本实用新型专利技术涉及承载传扭且散热效果好的定子及外转子永磁同步电机。所述定子包括定子轴及安装在定子轴上的定子铁芯，其特征在于所述定子轴设有侧板、腹板及加强筋，所述侧板包括左侧板和右侧板，所述腹板包括上腹板和下腹板，两腹板与两侧板的中部相互连接成回型结构，两侧板上部均延伸在上腹板的上方，其顶端位于定子轴的外圆面上，两侧板下部均延伸在下腹板的下方，其底端位于定子轴的外圆面上，所述加强筋的内端与回型结构连为一体，其外端位于定子轴的外圆面上。所述永磁同步电动机的定子采用上述承载传扭且散热效果好的定子。本实用新型专利技术能够进一步降低定子轴的重量，提高定子轴的抗弯能力和抗扭能力，提高定子的散热能力。力。力。
【技术实现步骤摘要】
承载传扭且散热效果好的定子及外转子永磁同步电机
[0001]本技术涉及承载传扭且散热效果好的定子及外转子永磁同步电机，特别是低速大扭矩电动机，属电机
技术介绍
[0002]起重机长期应用的驱动电机为内转子绕线式异步电机，自2014年起，外转子永磁同步电机开始大范围应用于起重设备及输送机械行业，其特点为体积小、重量轻、节能效果好，深受广大用户喜爱，但是外转子永磁同步电机受限于永磁材料的价格及永磁材料性能的发展，致使其一次性采购成本较高，应用于某些工况场合自重较重，同时将常规的轴输出扭矩变成了电机机座输出扭矩，同时机座还需承受垂直载荷，这与常规电机轴只传递扭矩的受力方式有了巨大的改变。
[0003]现有外转子电机的定子轴多为圆柱形的实心轴。基于散热降温需求，部分定子轴采用圆柱形的空心轴，通过轴上的轴向通孔实现通风散热。然而，尽管这种空心轴相对于实心轴具有更好的散热效果且重量轻，但特别是对于大功率的电机，依然需要在保证强度的情形下，进一步减轻总量，提高散热能力。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是进一步降低定子的重量，提高散热能力。
[0005]本技术的技术方案是：承载传扭且散热效果好的定子，设有侧板、腹板及加强筋，所述侧板包括左侧板和右侧板，所述腹板包括上腹板和下腹板，两腹板（上腹板和下腹板）和两侧板（左侧板和右侧板）的中部相互连接成回型结构，两侧板上部均延伸在上腹板的上方，其顶端位于定子轴的外圆面上，两侧板下部均延伸在下腹板的下方，其底端位于定子轴的外圆面上，所述加强筋的内端与回型结构连为一体，其外端位于定子轴的外圆面上。
[0006]两腹板均可以为水平的平板，两侧板均可以为竖立的平板。
[0007]用作腹板的平板可以为等厚平板，也可以为不等厚平板。
[0008]用作侧板的的平板可以为等厚平板，也可以为不等厚平板。
[0009]所述腹板的宽度优选不大于所述侧板的中部的宽度，由此形成的回型结构的横截面呈矩形，四边等长或者上下边为短边。
[0010]上腹板的厚度优选大于下腹板的厚度。
[0011]两侧板的厚度优选相同。
[0012]所述加强筋可以为一组或多组。
[0013]同组加强筋的数量为两个，优选180
°
旋转对称分布，旋转对称轴线为定子轴的轴线。
[0014]所述加强筋可以包括第一加强筋，所述第一加强筋径向延伸。
[0015]所述第一加强筋的数量优选为两个。
[0016]两第一加强筋优选分别设置在一个侧板上部和另一个侧板下部的一侧，分别与相
邻的侧板上部或侧板下部及相应部位的定子铁芯组成稳定的小三角形结构（横截面为或大致为三角形的柱状结构）。
[0017]例如，两第一加强筋中的一个优选设置于两侧板上部中位于后侧的侧板上部的后侧，与该侧板上部及相应部位的定子铁芯组成稳定的小三角形结构，两第一加强筋中的另一个优选设置于两侧板下部中位于后侧的侧板下部的后侧，与该侧板下部及相应部位的定子铁芯组成稳定的小三角形。
[0018]可以设有或者不设有第二加强筋。
[0019]所述第二加强筋的内端可以连接于回型结构，外端位于定子轴的外圆面上，所述第二加强筋的延伸方向与定子轴的径向成一夹角。
[0020]所述第二加强筋的外端优选向后侧倾斜。
[0021]外转子永磁同步电机，特别是低速大扭矩外转子永磁同步电机，设有定子，所述定子为本技术公开的任一种承载传扭且散热效果好的定子。
[0022]本技术的有益效果是：由于定子轴采用的主体部分采用小截面的空心矩形，通过向外延伸出来的侧板和加强筋的外端形成定子轴的外圆面，用于安装和支承定子铁芯，由此不仅形成了轴内空腔和轴侧空腔，能够通过合理的设计，极大地提高了空腔的横截面积及在定子轴截面上的面积比，不仅有助于减轻定子轴自重，降低因自重形成的载荷，减少材料消耗，而且扩大了散热通道的过流面积，扩大了空腔与定子轴实体及定子铁芯之间的界面面积或者说热交换面积，明显提高了散热能力，且可以依据实际需要将这些空腔用作强制冷却通道，进行强制风冷或油冷、水冷等适宜方式的强制冷却，以满足更高的散热/冷却要求，同时这种结构还具有很好的抗扭（抗扭转）能力，使抗扭刚度明显提高；由于侧板采用翼缘形式，其上下两端延伸至定子轴的外圆面，两侧板之间的间距明显小于定子铁芯内径，实现了在相应情形下侧板在竖向上的尺寸最大化，明显提高了承载竖向载荷（重力）的能力，明显提高了抗弯刚度，同时还有助于减小腹板的宽度，在基本上不影响抗弯刚度的情形下，明显降低了腹板的重量和材料消耗；由于设置了径向（定子的径向）延伸的第一加强筋，第一加强筋位于相邻侧板延伸段（侧板上部或侧板下部）的一侧（周向上的前侧或周向上的后侧），与该侧板延伸段及相应部位（连接于该加强筋及该侧板延伸段之间的定子铁芯）的定子铁芯组成稳定的小三角形结构，提高了定子轴的整体性和抗扭刚度，而且加强筋在扭矩或切向（定子的切向）力的作用下，其任意垂直于径向的横截面上的应力中，除剪切应力外，还存在法向应力，且周向前侧（动力扭矩涉及的切向力方向上的前侧）区域的法应力为压应力，产生压缩效应，导致区域内晶格常数变小，原子耦合加大，同时后侧区域的法应力为拉应力，由此明显增强了抗扭转形变的能力。
[0023]定子轴的外圆面（侧板上下两端及加强筋外端所在的圆柱面，相当于外接圆柱面）为定子铁芯装配位置，中间矩形的轴向延伸段为轴承装配位置，能够降低定子轴的弯矩变形量和扭转变形量，且通过定子轴上的大面积孔道设计，不仅降低了机构的自重，提高散热效率，还能够降低整体成本。
附图说明
[0024]图1是涉及定子的立体构造示意图；
[0025]图2是涉及定子的主视构造示意图；
[0026]图3是涉及定子的一种主体部分横截面示意图；
[0027]图4是涉及定子的另一种主体部分横截面示意图；
[0028]图5是涉及定子的第三种主体部分横截面示意图。
具体实施方式
[0029]参见图1
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5，本技术的定子轴10采用中空结构，中央部分为矩形管状，或者说呈回型，左右两个侧板12的上部13均从位于上方的腹板（或称上腹板）11向上延伸出来，顶端位于定子轴的外圆面上，下部14均从位于下方的腹板（或称下腹板）11向下延伸出来，底端位于定子轴的外圆面上，左右两侧板的中部和上下两腹板依次首尾固定连接，组成回型结构，定子铁芯20固定安装在定子轴的外圆面上。
[0030]可以依据实际需要设置若干加强筋。
[0031]所述加强筋包括第一加强筋15，所述第一加强筋径向延伸，内端连接与回型结构，其外端位于定子轴的外圆面上。
[0032]通常，可以将第一加强筋设置于相邻侧板延伸段（从回型结构向上或向下延伸出来的部分，也就是侧板的上部或下部）中位于后侧（动力扭矩涉及的切向力方向上的后侧）的侧板延伸段的后侧，与该侧板延伸段及相应部位（该加强筋及该侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.承载传扭且散热效果好的定子，包括定子轴及安装在定子轴上的定子铁芯，其特征在于所述定子轴设有侧板、腹板及加强筋，所述侧板包括左侧板和右侧板，所述腹板包括上腹板和下腹板，两腹板与两侧板的中部相互连接成回型结构，两侧板上部均延伸在上腹板的上方，其顶端位于定子轴的外圆面上，两侧板下部均延伸在下腹板的下方，其底端位于定子轴的外圆面上，所述加强筋的内端与回型结构连为一体，外端位于定子轴的外圆面上。2.如权利要求1所述的承载传扭且散热效果好的定子，其特征在于所述腹板的宽度不大于所述侧板的中部的宽度。3.如权利要求1所述的承载传扭且散热效果好的定子，其特征在于上腹板的厚度大于下腹板的厚度。4.如权利要求1所述的承载传扭且散热效果好的定子，其特征在于所述加强筋为一组或多组，同组加强筋的数量为两个，180
°
旋转对称分布，旋转对称轴线为定子轴的轴线。5.如权利要求1
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4中...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻立号，喻林，
申请(专利权)人：江西工埠机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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