壳内循环风冷外转子无刷直流电动机制造技术

本发明专利技术是一种壳内循环风冷外转子无刷直流电动机，其涉及一种电动机，包括定子部件、转子部件。定子部件与转子部件之间采用迷宫式密封结构，转子部件的转子外壳径向内侧有内风扇叶片，转子部件的转子铁芯径向外侧有散热凸台，转子部件装配后，散热凸台径向外表面位于转子外壳径向外侧，转子铁芯上有铁芯风道，所述电动机在运行时，内风扇叶片产生的内循环冷却风沿着铁芯风道和定子部件的相邻两个定子绕组之间的缝隙，在转子内腔循环流动，内风扇叶片产生的内循环冷却风，通过对流方式把定子绕组产生的热量转移至转子铁芯，该热量再通过传导方式传递至散热凸台径向外表面，最后由外风扇叶片产生的冷却风带走传导至散热凸台径向外表面的热量。

【技术实现步骤摘要】
壳内循环风冷外转子无刷直流电动机
本专利技术是一种壳内循环风冷外转子无刷直流电动机，其涉及一种电动机，特别是涉及一种壳内循环风冷外转子无刷直流电动机。
技术介绍
普通外转子无刷直流电动机多数应用于工业厂房或商业场所的小型换气风机，以及应用于电脑、电子设备机箱通风冷却的微型换气风机。热量传递方式有传导、对流、辐射。对于电动机而言，敞开式风扇冷却电动机定子绕组产生的热量主要采用对流方式散热，由风扇产生的冷却风带走定子绕组产生的热量，散热效率较高。缺点是灰尘能够进入电动机内腔，不能满足电动机防水、防尘、防爆的设计要求。全封闭式风扇冷却电动机定子绕组产生的热量主要通过传导方式传递至电动机外壳，再通过对流方式散热，由风扇产生的冷却风带走传导至电动机外壳的热量，散热效率较低。优点是灰尘不能进入电动机内腔，电动机的防护性能高。应用于换气风机的普通外转子无刷直流电动机采用半封闭式结构，其内定子结构导致定子绕组产生的热量主要采用辐射方式转移至转子铁芯，该热量再通过传导方式从转子铁芯传递至电动机外壳，最后由风扇产生的冷却风带走传导至电动机外壳的热量。定子绕组产生的热量通过辐射方式散热的效率最低。普通外转子无刷直流电动机的内定子结构制约了定子绕组散热效率的提升，即无法避免灰尘进入电动机内腔，又不利于电动机定子绕组散热，因此阻碍了普通外转子无刷直流电动机的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服普通外转子无刷直流电动机采用半封闭式结构，即无法避免灰尘进入电动机内腔，又不利于电动机定子绕组散热的缺点，提供一种壳内循环风冷外转子无刷直流电动机，在避免灰尘进入电动机内腔的同时，又能提高电动机定子绕组散热效率。本专利技术的实施方案如下：壳内循环风冷外转子无刷直流电动机包括定子部件、转子部件。所述电动机是外转子式结构，定子部件与转子部件之间采用迷宫式密封结构，转子部件的转子外壳径向内侧有内风扇叶片，转子部件的转子铁芯径向外侧有散热凸台，转子部件装配后，散热凸台径向外表面位于转子外壳径向外侧，转子铁芯上有铁芯风道，所述电动机在运行时，内风扇叶片产生的内循环冷却风沿着铁芯风道和定子部件的相邻两个定子绕组之间的缝隙，在转子内腔循环流动，内风扇叶片产生的内循环冷却风，通过对流方式把定子绕组产生的热量转移至转子铁芯，该热量再通过传导方式传递至散热凸台径向外表面，最后由外风扇叶片产生的冷却风带走传导至散热凸台径向外表面的热量。转子部件包括转子外壳、转轴、导流环、永磁体、转子铁芯、开口挡圈。转子外壳呈一端封闭的圆筒形，转子外壳封闭一端内侧中间有一个导流锥，导流锥顶端有联接凹槽，转子外壳封闭一端内表面至导流锥径向外表面之间均布若干个内风扇叶片二，内风扇叶片二圆周方向截面呈L形，相邻两个内风扇叶片二之间有一个内风扇叶片一，内风扇叶片一圆周方向截面呈L形，内风扇叶片一与导流锥径向外表面之间是配风口，转子外壳径向内侧是转子内腔，转子外壳径向外表面中间部位均布若干个穿越孔，穿越孔是通孔，转子外壳非封闭一端径向外侧有支撑环，支撑环轴向外侧一端有若干个同心环形的迷宫齿一，相邻两个迷宫齿一之间是迷宫槽一。转轴呈圆柱形，转轴一端表面有环形凹槽，环形凹槽处安装有开口挡圈，转轴另一端固定在转子外壳的联接凹槽内。转子铁芯呈环形，转子铁芯径向外侧均布若干个散热凸台，相邻两个散热凸台之间是散热凹槽，每个散热凸台径向内侧有轴向通孔，该轴向通孔是铁芯风道一。转子外壳注塑加工时，把转子铁芯安装在转子外壳的径向内侧，并且使转子铁芯的散热凸台安装在转子外壳的穿越孔中，铁芯风道一位于转子外壳径向内侧的转子内腔中，散热凸台径向外表面位于转子外壳径向外侧，转子铁芯的散热凹槽与转子外壳径向内表面之间有轴向空隙，该轴向空隙是铁芯风道二。导流环呈环形，导流环圆周方向截面呈L形，导流环中间是进风孔。导流环截面大的轴向端面是导流环轴向内侧端面，另一端是导流环轴向外侧端面。转子部件装配时，先把导流环安装在转子外壳径向内侧，并且使导流环轴向内侧端面与内风扇叶片一和内风扇叶片二轴向端面接触安装在一起，使导流环径向外表面与内风扇叶片一和内风扇叶片二径向内表面接触安装在一起，在内风扇叶片一、内风扇叶片二、导流环与转子外壳内表面之间形成叶片风道。然后把若干个瓦片形的永磁体安装在转子铁芯径向内表面，并且使永磁体轴向内侧端面与导流环轴向外侧端面接触安装在一起，相邻永磁体径向内表面互为异性磁极，在永磁体径向内侧形成转子气隙内腔。定子部件包括轴套、控制器、定子机座、绕组骨架一、定子铁芯、定子绕组、绕组骨架二。轴套呈圆筒形，轴套中间是轴孔。控制器包含有霍尔传感器。定子机座中间是机座筒体，机座筒体径向内侧是轴套腔，轴套安装在轴套腔内。定子机座的一端有机座法兰，机座法兰用于固定定子部件。机座法兰径向外侧端面均布若干个同心环形的迷宫齿二，相邻两个迷宫齿二之间是迷宫槽二。控制器安装位置在定子机座的机座法兰轴向内侧。定子铁芯中间是环形的定子磁轭，定子磁轭中间是定子铁芯安装孔，定子磁轭径向外侧边缘均布有若干个定子磁极，每个定子磁极径向外侧是定子极靴，相邻两个定子磁极之间是定子线槽。绕组骨架一、绕组骨架二的轴向截面与定子铁芯的轴向截面相同。绕组骨架一中间是环形的绝缘筒一，绝缘筒一径向外侧边缘均布有若干个绝缘板一，每个绝缘板一径向外侧是绝缘块一，相邻两个绝缘板一之间是骨架线槽。绕组骨架一的绝缘块一轴向外侧一端有若干个焊接柱。绕组骨架二中间是环形的绝缘筒二，绝缘筒二径向外侧边缘均布有若干个绝缘板二，每个绝缘板二径向外侧是绝缘块二，相邻两个绝缘板二之间是骨架线槽。定子部件装配时，先把绕组骨架一、绕组骨架二分别安装在定子铁芯轴向两端，并分别在每一个定子磁极及其轴向两端的绝缘板一和绝缘板二上缠绕定子绕组。把定子铁芯中间的定子铁芯安装孔安装在定子机座的机座筒体径向外表面。通过焊接柱把控制器安装在定子部件上，把定子绕组与控制器用导线连接。所述电动机装配时，转子部件的转轴安装在定子部件的轴套轴孔中，通过转轴把转子部件安装在定子部件径向外侧，此时，转子外壳的迷宫齿一插入定子机座的迷宫槽二中，定子机座的迷宫齿二插入转子外壳的迷宫槽一中，迷宫齿一与迷宫齿二之间有密封间隙。所述电动机作为换气风机电动机时，外风扇叶片直接嵌装在转子外壳径向外表面。所述电动机在运行过程中，转子外壳旋转，内风扇叶片一、内风扇叶片二使叶片风道内的空气产生离心力，形成内循环冷却风，内循环冷却风从叶片风道出发，分别经过转子铁芯上的铁芯风道一和铁芯风道二，内循环冷却风再经过定子部件的相邻两个定子绕组之间的缝隙，内循环冷却风依次经过导流环的进风孔和转子外壳的配风口回到叶片风道中。内循环冷却风沿着内循环冷却风流动路径在转子内腔循环流动时，通过对流方式把定子绕组产生的热量转移至转子铁芯，该热量再通过传导方式传递至散热凸台径向外表面，最后由外风扇叶片产生的冷却风带走传导至散热凸台径向外表面的热量。所述电动机定子绕组产生的热量采用对流和传导方式散热，其散热效率高。所述电动机的定子部件与转子部件之间采用迷宫式密封结构，确保外界的灰尘不会进入电动机内腔。附图说明说明书附图是壳内循环风冷外转子无刷直流电动机的结构图和示意图。其中图1是所述电动机的轴测图。图2是所述电动机的轴测剖视图。图3是转子部件的轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳内循环风冷外转子无刷直流电动机，包括定子部件、转子部件；其特征在于所述电动机是外转子式结构，定子部件与转子部件之间采用迷宫式密封结构，转子部件的转子外壳(2)径向内侧有内风扇叶片，转子部件的转子铁芯(9)径向外侧有散热凸台(10)，转子部件装配后，散热凸台(10)径向外表面位于转子外壳(2)径向外侧，转子铁芯(9)上有铁芯风道，所述电动机在运行时，内风扇叶片产生的内循环冷却风沿着铁芯风道和定子部件的相邻两个定子绕组(20)之间的缝隙，在转子内腔(26)循环流动，内风扇叶片产生的内循环冷却风，通过对流方式把定子绕组(20)产生的热量转移至转子铁芯(9)，该热量再通过传导方式传递至散热凸台(10)径向外表面，最后由外风扇叶片(33)产生的冷却风带走传导至散热凸台(10)径向外表面的热量；转子部件包括转子外壳(2)、转轴(5)、导流环(7)、永磁体(8)、转子铁芯(9)、开口挡圈(25)；转子外壳(2)呈一端封闭的圆筒形，转子外壳(2)封闭一端内侧中间有一个导流锥(3)，导流锥(3)顶端有联接凹槽(4)，转子外壳(2)封闭一端内表面至导流锥(3)径向外表面之间均布若干个内风扇叶片二(30)，内风扇叶片二(30)圆周方向截面呈L形，相邻两个内风扇叶片二(30)之间有一个内风扇叶片一(1)，内风扇叶片一(1)圆周方向截面呈L形，内风扇叶片一(1)与导流锥(3)径向外表面之间是配风口(50)，转子外壳(2)径向内侧是转子内腔(26)，转子外壳(2)径向外表面中间部位均布若干个穿越孔(29)，穿越孔(29)是通孔，转子外壳(2)非封闭一端径向外侧有支撑环(27)，支撑环(27)轴向外侧一端有若干个同心环形的迷宫齿一(11)，相邻两个迷宫齿一(11)之间是迷宫槽一(23)；转轴(5)呈圆柱形，转轴(5)一端表面有环形凹槽，环形凹槽处安装有开口挡圈(25)，转轴(5)另一端固定在转子外壳(2)的联接凹槽(4)内；转子铁芯(9)呈环形，转子铁芯(9)径向外侧均布若干个散热凸台(10)，相邻两个散热凸台(10)之间是散热凹槽(32)，每个散热凸台(1)径向内侧有轴向通孔，该轴向通孔是铁芯风道一(24)；转子外壳(2)注塑加工时，把转子铁芯(9)安装在转子外壳(2)的径向内侧，并且使转子铁芯(9)的散热凸台(10)安装在转子外壳(2)的穿越孔(29)中，铁芯风道一(24)位于转子外壳(2)径向内侧的转子内腔(26)中，散热凸台(10)径向外表面位于转子外壳(2)径向外侧，转子铁芯(9)的散热凹槽(32)与转子外壳(2)径向内表面之间有轴向空隙，该轴向空隙是铁芯风道二(28)；导流环(7)呈环形，导流环(7)圆周方向截面呈L形，导流环(7)中间是进风孔(31)；导流环(7)截面大的轴向端面是导流环(7)轴向内侧端面，另一端是导流环(7)轴向外侧端面；转子部件装配时，先把导流环(7)安装在转子外壳(2)径向内侧，并且使导流环(7)轴向内侧端面与内风扇叶片一(1)和内风扇叶片二(30)轴向端面接触安装在一起，使导流环(7)径向外表面与内风扇叶片一(1)和内风扇叶片二(30)径向内表面接触安装在一起，在内风扇叶片一(1)、内风扇叶片二(30)、导流环(7)与转子外壳(2)内表面之间形成叶片风道(22)；然后把若干个瓦片形的永磁体(8)安装在转子铁芯(9)径向内表面，并且使永磁体(8)轴向内侧端面与导流环(7)轴向外侧端面接触安装在一起，相邻永磁体(8)径向内表面互为异性磁极，在永磁体(8)径向内侧形成转子气隙内腔；定子部件包括轴套(6)、控制器(16)、定子机座(17)、绕组骨架一(18)、定子铁芯(19)、定子绕组(20)、绕组骨架二(21)；轴套(6)呈圆筒形，轴套(6)中间是轴孔；控制器(16)包含有霍尔传感器(15)；定子机座(17)中间是机座筒体(35)，机座筒体(35)径向内侧是轴套腔，轴套(6)安装在轴套腔内；定子机座(17)的一端有机座法兰(49)，机座法兰(49)用于固定定子部件；机座法兰(49)径向外侧端面均布若干个同心环形的迷宫齿二(12)，相邻两个迷宫齿二(12)之间是迷宫槽二(34)；控制器(16)安装位置在定子机座(17)的机座法兰(49)轴向内侧；定子铁芯(19)中间是环形的定子磁轭(38)，定子磁轭(38)中间是定子铁芯安装孔(39)，定子磁轭(38)径向外侧边缘均布有若干个定子磁极(37)，每个定子磁极(37)径向外侧是定子极靴(36)，相邻两个定子磁极(37)之间是定子线槽(40)；绕组骨架一(18)、绕组骨架二(21)的轴向截面与定子铁芯(19)的轴向截面相同；绕组骨架一(18)中间是环形的绝缘筒一(44)，绝缘筒一(44)径向外侧边缘均布有若干个绝缘板一(43)，每个绝缘板一(43)径向外侧是绝缘块一(42)，相...

【技术特征摘要】
1.一种壳内循环风冷外转子无刷直流电动机，包括定子部件、转子部件；其特征在于所述电动机是外转子式结构，定子部件与转子部件之间采用迷宫式密封结构，转子部件的转子外壳(2)径向内侧有内风扇叶片，转子部件的转子铁芯(9)径向外侧有散热凸台(10)，转子部件装配后，散热凸台(10)径向外表面位于转子外壳(2)径向外侧，转子铁芯(9)上有铁芯风道，所述电动机在运行时，内风扇叶片产生的内循环冷却风沿着铁芯风道和定子部件的相邻两个定子绕组(20)之间的缝隙，在转子内腔(26)循环流动，内风扇叶片产生的内循环冷却风，通过对流方式把定子绕组(20)产生的热量转移至转子铁芯(9)，该热量再通过传导方式传递至散热凸台(10)径向外表面，最后由外风扇叶片(33)产生的冷却风带走传导至散热凸台(10)径向外表面的热量；转子部件包括转子外壳(2)、转轴(5)、导流环(7)、永磁体(8)、转子铁芯(9)、开口挡圈(25)；转子外壳(2)呈一端封闭的圆筒形，转子外壳(2)封闭一端内侧中间有一个导流锥(3)，导流锥(3)顶端有联接凹槽(4)，转子外壳(2)封闭一端内表面至导流锥(3)径向外表面之间均布若干个内风扇叶片二(30)，内风扇叶片二(30)圆周方向截面呈L形，相邻两个内风扇叶片二(30)之间有一个内风扇叶片一(1)，内风扇叶片一(1)圆周方向截面呈L形，内风扇叶片一(1)与导流锥(3)径向外表面之间是配风口(50)，转子外壳(2)径向内侧是转子内腔(26)，转子外壳(2)径向外表面中间部位均布若干个穿越孔(29)，穿越孔(29)是通孔，转子外壳(2)非封闭一端径向外侧有支撑环(27)，支撑环(27)轴向外侧一端有若干个同心环形的迷宫齿一(11)，相邻两个迷宫齿一(11)之间是迷宫槽一(23)；转轴(5)呈圆柱形，转轴(5)一端表面有环形凹槽，环形凹槽处安装有开口挡圈(25)，转轴(5)另一端固定在转子外壳(2)的联接凹槽(4)内；转子铁芯(9)呈环形，转子铁芯(9)径向外侧均布若干个散热凸台(10)，相邻两个散热凸台(10)之间是散热凹槽(32)，每个散热凸台(1)径向内侧有轴向通孔，该轴向通孔是铁芯风道一(24)；转子外壳(2)注塑加工时，把转子铁芯(9)安装在转子外壳(2)的径向内侧，并且使转子铁芯(9)的散热凸台(10)安装在转子外壳(2)的穿越孔(29)中，铁芯风道一(24)位于转子外壳(2)径向内侧的转子内腔(26)中，散热凸台(10)径向外表面位于转子外壳(2)径向外侧，转子铁芯(9)的散热凹槽(32)与转子外壳(2)径向内表面之间有轴向空隙，该轴向空隙是铁芯风道二(28)；导流环(7)呈环形，导流环(7)圆周方向截面呈L形，导流环(7)中间是进风孔(31)；导流环(7)截面大的轴向端面是导流环(7)轴向内侧端面，另一端是导流环(7)轴向外侧端面；转子部件装配时，先把导流环(7)安装在转子外壳(2)径向内侧，并且使导流环(7)轴向内侧端面与内风扇叶片一(1)和内风扇叶片二(30)轴向端面接触安装在一起，使导流环(7)径向外表面与内...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，
申请(专利权)人：大连碧蓝节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21