔；

所述外转子电机还包括散热风扇，所述转轴穿过所述尾盖伸入所述风扇安装腔内，所述散热风扇设置于所述风扇安装腔内并与所述转轴固定连接，所述转轴能够带动所述散热风扇转动。

8.根据权利要求7所述的一种外转子电机，其特征在于，所述风罩上开设多个散热孔，所述风罩的罩口边缘与所述电机壳外侧之间具有间隙。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或7或8中任一项所述的一种外转子电机，其特征在于，所述电机壳包括安装壳和前盖，所述安装壳为一端敞口的筒体，所述固定柱一体成型于所述安装壳内正对所述敞口的底部，所述前盖固定连接于所述安装壳并封闭所述敞口，所述安装壳与所述前盖围成所述电机安装腔，所述前盖的中心开设前盖轴孔，所述转轴穿过所述前盖轴孔伸出所述电机壳；

所述外转子电机还包括轴承，所述转轴孔为连通所述安装壳的内侧和外侧的通孔，所述安装壳的外侧围绕所述转轴孔开设安装壳轴承槽，所述前盖的内侧围绕所述前盖轴孔开设前盖轴承槽，两所述轴承分别安装于所述安装壳轴承槽和所述前盖轴承槽内，所述转轴的两端通过两所述轴承转动支撑于所述电机壳。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或7或8中任一项所述的一种外转子电机，其特征在于，所述外转子电机还包括驱动器PCB板，所述外壳还包括驱动器壳；所述驱动器壳固定安装于所述电机壳上部外侧，所述驱动器壳与所述电机壳之间围成驱动器安装腔，所述驱动器PCB板设置于所述驱动器安装腔内，用于所述外转子电机的变频驱动。

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