本发明专利技术提出一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机。外转子轴向磁通电机在机壳上设计有多翅片离心风机和电机内部设计的两条风路支路。涵道风扇产生的主气流沿轴向通过涵道风扇扇叶向下排出，另一部分冷却气流从轴向磁通电机的非驱动端进风口吸入，分成两条风路支路流动。一条支路经过定子轮毂腰型通风孔进入两侧气隙，另一条支路经过定子轮毂筋板上的径向通风孔，最后两条支路经多翅片离心风机流出。本方案提高了定/转子表面对流换热系数，实现了电机热源与气流充分热交换，有效带走损耗产生的热量，降低电机温升。降低电机温升。降低电机温升。
【技术实现步骤摘要】
一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机
[0001]本专利技术属于无人机电机领域，具体涉及一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机。
技术介绍
[0002]传统的轴向磁通电机一般采用自然冷却或端盖液冷，在高转速工况下，仅靠多翅片或水冷往往不能及时散热。轴向电机结构紧凑，散热难度大，如不能设计良好的散热结构，易引起高温而产生永磁体退磁导致电机性能下降。
[0003]中国专利申请CN111864966A(一种集成式风冷轴向磁通电机)基于定子铁心集成U型管一体成型的散热方式，特点是机壳布置多翅片，U型热管可吸走定子铁心和绕组的热量，虽具有良好的散热效果，但增加了定子制造难度与成本。
[0004]中国专利申请CN107181368A(一种轴向磁通定子水冷的盘式外转子电动机)基于定子轮毂液冷及定子绕组塑封环氧树脂的散热方式，但转子没有设置风扇冷却系统。
[0005]中国专利申请CN208890536U(一种具有电机电调散热系统的涵道风扇)基于电机散热风扇和旋翼桨带动气流的散热模型，特点是部分气流经过定子且沿电机外轮廓的间隙带走转子的部分热量，给电机和电调均提供了散热。但没有对电机气隙内部进行充分散热，内部散热效果不足。
技术实现思路
[0006]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机。
[0007]本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机，采用单定子/双转子拓扑，转子拥有表贴式径向分段磁钢，定子拥有定子轮毂支撑的定子铁心，定子绕组缠绕于定子铁心。由定子内环、定子外环及垫块箍紧定子铁心。轴向磁通电机采用12槽10极的分数槽集中绕组方案。外转子轴向磁通电机在机壳上设计有多翅片离心风机且在电机内部设计有三条风路支路。机壳外侧设计有挡风罩，挡风罩使用螺钉固定于定子非驱动端端盖。
[0009]进一步地，所述涵道风扇产生的主气流沿轴向通过涵道风扇扇叶向下排出，另一部分冷却气流从轴向磁通电机的非驱动端进风口吸入。
[0010]进一步地，所述定子轮毂沿圆周方向设计有腰形通风孔且定子轮毂的筋板设计有径向通风孔，进风口吸入的风分成三条风路支路流动：第一条支路经过定子轮毂腰形通风孔进入非驱动端气隙；第二条支路经过定子轮毂腰形通风孔进入驱动端气隙，第三条支路经过定子轮毂筋板上的径向通风孔，最后三条支路经多翅片离心风机流出，在挡风罩作用下，风从轴向磁通电机的驱动端出风口向下排出。
[0011]本专利技术的有益效果：
[0012](1)从结构及成本方面，相对于传统定子轮毂水冷方案，本专利技术散热系统结构简
单，直接在原有机壳的基础上设计多翅片、定子轮毂设计腰型孔和径向通风孔，不改变原有设计架构，减少了制造难度及维护成本，有利于零件的通用化。
[0013](2)从散热能力方面，相对于传统涵道风扇电机，主气流主要冷却驱动电机的机壳，本方案将部分气流引入到电机内部，设计了两条支路，一条经过两侧的气隙，另一条经过定子轮毂筋板的径向通风孔。提高了定/转子表面对流换热系数和换热效率，实现了电机热源与气流充分热交换，有效带走损耗产生的热量，降低电机温升。同时，挡风罩规划了多翅片离心风机流出的风沿轴向向下流动，减少了对涵道风扇主气流的影响。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机的结构剖面图，其中，101为第一螺钉，102为非驱动端端盖，103为进风口，104为旋转变压器，105为第二螺钉，106为第三螺钉，107为法兰支架，108为第四螺钉，109为非驱动端气隙，111为驱动端气隙，112为第五螺钉，113为第六螺钉，114为法兰轴，115为驱动端端盖，116为深沟球轴承，117为出风口，118为主轴，119为离心风扇，119a为多翅片；110为定子轮毂，110a为定子轮毂非驱动端侧腰形通风孔，110b为定子轮毂驱动端侧腰形通风孔，110c为定子轮毂径向通风孔，110d为定子轮毂轴向通风孔；
[0015]图2为定子轮毂结构示意图。
[0016]图3为本专利技术的一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机的整体结构轴测图，其中，201为电机支架，202为涵道风扇外壳，203为电机挡风罩，204为涵道风扇扇叶；
[0017]图4为本专利技术的一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机的整体结构爆炸图，其中，200为轴向磁通电机，205为法兰，206为第七螺钉；
[0018]图5为电机结构爆炸图，其中，401为转子压板，402为圆螺母，403为第八螺钉，404为转子磁钢，405为定子绕组，406为定子铁心，407为绕组引出线，408为定子内环，409为定子外环，410为第九螺钉；
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术作详细描述。
[0020]如图1所示，离心风扇119通过第一螺钉101固定在非驱动端端盖102上，旋转变压器104通过第二螺钉105固定在非驱动端端盖102上，法兰支架107通过第三螺钉106固定在非驱动端端盖102上，第四螺钉108固定定子轮毂110，驱动端端盖115通过第五螺钉112固定在主轴118上，法兰轴114通过第六螺钉113固定在驱动端端盖115上，深沟球轴承116安装于主轴118。
[0021]本专利技术的风路设计：主推进气流沿轴向通过涵道风扇扇叶204向下排出，另一部分冷却气流从轴向磁通电机的非驱动端的进风口103吸入，进入定子轮毂110的定子轮毂轴向通风孔110d，其中第一风路支路通过定子轮毂110的定子轮毂非驱动端侧腰形通风孔110a进入非驱动端气隙109；第二风路支路通过定子轮毂110的定子轮毂驱动端侧腰形通风孔110b进入驱动端气隙111；第三风路支路通过定子轮毂110的定子轮毂径向通风孔110c，最后这三条支路由离心风扇119的多翅片119a汇总，经电机挡风罩203与轴向磁通电机200之间的空气，从出风口117排出，实现电机散热，如图1。
[0022]定子轮毂110沿圆周方向设计有定子轮毂非驱动端侧腰形通风孔110a和定子轮毂驱动端侧腰形通风孔110b，且定子轮毂的筋板设计有定子轮毂径向通风孔110c，进风口103吸入的风分成两条风路支路流动：一条支路经过驱动端定子轮毂开设的腰形通风孔110a和非驱动端定子轮毂开设的腰形通风孔110b进入两侧气隙，另一条支路经过定子轮毂筋板上的定子轮毂径向通风孔110c，随后两条支路的冷却气流经多翅片的离心风扇119流出，最后在挡风罩203的作用下，冷却气流从轴向磁通电机的驱动端的出风口117向下排出，如图2所示。
[0023]涵道风扇扇叶204通过第七螺钉206连接到法兰205，法兰205固定到轴向电机驱动端的法兰轴114上。电机支架201支撑涵道风扇外壳202和轴向磁通电机200，电机挡风罩203通过电机支架201固定到涵道风扇外壳202上，如图3、图4所示。
[0024]离心风机119通过第一螺钉101固定于驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机，其特征在于：采用单定子/双转子拓扑，转子拥有表贴式径向分段磁钢，定子拥有定子轮毂支撑的定子铁心，定子绕组缠绕于定子铁心，由定子内环、定子外环箍紧定子铁心；所述轴向磁通电机采用10极12槽的分数槽集中绕组；轴向磁通电机在机壳上设有多翅片离心风机且在外转子轴向磁通电机内部设有三条风路支路；机壳外侧设有挡风罩，挡风罩使用螺钉固定于定子非驱动端端盖。2.根据权利要求1所述的一种集成多翅片离心风机的外转子轴向磁通电机，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈起旭，李国丽，刘霄，钱喆，王群京，孙泽辉，邓文哲，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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