專利名稱：船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，屬于電機技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
船舶航行于各海域，氣象條件復(fù)雜，氣候多變，為了使船員、旅客有一個舒適的生 活環(huán)境和工作環(huán)境，可以采用空調(diào)在艙室內(nèi)創(chuàng)造一個適宜的人工氣候，改善環(huán)境。因此，現(xiàn) 代船舶大都設(shè)有空調(diào)裝置。目前船用空調(diào)用風(fēng)機電機采用交流感應(yīng)電機用于空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)。交流感應(yīng)電機， 其工作原理為定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下感應(yīng)電流產(chǎn)生感應(yīng)磁場，經(jīng) 定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，電機運轉(zhuǎn)的同時也帶來了電磁感應(yīng)噪音與轉(zhuǎn)子 損耗等缺點；同時，交流感應(yīng)電機風(fēng)機，體積大、重量大、響應(yīng)慢，采用鼠籠式轉(zhuǎn)子，損耗大、 噪音大，效率低?，F(xiàn)有外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷電機，一般少槽少極，瓦形磁鋼，磁鋼未用磁鋼固定圈固 定，定子繞組裸露在外面，裝有位置HALL，等寬定子齒，定子極靴上無凹槽。實際應(yīng)用中， 由于磁鋼粘貼在機殼上，未用磁鋼固定圈固定，長時間運轉(zhuǎn)后磁鋼容易脫落，運轉(zhuǎn)不可靠， 壽命短；等寬定子齒，定子極靴上沒有凹槽，轉(zhuǎn)矩波動大，啟動不穩(wěn)定；磁鋼為瓦形，均勻氣 隙，轉(zhuǎn)矩波動大，噪音大；定子支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子 永磁直流無刷風(fēng)機電機。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，包括機殼和固定于機殼中的軸， 特點是所述機殼的內(nèi)壁通過磁鋼固定圈固定有不同心圓弧形磁鋼，所述軸上通過軸承安 裝有定子支架，定子支架上固定有定子鐵芯，定子鐵芯上安裝有定子絕緣骨架，定子絕緣骨 架中嵌裝定子繞組，定子繞組連接引線，定子繞組上封裝環(huán)氧材料。進一步地，上述的船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，所述定子鐵芯 由若干定子沖片疊合形成，定子鐵芯上設(shè)有不同寬度均勻交替的定子齒和定子槽。更進一步地，上述的船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，所述定子鐵 芯的外圓設(shè)有定子極靴凹槽。再進一步地，上述的船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，所述不同心 圓弧形磁鋼有16個，定子鐵芯上定子槽有18個。本實用新型技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在1)本實用新型采用定子支架結(jié)構(gòu)形式，而且電機無位置HALL，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方 便，成本低；轉(zhuǎn)子磁鋼采用不同心圓弧形磁鋼，定子采用不同寬度定子齒，定子極靴上設(shè)有凹槽，改變了氣隙磁密，改善了電機的轉(zhuǎn)矩波動和啟動性能；轉(zhuǎn)矩波動小，電機定子采用18 槽繞組，磁鋼16片齒槽的合理配置，提高齒槽轉(zhuǎn)矩波動的基波頻率，減小齒槽基波和高次 諧波轉(zhuǎn)矩幅值，有效地降低電機齒槽引起的轉(zhuǎn)矩波動和噪音，使電機寬調(diào)速運行；2)高效節(jié)能、噪音低；永磁勵磁，轉(zhuǎn)子無勵磁線圈，不需通電流，高效節(jié)能；風(fēng)機的 軸功率與風(fēng)機電機轉(zhuǎn)速的三次方成正比，隨著環(huán)境、灰塵等負(fù)載的變化，風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降時， 電動機的功率迅速降低，如果轉(zhuǎn)速下降到90%時，則軸功率下降到額定的58%，節(jié)能、電潛 力大；采用永磁直流無刷風(fēng)機電機，不存在定子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的電磁感應(yīng)作用，克服了交 流的電磁噪音與轉(zhuǎn)子損耗，比交流電機效率更高，高20% 30%，噪音更低，低3分貝 8 分貝；3)功率密度高，交流電機改為了永磁直流無刷電機，顯著增加氣隙磁通密度B(磁 負(fù)荷)，電磁功率、轉(zhuǎn)速、電負(fù)荷一定時，電機主要尺寸D2L (D定子內(nèi)徑、L鐵心長度)與B成 反比，B增加，則材料更省，體積更小、重量更輕，直流無刷電機的體積比同功率的交流電機 體積可以減少20% ；定子繞組采用環(huán)氧封裝，轉(zhuǎn)子磁鋼用磁鋼固定圈固定，使電機結(jié)構(gòu)簡 單，定子絕緣可靠；磁鋼用固定圈固定后，磁鋼不會因膠水的老化而脫落；4)該船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機集很多優(yōu)點于一體啟動性 能好、轉(zhuǎn)矩波動小、噪音低、效率高、功率密度高、運行可靠、壽命長，可以通過計算機遠程控 制，特別適用于船用空調(diào)系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進一步說明

圖1 本實用新型的剖視示意圖；圖2:定子繞組的示意圖；圖3 不同心圓弧形磁鋼和磁鋼固定圈的示意圖；圖4 不同心圓弧形磁鋼和定子鐵芯的示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表
附圖 標(biāo)記含義附圖 標(biāo)記含義附圖 標(biāo)記含義1機殼2不同心圓弧形 磁鋼3磁鋼固定圈4定子絕緣骨架5定子繞組6環(huán)氧材料7定子定位圈8軸9孔用擋圈附圖 標(biāo)記含義附圖 標(biāo)記含義附圖 標(biāo)記含義10軸承11定子鐵芯12引線13定子支架14軸承墊圈15軸墊圈16軸用擋圈17波形彈簧18軸承19定子沖片20寬定子齒21窄定子齒22定子極靴凹槽
具體實施方式
如圖1所示，船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，包括機殼1和固定于 機殼中的軸8，機殼1的內(nèi)壁通過磁鋼固定圈3固定有不同心圓弧形磁鋼2，機殼1是外轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)子軛部，機殼內(nèi)壁圓周粘貼有不同心圓弧形磁鋼2，再用磁鋼固定圈3固定磁鋼，組 成外轉(zhuǎn)子，軸通過軸座與機殼1固定連接。軸8上通過軸承10安裝有定子支架13，定子支 架13上固定有定子鐵芯11，定子鐵芯11上安裝有定子絕緣骨架4，定子絕緣骨架4中嵌裝 定子繞組5，定子繞組5連接引線12，定子繞組5上封裝環(huán)氧材料6。如圖2所示，定子鐵芯11由若干定子沖片19疊合形成，定子鐵芯11上設(shè)有不同 寬度均勻交替的定子齒(寬定子齒20和窄定子齒21)和定子槽；定子鐵芯的外圓設(shè)有定子 極靴凹槽22。采用不同寬度定子齒，定子極靴上設(shè)有凹槽，改變了氣隙磁密，改善了電機的 啟動性能。具體安裝時，機殼1作為轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁磁軛，不同心圓弧形磁鋼2粘貼在機殼上后裝入 薄型不銹鋼圈后用工裝擠壓成型，磁鋼固定圈3擠壓固定不同心圓弧形磁鋼2，如圖3所示， 不同心圓弧形磁鋼2不會因膠水的老化而脫落，電機運行可靠，壽命長，特別適用于船用空 調(diào)系統(tǒng)比較惡劣的環(huán)境。機殼1內(nèi)圓貼有不同心圓弧形磁鋼2，弧形曲面磁鋼形成不均勻 氣隙，可改善氣隙磁場波形，呈現(xiàn)正弦波的氣隙磁通密度，降低轉(zhuǎn)矩波動和噪音。定子支架 13壓入內(nèi)定子，裝上定子定位圈7，然后裝入波形彈簧17，裝入軸承18，裝入軸承墊圈14，裝 入軸承10，再裝入孔用擋圈9，然后把外轉(zhuǎn)子裝入內(nèi)定子，軸8從軸承內(nèi)孔穿過，裝入軸墊圈 15，再裝上軸用擋圈16，電機裝配完成。如圖4所示，不同心圓弧形磁鋼有16個，定子鐵芯上定子槽有18個，18槽對16極 分?jǐn)?shù)槽配合。因齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的振動和噪音，直接影響電機的性能，為此，采用分?jǐn)?shù)槽配合， 滿足繞組對稱條件，保證各相轉(zhuǎn)矩對稱，有效地減小自定位轉(zhuǎn)矩。提高齒槽轉(zhuǎn)矩波動的基波 頻率，減小齒槽基波和高次諧波轉(zhuǎn)矩幅值，有效地降低電機齒槽引起的轉(zhuǎn)矩波動和噪音，使 電機能高效、低噪和快響應(yīng)的平穩(wěn)運行。本實用新型船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，凸顯以下特點1)采用定子支架結(jié)構(gòu)形式，而且電機無位置HALL，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本低；2)轉(zhuǎn)子磁鋼采用不同心圓弧形磁鋼，定子采用不同寬度定子齒，定子極靴上設(shè)有凹槽，改變了氣隙磁密，改善了電機的轉(zhuǎn)矩波動和啟動性能；轉(zhuǎn)矩波動小。電機定子采用18 槽繞組，磁鋼16片齒槽的合理配置，提高齒槽轉(zhuǎn)矩波動的基波頻率，減小齒槽基波和高次 諧波轉(zhuǎn)矩幅值，有效地降低電機齒槽引起的轉(zhuǎn)矩波動和噪音，使電機寬調(diào)速運行；3)高效節(jié)能、噪音低；永磁勵磁，轉(zhuǎn)子無勵磁線圈，不需通電流，高效節(jié)能；風(fēng)機的 軸功率與風(fēng)機電機轉(zhuǎn)速的三次方成正比，隨著環(huán)境、灰塵等負(fù)載的變化，風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降時， 電動機的功率迅速降低，如果轉(zhuǎn)速下降到90%時，則軸功率下降到額定的58%，節(jié)能、電潛 力大；采用永磁直流無刷風(fēng)機電機，不存在定子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的電磁感應(yīng)作用，克服了交 流的電磁噪音與轉(zhuǎn)子損耗，比交流電機效率更高，高20% 30%，噪音更低，低3分貝 8 分貝；4)功率密度高，交流電機改為了永磁直流無刷電機，顯著增加氣隙磁通密度B(磁 負(fù)荷)，電磁功率、轉(zhuǎn)速、電負(fù)荷一定時，電機主要尺寸D2L (D定子內(nèi)徑、L鐵心長度)與B成 反比，B增加，則材料更省，體積更小、重量更輕，直流無刷電機的體積比同功率的交流電機 體積可以減少20% ；5)定子繞組采用環(huán)氧封裝，轉(zhuǎn)子磁鋼用磁鋼固定圈固定，使電機結(jié)構(gòu)簡單，定子絕 緣可靠；磁鋼用固定圈固定后，磁鋼不會因膠水的老化而脫落；6)該船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機集很多優(yōu)點于一體啟動性 能好、轉(zhuǎn)矩波動小、噪音低、效率高、功率密度高、運行可靠、壽命長，可以通過計算機遠程控 制，特別適用于船用空調(diào)系統(tǒng)。需要理解到的是以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些 改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，包括機殼和固定于機殼中的軸，其 特征在于所述機殼的內(nèi)壁通過磁鋼固定圈固定有不同心圓弧形磁鋼，所述軸上通過軸承 安裝有定子支架，定子支架上固定有定子鐵芯，定子鐵芯上安裝有定子絕緣骨架，定子絕緣 骨架中嵌裝定子繞組，定子繞組連接引線，定子繞組上封裝環(huán)氧材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，其特征在 于所述定子鐵芯由若干定子沖片疊合形成，定子鐵芯上設(shè)有不同寬度均勻交替的定子齒 和定子槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，其特征在 于所述定子鐵芯的外圓設(shè)有定子極靴凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，其特征在 于所述不同心圓弧形磁鋼有16個，定子鐵芯上定子槽有18個。
專利摘要本實用新型涉及船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，包括機殼和固定于機殼中的軸，機殼的內(nèi)壁通過磁鋼固定圈固定有不同心圓弧形磁鋼，軸上通過軸承安裝有定子支架，定子支架上固定有定子鐵芯，定子鐵芯由若干定子沖片疊合形成，定子鐵芯上設(shè)有不同寬度均勻交替的定子齒和定子槽，定子鐵芯上安裝有定子絕緣骨架，定子絕緣骨架中嵌裝定子繞組，定子繞組連接引線，定子繞組上封裝環(huán)氧材料。該船用空調(diào)系統(tǒng)用外轉(zhuǎn)子永磁直流無刷風(fēng)機電機，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、啟動性能好、轉(zhuǎn)矩波動小、噪音低、效率高、功率密度高、運行可靠、壽命長，可通過計算機遠程控制，特別適用于船用空調(diào)系統(tǒng)。
文檔編號H02K1/14GK201898425SQ201020664680
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者王軍, 陳文英 申請人:張家港市江南利瑪特設(shè)備制造有限公司