CN219268583U - 外转子电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外转子电机。外转子电机包括定子组件、转子组件以及连接组件。定子组件包括环形定子冲片以及绕组，环形定子冲片的外周间隔设置有多个定子齿部，相邻两个定子齿部之间形成定子槽，环形定子冲片的内侧周向设置有第一通风孔，第一通风孔沿环形定子冲片的轴向延伸，绕组绕设在定子齿部上，相邻两个绕组之间设置有冷媒输送通道；转子组件包括磁钢套筒以及转子转盘，磁钢套筒可转动地套设在定子组件的外周，转子转盘盖设在磁钢套筒的端部；连接组件包括转轴，转轴的端部固定连接在转子转盘上，且转轴可转动地穿设在环形定子冲片内部。本申请采用水冷与风冷相结合来进行散热，可以解决现有的定子绕组容易出现过热烧毁的问题。

Description

外转子电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种外转子电机。

背景技术

电机根据转子的位置可分为内转子电机和外转子电机，外转子电机的转子设置在定子的外部。外转子电机由于其高输出转矩的性能广泛应用于无人机、轮毂电机等领域，应用于此领域往往对电机的外形尺寸与功率密度要求极高，故通常设计成紧凑型高功率密度，电机尺寸小，高功率输出。

但是，由于外转子的结构是定子绕组(发热源)在内部，转子在外部，散热性比较差,故外转子电机通常设计的瓶颈就是散热制约，散热问题解决不好，定子绕组就会出现过热烧毁的情况。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种外转子电机，该外转子电机的定子采用水冷方式与风方式相结合来进行散热，以解决现有的定子绕组容易出现过热烧毁的问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了外转子电机，所述外转子电机包括：

定子组件，所述定子组件包括环形定子冲片以及绕组，所述环形定子冲片的外周间隔设置有多个定子齿部，相邻两个所述定子齿部之间形成定子槽，所述环形定子冲片的内侧周向设置有第一通风孔，所述第一通风孔沿所述环形定子冲片的轴向延伸，所述绕组绕设在所述定子齿部上，相邻两个所述绕组之间设置有冷媒输送通道；

转子组件，所述转子组件包括磁钢套筒以及转子转盘，所述磁钢套筒可转动地套设在所述定子组件的外周，所述转子转盘盖设在所述磁钢套筒的端部；

连接组件，所述连接组件包括转轴，所述转轴的端部固定连接在所述转子转盘上，且所述转轴可转动地穿设在所述环形定子冲片内部。

进一步地，所述冷媒输送通道包括多个直线段和多个连接段，相邻两个所述绕组之间设置有一个所述直线段，且所述直线段沿所述转轴的轴线方向延伸，每相邻两个所述直线段的端部通过所述连接段依次连接以使所述冷媒输送通道呈S形绕设在所述绕组上，并沿所述定子组件的外周形成一个环形回路。

进一步地，所述冷媒输送通道通过灌封胶层固定在所述绕组上。

进一步地，在所述冷媒输送通道上还设置有出水口和进水口，所述出水口与所述进水口位于所述环形定子冲片同一侧，所述出水口与所述进水口穿出于所述灌封胶层以用于与冷媒存储容器连接。

进一步地，所述第一通风孔的横截面呈长条状结构设置，所述长条状结构的长度方向与所述环形定子冲片的径向方向一致。

进一步地，所述定子齿部的长度方向上绕满所述绕组；或者，

相邻两个所述绕组中，其中一个所述绕组绕设在所述定子齿部靠近转轴的一端，另一个所述绕组绕设所述定子齿部的远离所述转轴的一端。

进一步地，所述定子组件还包括环形定子基座，所述环形定子基座通过过盈配合的方式嵌设在所述环形定子冲片的内部，所述转轴通过轴承可转动地安装在所述环形定子基座内。

进一步地，所述环形定子基座周向上间隔设置有多个第二通风孔，所述第二通风孔沿所述环形定子基座的轴向延伸。

进一步地，所述转子转盘上设置有多个散热孔，多个所述散热孔沿所述转子转盘的周向间隔设置，各个所述散热孔均沿所述转子转盘的径向延伸，且所述散热孔靠近所述转子转盘中心的一端与所述第一通风孔和/或所述第二通风孔连通。

进一步地，所述转子转盘的周向上间隔设置有多个第一连接孔，所述转轴靠近所述转子转盘的外侧边缘间隔设置有多个凸起部，各所述凸起部上均设置有第一通孔，所述转子转盘与所述转轴通过穿设在所述第一连接孔和所述第一通孔的第一锁定件固定。

相对于现有技术而言，本申请的技术方案至少具备如下技术效果：在本申请的外转子电机中，由于在环形定子冲片的内侧周向设置有第一通风孔，转子组件旋转时，可以带动转子组件周围的空气流动，流动的空气可以经过第一通风孔进入定子组件的内部，从而可以对定子组件上的发热绕组进行散热，能够提高外转子电机的散热效果。此外，在相邻两个绕组之间设置有冷媒输送通道，当向该冷媒输送通道内通入冷媒时，绕组释放的热量可以与冷媒输送通道内的冷媒进行热交换，能够进一步对绕组进行冷却，从而可以进一步提高外转子电机的散热效果。也即是说，本申请的外转子电机的定子采用水冷方式(即冷媒输送通道的设置)与风冷方式(即第一通风孔的设置)相结合来进行散热，可以对定子组件进行有效散热，可以解决现有的定子绕组容易出现过热烧毁的问题。

附图说明

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

图1为本申请实施例公开的环形定子冲片的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的定子组件的主视图；

图3为本申请实施例公开的环形定子冲片(加上绕组、冷媒输送通道以及出水口和进水口)的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的转子组件的结构示意图；

图5为本申请实施例公开的外转子电机的分解图；

图6为本申请实施例公开的外转子电机的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、定子组件；11、环形定子冲片；111、定子齿部；100、定子槽；112、第一通风孔；12、绕组；13、定子基座；131、第二通风孔；132、环形外凸缘；1321、安装孔；20、冷媒输送通道；21、直线段；22、连接段；30、转子组件；31、磁钢套筒；32、转子转盘；321、散热孔；322、第一连接孔；41、转轴；411、凸起部；42、轴承；51、出水口；52、进水口；60、灌封胶层；70、第一锁定件；80、盖板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参见图1至图6所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种外转子电机，该外转子电机包括定子组件10、转子组件30以及连接组件。

其中，定子组件10包括环形定子冲片11以及绕组12，该环形定子冲片11的外周间隔设置有多个定子齿部111，相邻两个定子齿部111之间形成定子槽100，该环形定子冲片11的内侧周向设置有第一通风孔112，第一通风孔112沿环形定子冲片11的轴向延伸，绕组12绕设在定子齿部111上，相邻两个绕组12之间设置有冷媒输送通道20。转子组件30包括磁钢套筒31以及转子转盘32，该磁钢套筒31可转动地套设在定子组件10的外周，该转子转盘32盖设在磁钢套筒31的端部。连接组件包括转轴41，该转轴41的端部固定连接在转子转盘32上，且该转轴41可转动地穿设在环形定子冲片11内部。

外转子电机实际工作时，由于在环形定子冲片11的内侧周向设置有第一通风孔112，转子组件30旋转，可以带动转子组件30周围的空气流动，流动的空气可以经过第一通风孔112进入定子组件10的内部，从而可以对定子组件10上的发热绕组12进行散热，能够提高外转子电机的散热效果。此外，在相邻两个绕组12之间设置有冷媒输送通道20，当向该冷媒输送通道20内通入冷媒时，绕组12释放的热量可以与冷媒输送通道20内的冷媒进行热交换，能够进一步对绕组12进行冷却，从而可以进一步提高外转子电机的散热效果。

也即是说，本申请的外转子电机的定子采用水冷方式(即冷媒输送通道20的设置)与风冷方式(即第一通风孔112的设置)相结合来进行散热，可以对定子组件10进行有效散热，可以解决现有的定子绕组12容易出现过热烧毁的问题。

实际绕设绕组12时，该绕组12可以沿定子齿部111的长度方向(即环形定子冲片11的径向方向)绕满定子齿部111，绕好绕组12之后，相邻两个定子齿部111上的绕组12并排对齐设置，如图3所示。当然，在本申请的其他未示出的实施例中，在相邻两个绕组12中，其中一个绕组12绕设在定子齿部111靠近转轴41的一端，另一个绕组12绕设定子齿轮的远离转轴41的一端，也即是说，绕好绕组12之后，相邻两个定子齿部111上的绕组12错位设置。

再次参见图3所示，在本申请的一种实施方式中，冷媒输送通道20包括多个直线段21和多个连接段22，在相邻两个绕组12之间设置有一个直线段21，且该直线段21沿转轴41的轴线方向延伸，每相邻两个直线段21的端部通过连接段22依次连接以使冷媒输送通道20呈S形绕设在绕组12上，并沿定子组件10的外周形成一个环形回路。也即是说，在每相邻两个直线段21的端部通过连接段22依次连接使得冷媒输送通道20呈S形绕设在绕组12上，并沿定子组件10的外周形成一个环形回路，使得冷媒输送通道20与绕组12相互接触，当向冷媒输送通道20内通入冷媒，例如水等时，绕组12可以与冷媒进行热交换，进而可以对绕组12进行冷却，结构简单，便于实现。实际设置冷媒输送通道20时，该冷媒输送通道20可设置为一个、两个甚至是三个，本实施例中示出了冷媒输送通道20为一个时的情况。此外，实际加工时，直线段21和连接段22可以设置为一体，也可以分体加工后组装为一体，只要是在本申请的构思下的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。

具体地，冷媒输送通道20通过灌封胶层60固定在所述绕组12上，如此设置，解决了绕组12与冷媒输送通道20接触并不充分的问题，特别是绕组12端部(即连接段22围设的一端)的散热。灌封胶层60后，可进一步提高绕组12散热效率且导热性显著提高。

进一步地，灌封胶，用于电子元器件的粘接，密封，灌封和涂覆保护。灌封胶在未固化前属于液体状，具有流动性，胶液黏度根据产品的材质、性能、生产工艺的不同而有所区别；灌封胶固化后可以起到防水防潮、防尘、绝缘、导热、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用。本申请正是利用灌封胶的保密性高、优良的导热性等性质对绕组12与冷媒输送通道20之间的缝隙进行密封，使得绕组12与冷媒输送通道20接触更加充分，从而提高绕组12的散热效果以及导热性。

进一步地，在冷媒输送通道20上还设置有出水口51和进水口52，该出水口51与该进水口52位于环形定子冲片11同一侧，出水口51与进水口52穿出于灌封胶层60以用于与冷媒存储容器连接。通过将出水口51和进水口52设置在环形定子冲片11同一侧，更加方便与冷媒存储容器连接。在其他实施方式中，出水口51和进水口52可以设置为两对甚至是三对，具体设置对数根据冷媒输送通道20通道个数相适配，只要是在本申请的构思下的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。

具体地，本实施例中的第一通风孔112的横截面呈长条状结构设置，该长条状结构的长度方向与环形定子冲片11的径向方向一致。如此设置，第一通风孔112的通风面积更大，进一步提高了定子组件10的散热效果，结构简单，便于实现。

可选地，本实施例中的一个定子齿部111对应至少两个第一通风孔112，例如两个、三个甚至是四个。当将一个定子齿部111对应至少两个第一通风孔112，进一步提高了定子组件10的散热效果。

具体地，定子组件10还包括环形定子基座13，该环形定子基座13通过过盈配合的方式嵌设在环形定子冲片11的内部，转轴41通过轴承42可转动地安装在环形定子基座13内，结构简单，便于拆装。当然，在本申请的其他实施方式中，环形定子基座13还可以通过焊接、粘接等方式嵌设在环形定子冲片11的内部。

进一步地，环形定子基座13周向上间隔设置有多个第二通风孔131，该第二通风孔131沿环形定子基座13的轴向延伸。通过设置该第二通风孔131，转子组件30旋转时，风经过该第二通风孔131，能够进一步对外转子电机进行散热。

具体地，转子转盘32上设置有多个散热孔321，该多个散热孔321沿转子转盘32的周向间隔设置，各个散热孔321沿转子转盘32的径向延伸，且散热孔321靠近转子转盘32中心的一端与第一通风孔112和/或第二通风孔131连通。如图6所示，当将散热孔321与第一通风孔112和/或第二通风孔131连通时，外转子电机工作，转子组件30旋转，流动的空气经过环形定子冲片11的第一通风孔112以及环形定子基座13的第二通风孔131，然后从转子转盘32上的散热孔321的径向流出。如此设置，转子组件30旋转时，流动的空气经过第一通风孔112以及第二通风孔131对定子组件10进行散热，散热效果更好，而且减少了热量向环形定子基座13的传递，从而降低了轴承42的温度，提高轴承42的使用寿命，结构简单，便于实现。

具体地，结合图4和图5所示，转子转盘32的周向上间隔设置有多个第一连接孔322，转轴41靠近该转子转盘32的外侧边缘间隔设置有多个凸起部411，各凸起部411上均设置有第一通孔(图中未示出)，转子转盘32与转轴41通过穿设在第一连接孔322和第一通孔的第一锁定件70固定。通过设置第一连接孔322和第一通孔，利用穿设在第一连接孔322和第一通孔的第一锁定件70便可将转子转盘32与转轴41固定连接，结构简单，操作方便，连接可靠。可选地，第一锁定件70可以是锁紧螺钉、锁紧销钉或者锁紧螺栓等结构。

具体地，环形定子基座13远离转子转盘32的一端设置有环形外凸缘132，该环形外凸缘的外侧周向间隔设置有多个安装孔1321，该多个安装孔1321沿环形定子基座13的轴向延伸。当外转子电机需要与其他设备一起工作时，只需将外转子电机通过安装孔1321固定在该设备上时即可工作，结构简单，操作方便。

具体地，转轴41远离转子转盘32的端部设置有盖板80，且该盖板80安装于环形定子基座13内部。通过设置该盖板80，可以防止灰尘进入到外转子电机内部，进而提高轴承42的使用寿命。

根据以上的描述可以知道：

采用本申请的外转子电机，由于在环形定子冲片11的内侧周向设置有第一通风孔112，转子组件30旋转时，流动的空气经过第一通风孔112进入定子组件10的内部，从而可以对定子组件10上的发热绕组12进行散热。此外，在相邻两个绕组12之间设置有冷媒输送通道20，使得绕组12与冷媒输送通道20直接接触进行散热。也即是说，本申请的外转子电机的定子采用水冷方式与风冷方式相结合来进行散热，对定子组件10进行有效散热，可以解决现有的定子绕组12容易出现过热烧毁的问题，而且减少了热量向定子基座的传递，从而降低了轴承的温度，提高轴承的使用寿命。

其次，冷媒输送通道20通过灌封胶层60固定在所述绕组12上，解决了绕组12与冷媒输送通道20接触并不充分的问题，特别是绕组12端部的散热，灌封胶层60后，可进一步提高绕组12散热效率且导热性显著提高。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外转子电机，其特征在于，包括：

定子组件(10)，所述定子组件(10)包括环形定子冲片(11)以及绕组(12)，所述环形定子冲片(11)的外周间隔设置有多个定子齿部(111)，相邻两个所述定子齿部(111)之间形成定子槽(100)，所述环形定子冲片(11)的内侧周向设置有第一通风孔(112)，所述第一通风孔(112)沿所述环形定子冲片(11)的轴向延伸，所述绕组(12)绕设在所述定子齿部(111)上，相邻两个所述绕组(12)之间设置有冷媒输送通道(20)；

转子组件(30)，所述转子组件(30)包括磁钢套筒(31)以及转子转盘(32)，所述磁钢套筒(31)可转动地套设在所述定子组件(10)的外周，所述转子转盘(32)盖设在所述磁钢套筒(31)的端部；

连接组件，所述连接组件包括转轴(41)，所述转轴(41)的端部固定连接在所述转子转盘(32)上，且所述转轴(41)可转动地穿设在所述环形定子冲片(11)内部。

2.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述冷媒输送通道(20)包括多个直线段(21)和多个连接段(22)，相邻两个所述绕组(12)之间设置有一个所述直线段(21)，且所述直线段(21)沿所述转轴(41)的轴线方向延伸，每相邻两个所述直线段(21)的端部通过所述连接段(22)依次连接以使所述冷媒输送通道(20)呈S形绕设在所述绕组(12)上，并沿所述定子组件(10)的外周形成一个环形回路。

3.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述冷媒输送通道(20)通过灌封胶层(60)固定在所述绕组(12)上。

4.根据权利要求3所述的外转子电机，其特征在于，在所述冷媒输送通道(20)上还设置有出水口(51)和进水口(52)，所述出水口(51)与所述进水口(52)位于所述环形定子冲片(11)同一侧，所述出水口(51)与所述进水口(52)穿出于所述灌封胶层(60)以用于与冷媒存储容器连接。

5.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述第一通风孔(112)的横截面呈长条状结构设置，所述长条状结构的长度方向与所述环形定子冲片(11)的径向方向一致。

6.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述定子齿部(111)的长度方向上绕满所述绕组(12)；或者，

相邻两个所述绕组(12)中，其中一个所述绕组(12)绕设在所述定子齿部(111)靠近转轴(41)的一端，另一个所述绕组(12)绕设所述定子齿部(111)的远离所述转轴(41)的一端。

7.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述定子组件(10)还包括环形定子基座(13)，所述环形定子基座(13)通过过盈配合的方式嵌设在所述环形定子冲片(11)的内部，所述转轴(41)通过轴承(42)可转动地安装在所述环形定子基座(13)内。

8.根据权利要求7所述的外转子电机，其特征在于，所述环形定子基座(13)周向上间隔设置有多个第二通风孔(131)，所述第二通风孔(131)沿所述环形定子基座(13)的轴向延伸。

9.根据权利要求8所述的外转子电机，其特征在于，所述转子转盘(32)上设置有多个散热孔(321)，多个所述散热孔(321)沿所述转子转盘(32)的周向间隔设置，各个所述散热孔(321)均沿所述转子转盘(32)的径向延伸，且所述散热孔(321)靠近所述转子转盘(32)中心的一端与所述第一通风孔(112)和/或所述第二通风孔(131)连通。

10.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述转子转盘(32)的周向上间隔设置有多个第一连接孔(322)，所述转轴(41)靠近所述转子转盘(32)的外侧边缘间隔设置有多个凸起部(411)，各所述凸起部(411)上均设置有第一通孔，所述转子转盘(32)与所述转轴(41)通过穿设在所述第一连接孔(322)和所述第一通孔的第一锁定件(70)固定。

Images