CN2420776Y - 外转子直流电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外转子、直流无刷电动机,它可直接在常规直流电动机上增加一减速齿轮组和一伪外壳,使内转子通过齿轮组将转矩传递给伪外壳,使伪外壳成为外转子。该实用新型制作容易,结构简单,价格低廉,可应用于机械传动系统,如各种车辆的车轮,卷轴类设备等,可成为自动驱动车轮或自卷轴等,是更新换代的新产品。

Description

外转子直流电机

本实用新型涉及一种由定子和外转子组成的在常规直流、直流无刷电动机上增设减速齿轮组和伪外壳的外转子直流电动机。

当前电动车有运送乘客的电车、搬运货物的电瓶车，有电动摩托车及电动自行车等，包括国外研制的太阳能电动车、电动小轿车都是将内燃机换成一个大电动机。需要复杂和精度、强度较高的万向传动装置、驱动桥或其他动力传动装置将电动机的动力传递给车轮。这些机械传动结构复杂，安装维修困难，精度强度要求高、生产、维护成本大。

反映技术背景的相关文件有：《中小型电机设计手册》上海电器科学研究所《中小型电机设计手册》编审组编，机械工业出版社出版；《直流无刷电动机原理及应用》，张琛编著，机械工业出版社出版；《汽车构造》上海市教育局，上海市交通运输局，上海市公共交通总公司编著，上海科技出版社出版；《电机设计》西安交通大学陈世坤主编，机械工业出版社出版。

本实用新型的目的是提供一种外转子直流电动机，能简化各种机械传动系统，降低生产使用成本，提高使用的可靠性。

为达上述目的，本实用新型采用了一种由定子和外转子组成的外转子直流、直流无刷电动机，在常规直流电动机、直流无刷电动机上增设一伪外壳和一齿轮组，伪外壳是外转子直流、直流无刷电动机的外转子13，主动轮10，中间轮7和内齿轮12是增设的互相啮合的齿轮组，主动轮10和内转子2都安装在中心轴15上，在常规电动机定子壳体6内安装电机定子1，定子壳体6的前编安装中间轮7，内齿轮12设置在外转子13内壁，10、7、12互相啮合，在外转子13的前、后端设有前端盖8和后端盖3，前半轴9和三爪固定板11组焊成前半轴组件，并用螺钉紧固于定子壳体6的前端，后半轴4和后半轴固光板5组焊后，用螺钉紧固于定子壳体6的后端，在外转子13上还设有外转子联接盘14。

外转子直流电动机的中间轮7可制成1个、2个、3个不等，均与主动轮10和内齿轮12互相啮合。

从外转子直流电机中心轴的中心孔引入电动机的电源后，对于直流电动机来说主磁极绕组或永磁体是定子，对于直流无刷电动机来说，电枢绕组是定子，外壳体均是外转子，接通电源外转子做工。

由外转子直流电机前半轴9或后半轴4的中心孔引入电动机电源后，常规直流、直流无刷电机的内转子2转动，中心轴15带动主动轮10，主动轮10带动中间轮7，中间轮7带动内齿轮12转动，内齿轮12设在外转子13内壁，因此外转子13转动，使设置在外转子13外侧上的联接盘14带动其地设备开始做工。

将外转子直流电动机中作定子的中心轴为轮轴，以外转子直流电动机中作为外转子的外壳体为轮彀，构成自驱动车轮，此种外转子电动机运转速度较快，为快速外转子直流电动机。

将常规直流电动机，直流无刷电动机增加一齿轮组和伪外壳的外转子直流、直流无刷电动机，因增加一个齿轮组是一级齿轮减速器，因此此种外转子直流、直流无刷电动机又可称之为低速外转子直流电动机。

将本实用新型应用于机械传动系统，如：车辆的车轮中，外转子直流电动机的定子为轮轴，外转子为轮彀，构成自驱动车轮，使复杂、昂贵的离合器、变速箱、万向传动装置和驱动桥等均省去了。如将四个车轮全部换上外转子直流电机自驱动车轮后，采用模糊控制理论，就能根据道路状况，分别控制四个车轮的相应转速，甚至还可省去转向系，使车辆结构更简单。因外转子直流电机自驱动车轮间相互独立，还可将四车轮设计成独立悬挂式，使汽车运行更平稳、舒适，由于省去了差速器，汽车在任何状况下都不会打滑、陷坑。

将外转子直流电动机自驱动车轮应用于磨托车、自行车配以简单的速度控制电路，就能简便、快捷地成为电动摩托车、电动自行车，这种车结构简单制造容易，成本低廉。

由于电动机和发电机之间的可逆转性，所以可利用车子的下坡或减速时具有的能量发电给车上蓄电池充电，可最大限度节能，而且无废气排出，不污染空气，不破坏大自然的环境而成为真正绿色环保车辆。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1是常规直流、直流无刷电动机上增设伪外壳和齿轮组的外转子直流电动机即低速外转子直流电动机的结构示意图。

图2是图1的横向剖面结构示意图。

由图1、图2可知，定子1是直流电动机的主磁极绕组或永磁体，对于直流无刷电动机则是电枢绕组；内转子2是直流电动机的电枢绕组和换向器组件，对于直流无刷电动机则是永磁极；将后半轴4和后半轴固定板5组焊后，用螺钉紧固于定子壳体6的后端，三个中间轮7分别用轴销定位于定子壳体6前端的合适位置，它们是用来将内转子2的转矩传递给外转子13，其节园直径随内外转子的转速比增大而增大，中间轮7也可以制成一个或两个，这里用三个的用意只是使结构更匀称，受力更均匀，传动更平稳，主动轮10是中心齿轮，它将内转子2的输出功率通过中间轮7传递给紧固于外转子13内壁的内齿轮12，使外转子13做功，前半轴9垂直焊接于三爪固定板11的端面中央，三爪固定板11的三个爪用螺丝钉紧固于定子壳体6前端的三个中间轮7所余留的空位中，8和3分别是外转子13的前、后端盖，用来支撑外转子13绕其轴心旋转，外转子联接盘14的周边钻有若干园孔或设置其它便于用来联接其它设备的机构，以适应不同的需要。电动机电源可以从前半轴9或后半轴4的中心孔引入。此种实施例为低速外转子直流电动机。

由于高性能稀土磁性材料的普及应用，使直流无刷电动机所具有的结构简单，运行可靠，效率高，调速范围广等特性，可优先采用外转子直流无刷电动机。

应用于电动摩托车和电动自行车时，最好选用外转子直流无刷电动机，这时电机结构体积不太大，有利于减轻重要，节省材料。

外转子直流、直流无刷电动机，内、外转子转速比不宜选得过大，一般不应超过10，否则会减小三爪固定板11的安装空间，以致削弱三爪固定板11的机械强度。如果选用较大的传动比时，可选用一只中间轮7的传动方式。

后半轴4，固定板5和前半轴9及三爪固定板11用可煅铸铁整体浇铸或整体煅打成形，整体加工，这样在批量生产时可提高可靠性和生产率。

齿轮组(7.10.12)最好采用料齿齿形，以提高传动稳定性，降低噪声。该齿轮组是低速外转子直流、直流无刷电动机的减速齿轮，外转子13与内齿轮12可选用螺纹联接，从而使外转子13体积不至过大，并采用合适的螺纹旋向来使内齿轮12在正常工作中不会松动。

外转子直流电机可方便地应用于不同车辆的车轮中，能方便地与车轮组合成自驱动车轮，并可达不同速度的无离合器，无变速箱，无分动器，无万向传动装置，无驱动桥的两电动轮独立行驶或四电动轮独立行驶的小汽车，还有电动摩托车和电动自行车等

外转子直流电动机还可应用于卷轴类设备，使之成为自卷轴，如：卷闸门，防火卷帘，输送机等，使此类产品设备外形更美，结构更紧凑，使用可靠性更高。

很明显，如果将外转子直流电机的结构形式应用于交流电动机，同样能使交流电动机方便地成为外转子交流电动机。

Claims (3)

1、一种外转子直流电机，它包括：定子1和外转子13，其特征是：定子1设置在常规直流、直流无刷电动机的定子壳体6内壁，在常规直流、直流无刷电动机上增设一齿轮组和一伪外壳，伪外壳是外转子13，主动轮10中间轮7和内齿轮12是增设的齿轮组，主动轮10和内转子2安装在中心轴15上，在定子壳体6的前端安装中间轮7，内齿轮12设置在外转子13内壁，10、7、12、互相啮合，在外转子13的前端设置前端盖8和前半轴9，将前半轴9和三爪固定板11组焊成前半轴组件，设置在定子壳体6的前端，在外转子13的后端设置后端盖3和后半轴4，将后半轴4和后半轴固定板5组焊后设置在定子壳体6的后端，在外转子13外侧上设外转子联接盘14。

2、根据权利要求1所述的外转子直流电机，其特征是：中间轮7可制成1个、2个、3个不等，均与主动轮10、内齿轮12互相啮合。

3、根据权利要求1所述的外转子直流电动机，其特征是：电源从前半轴9或后半轴4的中心孔引入。

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