CN217010615U - 一种外转子风冷永磁电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种外转子风冷永磁电机，包括定子、外转子、轴承、内外皮带轮、风机等部件，定子轴上设置风机、出风导风筒，通过定子轴支架、定子铁心端压板、冲片轭部等的特殊设计共同组成冷却风路，使冷空气直接冷却电机定子铁心发热源，提高散热效率。本实用新型结构简单，散热效率高，可大幅度提高外转子风冷电机的转矩密度，有效降低外转子永磁电机尺寸重量。
Description
技术领域
本实用新型属于永磁电机技术领域，具体涉及一种外转子风冷永磁电机。
背景技术
外转子永磁电机不但具有永磁电机结构简单、运行可靠，适用于低速大扭矩，可实现直驱控制等优点，其自身独特的外转子结构，特别适用于安装空间有限，采用滚筒直接输出转矩传动的场合，因此在油田、电梯、起重等行业需要拽曳、传动情况下使用较为广泛。
随着电机功率的增加，散热性能是外转子永磁推进电机设计中一个较突出的问题，传统解决方案主要是采用水冷或油冷，需要设计较为复杂的液体冷却管路，对设计、生产制造、维护维修等都有较高的要求。本实用新型为通风冷却方案，避开了液体冷却带来的一系列问题。同时由于本实用新型的冷却风路直接冷却电机发热源，相比于一般的通风冷却效率更高，效果更好。
中国实用新型专利CN201911267074.0公布了一种风冷式外转子永磁直驱同步皮带传输滚筒电动机。在电机两端一端安装鼓风机，一端安装排风机；定子轴中空，径向设置了多个通风孔，定子轴内部设置多个导风板。
鼓风机和排风机占用了电机大量的安装空间，在对安装空间有较高要求的情况下不具备优势。其次，定子轴内设置的多个导风板具有局限性，当电机定子轴轴径较小时，实际生产过程中轴内导风板的生产加工不易实现。再次，冷空气未直接冷却电机发热源，且定子支架内冷热空气混合在一起，导致散热效率不高。
中国实用新型专利CN202011180188.4公布了一种外转子永磁电机。将电机的定转子通过支架支撑，转子支架作为风扇扇叶，定转子支架之间形成通风风道对电机定子进行冷却。
上述结构在转速较高的外转子电机中有较好的冷却效果，若电机转速较低，支架风扇无法产生足够的风量冷却定子，且该设计电机的防护等级仅满足IP43及以下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，针对外转子永磁电机，设计了一种新型外转子风冷永磁电机。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种外转子风冷永磁电机，其定子包括轴向中间封堵的中空定子轴、位于定子轴中部的定子支架以及设置在定子支架上带轴向轭部通风孔的定子铁心，定子轴两侧设置有电机安装固定键，定子铁心外通过拉杆固定有定子铁心压板，通过拉杆将定子铁心拉紧，所述的定子铁心压板以中心线为界具有“L”形的剖面，定子铁心压板仅与定子铁心轭部通风孔以上的部分接触，还包括通过轴承对称固定于定子轴两端的内皮带轮以及固定在内皮带轮上的外皮带轮，两个内皮带轮之间连接有环绕定子铁心的外转子，外转子内壁设置有永磁体，外转子带动内皮带轮和外皮带轮转动输出扭矩，定子轴一侧端面上安装有风机，另一侧出口连接有导风筒，风机与定子和导风筒形成电机冷却通道，冷风从定子轴一端空心部分进入定子支架一端空腔，再由定子支架进入定子铁心轭部通风孔，而后进入定子支架另一端空腔，完成热量交换，热风由导风筒导出电机内部。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其定子轴与定子支架通过轴向中垂面两侧圆周方向设置多个腰形孔作为进出风通道连通。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其外皮带轮通过螺栓固定在内皮带轮上，外皮带轮和内皮带轮上均设置有皮带固定装置。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其外皮带轮轴向外侧端面设置有6个弧形观察孔，内皮带轮内侧均匀布置有6～8个减重孔及轴承润滑油油路孔。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其风机可以为鼓风风机，也可以为排风风机。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其定子采用散相线线圈，集中分数槽绕组。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其永磁体为瓦片形，通过铝制压条及螺栓固定在外转子内圆面。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其外转子外表面设置有配合刹车的凸起结构。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其轴承采用承载能力强的圆柱滚子轴承。
所述的一种外转子风冷永磁电机，其外皮带轮和内皮带轮均为铸铁材质。
本实用新型的有益效果是：通过风机、定子通风风道、导风筒形成电机冷却系统，冷却风路通过电机定子铁心轭部，直接冷却电机发热源，冷却效率高；风路仅通过电机的结构件，电机的防护等级可达到IP55；内、外皮带轮结构缩短了电机的轴向长度，减轻了电机重量；本实用新型电机结构简单，使用维护方便，由于其较高的冷却效率，可有效解决外转子永磁电机不大的问题。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构剖视图；
图2为本实用新型皮带轮的结构示意图；
图3为本实用新型定子的结构示意图；
图4为本实用新型定子的剖视图。
各附图标记为：1—风机，2—固定键，3—外皮带轮，4—内皮带轮，5—轴承，6—外转子，6.1—永磁体，7—定子，7.1—定子轴，7.2—定子支架，7.3—定子铁心，7.4—定子铁心压板，8—导风筒。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型主要解决传统外转子电机采用油、水散热方式，导致电机结构复杂，且散热介质易泄漏，电机维护不便等缺点；普通外转子风冷电机散热效率较低，导致电机功率不大等问题。
参照图1至图4所示，本实用新型公开了一种外转子风冷永磁电机，包括轴向中间封堵的中空定子轴7.1、位于定子轴7.1中部的定子支架7.2以及设置在定子支架7.2上带轴向轭部通风孔的定子铁心7.3，定子轴7.1两侧设置有电机安装固定键2，用于安装固定电机，定子铁心7.3外通过拉杆固定有定子铁心压板7.4，通过拉杆将定子铁心7.3拉紧，定子轴7.1、定子支架7.2、定子铁心7.3和定子铁心压板7.4等组成定子7。
所述的定子铁心压板7.4以中心线为界具有“L”形的剖面，定子铁心压板7.4仅与定子铁心7.3轭部通风孔以上的部分接触，轭部通风孔不与定子铁心压板7.4接触以形成进出风通道，还包括通过轴承5对称固定于定子轴7.1两端的内皮带轮4以及固定在内皮带轮4上的外皮带轮3，轴承5采用承载能力强的圆柱滚子轴承，外皮带轮3通过螺栓固定在内皮带轮4上，外皮带轮3和内皮带轮4上均设置有皮带固定装置，内皮带轮4和外皮带轮3可更换为卷筒，皮带更换为钢丝绳，铸铁皮带轮分上下两层，对电机出线进行密封处理后，电机防护等级可达到IP55。
两个内皮带轮4之间连接有环绕定子铁心7.3的外转子6，外转子6内设置有永磁体6.1，永磁体6.1为瓦片形，通过铝制压条及螺栓固定在外转子6内圆面，外转子6外表面设置有配合刹车的凸起结构，外转子6带动内皮带轮4和外皮带轮3转动输出扭矩，定子轴7.1一侧端面上安装有风机1，风机1可以为鼓风风机，也可以为排风风机，另一侧出口连接有导风筒8，风机1与定子7和导风筒8形成电机冷却通道，参照图1所示，冷风从定子轴7.1一端空心部分进入定子支架7.2一端空腔，再由定子支架7.2进入定子铁心7.3轭部通风孔，而后进入定子支架7.2另一端空腔，完成热量交换，热风由导风筒8导出电机内部。
参照图2、图3所示，内皮带轮4、外皮带轮3为铸造件，框架式结构，内、外皮带轮通过螺栓连接成为一个整体，内皮带轮4内部设置轴承室，轴承室外侧均匀布置有6～8个减重孔及轴承润滑油油路孔。外皮带轮轴向外侧设置有6个弧形安装的观察孔。
参照图4所示，定子轴7.1中空，轴向中间封堵，靠近轴向中垂面两侧圆周方向设置多个腰形孔作为进出风通道；定子支架7.2腰形孔与定子轴7.1上的腰形孔位置重合，定子支架7.2轴向分为三段，两侧腔室为进出风腔室，中间的为隔离腔室，与定子铁心7.3配合形成三个封闭的腔室，其中使进出风腔室的冷热空气隔绝，以免影响散热效果。定子铁心7.3冲片轭部设置轴向通风孔，冷空气从定子支架一端进入，沿定子铁心轭部通风孔进入定子支架另一端腔体。定子铁心7.3上嵌放有定子线圈，线圈采用集中分数槽绕组。定子铁心压板7.4为“L”形结构，在定子铁心7.3轭部通风孔处不与铁芯接触，形成进出风通道，定子铁心7.3轭部通风孔以上部分与铁心接触，通过拉杆将定子铁心拉紧。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种外转子风冷永磁电机，其定子（7）包括轴向中间封堵的中空定子轴（7.1）、位于定子轴（7.1）中部的定子支架（7.2）以及设置在定子支架（7.2）上带轴向轭部通风孔的定子铁心（7.3），定子轴（7.1）两侧设置有固定键（2），定子铁心（7.3）外通过拉杆固定有定子铁心压板（7.4），其特征在于：所述的定子铁心压板（7.4）以中心线为界具有“L”形的剖面，定子铁心压板（7.4）仅与定子铁心（7.3）轭部通风孔以上的部分接触，还包括通过轴承（5）对称固定于定子轴（7.1）两端的内皮带轮（4）以及固定在内皮带轮（4）上的外皮带轮（3），两个内皮带轮（4）之间连接有环绕定子铁心（7.3）的外转子（6），外转子（6）内壁设置有永磁体（6.1），外转子（6）带动内皮带轮（4）和外皮带轮（3）转动输出扭矩，定子轴（7.1）一侧端面上安装有风机（1），另一侧出口连接有导风筒（8），风机（1）与定子（7）和导风筒（8）形成电机冷却通道。
2.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的定子轴（7.1）与定子支架（7.2）通过多个轴向腰形孔连通。
3.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的外皮带轮（3）通过螺栓固定在内皮带轮（4）上，外皮带轮（3）和内皮带轮（4）上均设置有皮带固定装置。
4.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的外皮带轮（3）轴向端面设置有弧形观察孔，内皮带轮（4）内侧均匀布置有减重孔及轴承润滑油油路孔。
5.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的风机（1）为鼓风风机或排风风机。
6.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的定子（7）采用散相线线圈，集中分数槽绕组。
7.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的永磁体（6.1）为瓦片形，通过铝制压条及螺栓固定在外转子（6）内圆面。
8.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的外转子（6）外表面设置有凸起结构。
9.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的轴承（5）采用圆柱滚子轴承。
10.根据权利要求1所述的一种外转子风冷永磁电机，其特征在于，所述的外皮带轮（3）和内皮带轮（4）均为铸铁材质。
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| CN202220719148.0U CN217010615U (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种外转子风冷永磁电机 |
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| CN202220719148.0U CN217010615U (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种外转子风冷永磁电机 |
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| CN (1) | CN217010615U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115995910A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-21 | 河北乾顺节能科技有限公司 | 一种外转子电机主动通风散热装置 |
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2022
- 2022-03-30 CN CN202220719148.0U patent/CN217010615U/zh active Active
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