一種獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，包括至少一組定子單元、以及與定子單元可拆卸連接的轉(zhuǎn)子，定子單元包括定子、以及可拆卸固定在定子上獨(dú)立繞線的馬蹄形電磁鐵，多個(gè)電磁鐵沿定子徑向排列，定子單元之間串聯(lián)/并聯(lián)/串并混合連接。本技術(shù)方案中，采用可拆卸的定子單元串聯(lián)/并聯(lián)/串并混合連接，以適用不同的工作電壓和電流，可以根據(jù)實(shí)際需要僅需增加或減少定子單元就實(shí)現(xiàn)不同功率的需要，并且當(dāng)一組定子單元損壞時(shí)，其它定子單元均可工作，無需更換整臺(tái)電機(jī)，進(jìn)一步保證了設(shè)備的安全性，又降低了維護(hù)和更換的費(fèi)用。
【專利說明】一種獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)線圈應(yīng)用設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備，它是利用通電線圈產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。無論是何種結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)都需要包括定子與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。定子通常是用來形成磁場，轉(zhuǎn)子線圈中通過電流，利用通電線圈在磁場中的受力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中為了達(dá)到高可靠性的需要，采用電機(jī)的設(shè)備，一般都需要有備份電機(jī)，在一個(gè)電機(jī)損壞后，還留有另一個(gè)電機(jī)可以應(yīng)急使用，但是這就造成了設(shè)備需要很大的空間能容納一定數(shù)量的電機(jī)，而且，更換整臺(tái)電機(jī)損壞后就沒法再使用了，只能更換新的一臺(tái)電機(jī)，再有，現(xiàn)有的定子結(jié)構(gòu)通常是將高磁導(dǎo)率材料加工成一體的具有極頭的磁軛，在磁軛上再纏繞線圈，線圈通電后形成N、S極交錯(cuò)分布的磁場構(gòu)造，為減少定子線圈造成的渦流發(fā)熱，定子通常是極片層疊而成，制作工藝復(fù)雜，并且磁極的個(gè)數(shù)在加工定子時(shí)即可確定，不能實(shí)現(xiàn)磁極個(gè)數(shù)的靈活變化。為實(shí)現(xiàn)可變極頭個(gè)數(shù)的定子結(jié)構(gòu)，必須將現(xiàn)有的定子結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)一種可以不依賴于定子尺寸及結(jié)構(gòu)的磁極磁鐵結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了彌補(bǔ)上述電機(jī)輸出的扭矩較小，采用電機(jī)的設(shè)備所需空間較大，并且電機(jī)損壞必須更換產(chǎn)生的高成本的缺陷，本發(fā)明設(shè)計(jì)出了一種獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述有益效果的技術(shù)方案為，一種獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，包括至少一組定子單元、以及與定子單元可拆卸連接的轉(zhuǎn)子，定子單元包括定子、以及可拆卸固定在定子上獨(dú)立繞線的馬蹄形電磁鐵，多個(gè)電磁鐵沿定子徑向排列，定子單元之間串聯(lián)/并聯(lián)/串并混合連接。本技術(shù)方案中，采用可拆卸的定子單元串聯(lián)/并聯(lián)/串并混合連接，以實(shí)現(xiàn)不同的工作電壓和電流，可以根據(jù)實(shí)際需要僅需增加或減少定子單元就實(shí)現(xiàn)不同功率的需要。并且當(dāng)一組定子單元損壞時(shí)，其它定子單元均可工作，無需更換整臺(tái)電機(jī)，進(jìn)一步保證了設(shè)備的安全性，又降低了維護(hù)和更換的費(fèi)用。
[0005]所述轉(zhuǎn)子包括輸出軸、永磁鐵和側(cè)壁，永磁鐵圍繞在定子單元的電磁鐵外側(cè)，輸出軸通過側(cè)壁與永磁鐵固定到一起。
[0006]采用可拆卸的馬蹄形電磁鐵，定子只需實(shí)現(xiàn)加工出需要的安裝電磁鐵的凹槽即可，在使用的時(shí)候，按照定子實(shí)際需要按照角度固定到定子上，定子和電磁鐵可以分開加工制作，使用時(shí)再組合即可，提高了定子的生產(chǎn)效率。
[0007]所述電磁鐵包括包“U”狀芯體和纏繞在芯體上的絕緣導(dǎo)線，所述芯體劃分為上側(cè)豎直的兩個(gè)纏繞部分和下方彎曲的連接部分，絕緣導(dǎo)線纏繞在纏繞部分構(gòu)成電磁感線圈，電磁感線圈與芯體共同構(gòu)成電磁鐵結(jié)構(gòu)。本技術(shù)方案中給電磁鐵通電后，其頂端必然存在N、S兩級(jí)，對(duì)應(yīng)與環(huán)形轉(zhuǎn)子的永磁鐵的S、N兩級(jí)，提高了電機(jī)的輸出效率，同時(shí)馬蹄形電磁鐵的磁感線較為封閉，降低了磁感線帶來的渦流干擾，提高電能的使用效率。
[0008]所述芯體采用硅鋼片層疊固定而成，絕緣導(dǎo)線纏繞在硅鋼片的外側(cè)。
[0009]優(yōu)選的，芯體上還設(shè)有凸臺(tái)狀的分隔節(jié)，分隔節(jié)將上方的電磁感應(yīng)線圈和下方的連接部分分隔開來，分隔節(jié)可以防止線圈脫落至底部的連接部分，進(jìn)一步對(duì)線圈起到了固定的作用。
[0010]所述每組定子單元中定子的個(gè)數(shù)為n，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子部分永磁鐵的個(gè)數(shù)為n-1，n ≥ 3,定子內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子的輸出軸穿過定子中空部分，輸出軸與定子內(nèi)壁之間固定有軸承。
[0011]在轉(zhuǎn)子側(cè)壁上開有出風(fēng)口，在定子上開有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口配合構(gòu)成與外界連通氣流通道。開設(shè)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口進(jìn)一步的保證了散熱效果。
[0012]在進(jìn)風(fēng)口外側(cè)還固定有輸風(fēng)葉片，輸風(fēng)葉片在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將氣流輸送到電機(jī)內(nèi)部。
[0013]在定子內(nèi)部還設(shè)有冷卻夾層，以實(shí)現(xiàn)液體冷卻。冷卻夾層里面可以充油等物質(zhì)，進(jìn)一步提高降溫的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明電磁鐵的一種實(shí)施方實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)子的A-A向視圖；
圖4為本發(fā)明另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖5為除去轉(zhuǎn)子后的圖1實(shí)施例的A-A向視圖；
圖中，1、定子單元；11、進(jìn)風(fēng)口 ；12、定子；2、轉(zhuǎn)子；21、輸出軸；22、永磁鐵；23、側(cè)壁；24、出風(fēng)口 ；25、輸風(fēng)葉片；3、電磁鐵；31、芯體；32、絕緣導(dǎo)線；33、纏繞部分；34、連接部分；35、電磁感線圈；4、分隔節(jié)；5、軸承；6、冷卻夾層。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0016]結(jié)合圖1，本發(fā)明的一種實(shí)施方式。一種獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，包括至少一組的定子單元1、以及與定子單元可拆卸連接的轉(zhuǎn)子2，定子單元包括定子、以及可拆卸固定在定子上獨(dú)立繞線的馬蹄形電磁鐵3，多個(gè)電磁鐵沿定子徑向排列，定子單元之間串聯(lián)/并聯(lián)/串并混合連接，所述轉(zhuǎn)子包括輸出軸21、永磁鐵22和側(cè)壁23，永磁鐵圍繞在定子的電磁鐵外側(cè)，輸出軸通過側(cè)壁與永磁鐵固定到一起。定子單元的個(gè)數(shù)具體的可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置，至少一組即可，最優(yōu)選的是12組定子單元。
[0017]本實(shí)施例中，參照圖2,所述電磁鐵包括包“U”狀芯體31和纏繞在芯體上的絕緣導(dǎo)線32，所述芯體劃分為上側(cè)豎直的兩個(gè)纏繞部分33和下方彎曲的連接部分34，絕緣導(dǎo)線纏繞在纏繞部分構(gòu)成電磁感線圈35，電磁感線圈與芯體共同構(gòu)成電磁鐵結(jié)構(gòu)，電磁鐵的“N” “S”兩極分別與芯體兩個(gè)纏繞部分的頂端對(duì)應(yīng)到一起。所述芯體采用硅鋼片層疊固定而成，絕緣導(dǎo)線纏繞在硅鋼片的外側(cè)。在芯體上還設(shè)有分隔節(jié)4，分隔節(jié)將上方的電磁感線圈和下方的連接部分分隔開來。
[0018]結(jié)合圖5，本發(fā)明在除去轉(zhuǎn)子后，電磁鐵徑向排列在定子周圍，所述每組定子單元中定子的個(gè)數(shù)為n，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子部分永磁鐵的個(gè)數(shù)為n-l，n> 3，定子內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子的輸出軸穿過定子中空部分，輸出軸與定子內(nèi)壁之間固定有軸承5。
[0019]結(jié)合圖3，在轉(zhuǎn)子側(cè)壁23上開有出風(fēng)口 24，在定子上開有進(jìn)風(fēng)口 11，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口配合構(gòu)成與外界連通氣流通道。
[0020]在進(jìn)風(fēng)口外側(cè)還固定有輸風(fēng)葉片25，輸風(fēng)葉片在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將氣流輸送到電機(jī)內(nèi)部。
[0021]結(jié)合圖4，本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，本實(shí)施例中，定子采用油冷結(jié)構(gòu)為線圈散熱，在定子內(nèi)部還設(shè)有冷卻夾層6，以實(shí)現(xiàn)液體冷卻。
[0022]以上所述，為本發(fā)明的較佳實(shí)施案例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，包括至少一組定子單元(I)、以及與定子單元可拆卸連接的轉(zhuǎn)子(2)，其特征在于，定子單元包括定子、以及可拆卸固定在定子上獨(dú)立繞線的馬蹄形電磁鐵(3)，多個(gè)電磁鐵沿定子徑向排列，定子單元之間串聯(lián)/并聯(lián)/串并混合連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括輸出軸(21)、永磁鐵(22 )和側(cè)壁(23 )，永磁鐵圍繞在定子單元的電磁鐵外側(cè)，輸出軸通過側(cè)壁與永磁鐵固定到一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于，所述電磁鐵包括包“U”狀芯體(31)和纏繞在芯體上的絕緣導(dǎo)線(32)，所述芯體劃分為上側(cè)豎直的兩個(gè)纏繞部分(33)和下方彎曲的連接部分(34)，絕緣導(dǎo)線纏繞在纏繞部分構(gòu)成電磁感線圈(35)，電磁感線圈與芯體共同構(gòu)成電磁鐵結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于，所述芯體采用硅鋼片層疊固定而成，絕緣導(dǎo)線纏繞在硅鋼片的外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于，芯體上還設(shè)有凸臺(tái)狀的分隔節(jié)(4)，分隔節(jié)將上方的電磁感應(yīng)線圈和下方的連接部分分隔開來。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于，所述每組定子單元中定子的個(gè)數(shù)為n，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子部分永磁鐵的個(gè)數(shù)為n-l，n> 3，定子內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子的輸出軸穿過定子中空部分，輸出軸與定子內(nèi)壁之間固定有軸承(5 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于，在轉(zhuǎn)子側(cè)壁上開有出風(fēng)口(24)，在定子上開有進(jìn)風(fēng)口( 11 )，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口配合構(gòu)成與外界連通氣流通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于，在進(jìn)風(fēng)口外側(cè)還固定有輸風(fēng)葉片(25)，輸風(fēng)葉片在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將氣流輸送到電機(jī)內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的獨(dú)立繞線的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于，在定子內(nèi)部還設(shè)有冷卻夾層(6)，以實(shí)現(xiàn)液體冷卻。
【文檔編號(hào)】H02K21/22GK103997175SQ201410244021
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】王維加, 王維毅 申請人:北斗航天（北京）衛(wèi)星傳輸技術(shù)服務(wù)有限公司