本發(fā)明屬于電機，具體涉及一種外轉(zhuǎn)子電機。

背景技術(shù)：

1、外轉(zhuǎn)子電機與具有相同的電機外部直徑的內(nèi)轉(zhuǎn)子電機相比較，其具有更大的氣隙直徑，由于轉(zhuǎn)矩與氣隙直徑的二次方成正比，所以外轉(zhuǎn)子電機有更大的輸出轉(zhuǎn)矩，電機長度可減小，重量更輕。另外，外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的高轉(zhuǎn)動慣量非常有效地減少轉(zhuǎn)矩波動，振動噪聲小，現(xiàn)已廣泛應用于風機、電動車輪轂電機、洗衣機等領(lǐng)域。

2、如圖10所示，傳統(tǒng)的外轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)子通常由磁環(huán)25、鐵殼26、轉(zhuǎn)軸15組成。磁環(huán)25一般為徑向充磁，固定在鐵殼26內(nèi)，鐵殼26起到導磁及帶動轉(zhuǎn)軸15的作用，磁環(huán)25只有內(nèi)徑面的磁極與定子磁場耦合產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，永磁材料利用率低。而且磁環(huán)厚度增大，并不會有效提高電機的性能，導致電機的功率密度低，需要使用更多匝數(shù)的銅線去提高電機性能，這樣又會導致電機的成本高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明提供一種外轉(zhuǎn)子電機，能夠解決現(xiàn)有外轉(zhuǎn)子電機的磁環(huán)厚度增大，并不會有效提高電機的性能，導致電機的功率密度低，而使用更多匝數(shù)的銅線去提高電機性能又會導致電機的成本高的技術(shù)問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種外轉(zhuǎn)子電機，包括：定子總成、多個轉(zhuǎn)子鐵芯極塊，所述定子總成包括定子鐵芯，各所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊均處于所述定子鐵芯的外周側(cè)，且各所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊沿所述定子鐵芯的周向間隔分布，相鄰兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊之間形成永磁體槽，各所述永磁體槽內(nèi)均填充有切向永磁體，各所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊以及各所述切向永磁體通過塑磁料注塑粘連并形成有塑磁殼；所述塑磁殼包括塑磁包裹體，所述塑磁包裹體具有第一塑磁覆蓋層，各所述切向永磁體均具有朝向所述外轉(zhuǎn)子電機出軸端的第一端面，所述第一塑磁覆蓋層覆蓋住各所述第一端面，所述第一塑磁覆蓋層進行軸向充磁，與同一所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊接觸的部分所述第一塑磁覆蓋層以及兩個所述切向永磁體朝向所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊的一側(cè)的極性相同。

3、在一些實施方式中，沿所述塑磁殼的軸向，所述第一塑磁覆蓋層的厚度大于所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊高度的10％且小于所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊高度的50％。

4、在一些實施方式中，所述塑磁包裹體還具有與所述第一塑磁覆蓋層相接的塑磁環(huán)，所述塑磁環(huán)覆蓋住各所述切向永磁體背離所述定子鐵芯的一側(cè)，所述塑磁環(huán)朝向各所述切向永磁體的一側(cè)形成有多個間隔分布的隔磁槽，各所述隔磁槽均沿所述塑磁環(huán)的軸向延伸，且各所述隔磁槽分別對應各所述切向永磁體。

5、在一些實施方式中，沿所述塑磁環(huán)的軸向，所述隔磁槽的高度大于所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊的高度，且所述隔磁槽未貫穿所述第一塑磁覆蓋層。

6、在一些實施方式中，所述塑磁殼上形成有多個避讓槽，各所述避讓槽分別沿所述塑磁殼的內(nèi)周側(cè)間隔分布，各所述避讓槽均對應各所述切向永磁體，且各所述切向永磁體朝向所述定子鐵芯的側(cè)面分別至少部分暴露于各所述避讓槽。

7、在一些實施方式中，所述塑磁殼還包括處于所述第一塑磁覆蓋層上的連接部，所述連接部與各所述第一端面分別處于所述第一塑磁覆蓋層相對的兩側(cè)，所述連接部一體注塑連接于轉(zhuǎn)軸的外周壁上。

8、在一些實施方式中，所述連接部上形成有供所述轉(zhuǎn)軸穿過的軸孔，所述轉(zhuǎn)軸上構(gòu)造有鍵槽，在注塑的過程中，部分所述塑磁料進入所述鍵槽內(nèi)并形成處于所述軸孔的孔壁上的鍵塊。

9、在一些實施方式中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊與所述定子鐵芯之間形成不等氣隙。

10、在一些實施方式中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊朝向所述定子鐵芯的一側(cè)進行切角處理；和/或，所述定子鐵芯包括扼環(huán)和處于所述扼環(huán)周向上的多個定子齒，各所述定子齒沿所述扼環(huán)的周向間隔分布，所述定子齒具有背離所述扼環(huán)的齒頂面，所述齒頂面進行偏心圓設(shè)計。

11、在一些實施方式中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊朝向所述定子鐵芯的側(cè)面包括相接的弧面和切面，與所述切面平行且包含有所述定子鐵芯的軸線的平面為基準面，所述切面與所述基準面之間的距離為h切角，cos(180°/2p)*r+sin(180°/2p)*b極口/2≤h切角≤r，其中，2p為電機極數(shù)，r為所述弧面的曲率半徑，b極口為相鄰兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊之間極口的寬度。

12、在一些實施方式中，所述塑磁環(huán)上套裝有密封件，所述定子總成具有包塑殼，所述包塑殼具有環(huán)繞在所述塑磁環(huán)外側(cè)的配合段，所述密封件處于所述塑磁環(huán)和配合段之間，且所述密封件與所述配合段之間具有環(huán)形間隙，沿所述配合段的徑向，所述環(huán)形間隙的寬度為w，0.1mm≤w≤0.5mm。

13、在一些實施方式中，所述密封件包括底壁和處于所述底壁上的內(nèi)周壁及外周壁，所述內(nèi)周壁環(huán)抱在所述塑磁環(huán)上，所述外周壁與所述配合段之間形成所述環(huán)形間隙，所述內(nèi)周壁與所述外周壁之間形成第一開口，所述配合段具有第二開口，所述第一開口處于所述第二開口與所述底壁之間，沿所述配合段的軸向，所述第二開口與所述第一開口之間的距離為s，s≥1mm。

14、在一些實施方式中，所述外周壁與所述底壁之間形成夾角a1，95°≤a1≤120°。

15、在一些實施方式中，所述配合段具有環(huán)繞所述外周壁一周的導流面，所述配合段還具有第二開口，所述導流面的一端延伸至所述第二開口處，所述導流面與所述密封件之間形成所述環(huán)形間隙，所述配合段的任一橫截面所在的平面為基準面，所述導流面與所述基準面之間形成夾角a2，95°≤a2≤120°。

16、在一些實施方式中，所述配合段的內(nèi)壁上形成有環(huán)繞內(nèi)壁一周的阻擋臺階，所述阻擋臺階具有阻擋臺階面，所述配合段具有第二開口，所述密封件處于所述阻擋臺階面與所述第二開口之間，且所述阻擋臺階面與所述密封件之間具有間距。

17、本發(fā)明提供的一種外轉(zhuǎn)子電機，具有以下有益效果：

18、本申請通過增設(shè)多個轉(zhuǎn)子鐵芯極塊，使各轉(zhuǎn)子鐵芯極塊沿定子鐵芯的外周側(cè)間隔分布，相鄰兩個轉(zhuǎn)子鐵芯極塊之間形成永磁體槽，各永磁體槽內(nèi)均填充切向永磁體，因為與同一轉(zhuǎn)子鐵芯極塊接觸的兩個切向永磁體朝向轉(zhuǎn)子鐵芯極塊1的一側(cè)的極性相同，所以各切向永磁體也是極性交錯的插于各永磁體槽中，則各切向永磁體的正負兩磁極都被利用起來，從而提高了永磁材料的利用率，增大氣隙磁密。同時，與同一轉(zhuǎn)子鐵芯極塊接觸的部分第一塑磁覆蓋層以及兩個切向永磁體朝向轉(zhuǎn)子鐵芯極塊的一側(cè)的極性相同，即第一塑磁覆蓋層與各轉(zhuǎn)子鐵芯極塊相對應的各部分極性交錯的沿第一塑磁覆蓋層的周向排列，也相當于第一塑磁覆蓋層與各轉(zhuǎn)子鐵芯極塊相對應的各部分充磁方向交替變換，因此第一塑磁覆蓋層還能進一步增大氣隙磁密，提高電機功率密度，這樣就不必使用更多匝數(shù)的銅線去提高電機性能，從而減小銅線用量，降低電機成本。

技術(shù)特征：

1.一種外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，包括定子總成、多個轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)，所述定子總成包括定子鐵芯(2)，各所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)均處于所述定子鐵芯(2)的外周側(cè)，且各所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)沿所述定子鐵芯(2)的周向間隔分布，相鄰兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)之間形成永磁體槽，各所述永磁體槽內(nèi)均填充有切向永磁體(3)，各所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)以及各所述切向永磁體(3)通過塑磁料注塑粘連并形成有塑磁殼(4)；所述塑磁殼(4)包括塑磁包裹體(41)，所述塑磁包裹體(41)具有第一塑磁覆蓋層(411)，各所述切向永磁體(3)均具有朝向所述外轉(zhuǎn)子電機出軸端的第一端面，所述第一塑磁覆蓋層(411)覆蓋住各所述第一端面，所述第一塑磁覆蓋層(411)進行軸向充磁，與同一所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)接觸的部分所述第一塑磁覆蓋層(411)以及兩個所述切向永磁體(3)朝向所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)的一側(cè)的極性相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，沿所述塑磁殼(4)的軸向，所述第一塑磁覆蓋層(411)的厚度大于所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)高度的10％且小于所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)高度的50％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述塑磁包裹體(41)還具有與所述第一塑磁覆蓋層(411)相接的塑磁環(huán)(412)，所述塑磁環(huán)(412)覆蓋住各所述切向永磁體(3)背離所述定子鐵芯(2)的一側(cè)，所述塑磁環(huán)(412)朝向各所述切向永磁體(3)的一側(cè)形成有多個間隔分布的隔磁槽(5)，各所述隔磁槽(5)均沿所述塑磁環(huán)(412)的軸向延伸，且各所述隔磁槽(5)分別對應各所述切向永磁體(3)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，沿所述塑磁環(huán)(412)的軸向，所述隔磁槽(5)的高度大于所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)的高度，且所述隔磁槽(5)未貫穿所述第一塑磁覆蓋層(411)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述塑磁殼(4)上形成有多個避讓槽(6)，各所述避讓槽(6)分別沿所述塑磁殼(4)的內(nèi)周側(cè)間隔分布，各所述避讓槽(6)均對應各所述切向永磁體(3)，且各所述切向永磁體(3)朝向所述定子鐵芯(2)的側(cè)面分別至少部分暴露于各所述避讓槽(6)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述塑磁殼(4)還包括處于所述第一塑磁覆蓋層(411)上的連接部(42)，所述連接部(42)與各所述第一端面分別處于所述第一塑磁覆蓋層(411)相對的兩側(cè)，所述連接部(42)一體注塑連接于轉(zhuǎn)軸(15)的外周壁上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述連接部(42)上形成有供所述轉(zhuǎn)軸(15)穿過的軸孔，所述轉(zhuǎn)軸(15)上構(gòu)造有鍵槽(27)，在注塑的過程中，部分所述塑磁料進入所述鍵槽(27)內(nèi)并形成處于所述軸孔的孔壁上的鍵塊(11)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)與所述定子鐵芯(2)之間形成不等氣隙。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)朝向所述定子鐵芯(2)的一側(cè)進行切角處理；和/或，所述定子鐵芯(2)包括扼環(huán)和處于所述扼環(huán)周向上的多個定子齒，各所述定子齒沿所述扼環(huán)的周向間隔分布，所述定子齒具有背離所述扼環(huán)的齒頂面，所述齒頂面進行偏心圓設(shè)計。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)朝向所述定子鐵芯(2)的側(cè)面包括相接的弧面和切面，與所述切面平行且包含有所述定子鐵芯(2)的軸線的平面為基準面，所述切面與所述基準面之間的距離為h切角，cos(180°/2p)*r+sin(180°/2p)*b極口/2≤h切角≤r，其中，2p為電機極數(shù)，r為所述弧面的曲率半徑，b極口為相鄰兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯極塊(1)之間極口的寬度。

11.根據(jù)權(quán)利要求3至7任一項所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述塑磁環(huán)(412)上套裝有密封件(7)，所述定子總成具有包塑殼(8)，所述包塑殼(8)具有環(huán)繞在所述塑磁環(huán)(412)外側(cè)的配合段，所述密封件(7)處于所述塑磁環(huán)(412)和配合段之間，且所述密封件(7)與所述配合段之間具有環(huán)形間隙，沿所述配合段的徑向，所述環(huán)形間隙的寬度為w，0.1mm≤w≤0.5mm。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述密封件(7)包括底壁(71)和處于所述底壁(71)上的內(nèi)周壁(72)及外周壁(73)，所述內(nèi)周壁(72)環(huán)抱在所述塑磁環(huán)(412)上，所述外周壁(73)與所述配合段之間形成所述環(huán)形間隙，所述內(nèi)周壁(72)與所述外周壁(73)之間形成第一開口，所述配合段具有第二開口，所述第一開口處于所述第二開口與所述底壁(71)之間，沿所述配合段的軸向，所述第二開口與所述第一開口之間的距離為s，s≥1mm。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述外周壁(73)與所述底壁(71)之間形成夾角a1，95°≤a1≤120°。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述配合段具有環(huán)繞所述外周壁(73)一周的導流面(9)，所述配合段還具有第二開口，所述導流面(9)的一端延伸至所述第二開口處，所述導流面(9)與所述密封件(7)之間形成所述環(huán)形間隙，所述配合段的任一橫截面所在的平面為基準面，所述導流面(9)與所述基準面之間形成夾角a2，95°≤a2≤120°。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，所述配合段的內(nèi)壁上形成有環(huán)繞內(nèi)壁一周的阻擋臺階，所述阻擋臺階具有阻擋臺階面(10)，所述配合段具有第二開口，所述密封件(7)處于所述阻擋臺階面(10)與所述第二開口之間，且所述阻擋臺階面(10)與所述密封件(7)之間具有間距。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種外轉(zhuǎn)子電機，包括各轉(zhuǎn)子鐵芯極塊間隔環(huán)繞在定子鐵芯的外周側(cè)，相鄰兩個轉(zhuǎn)子鐵芯極塊之間形成有填充切向永磁體的永磁體槽，各轉(zhuǎn)子鐵芯極塊以及各切向永磁體通過塑磁料注塑粘連并形成有塑磁包裹體，塑磁包裹體具有覆蓋住各切向永磁體朝向外轉(zhuǎn)子電機出軸端的第一端面的第一塑磁覆蓋層，第一塑磁覆蓋層進行軸向充磁，與同一轉(zhuǎn)子鐵芯極塊接觸的部分第一塑磁覆蓋層以及兩個切向永磁體朝向轉(zhuǎn)子鐵芯極塊的一側(cè)的極性相同。根據(jù)本發(fā)明，因為切向永磁體的正負兩磁極以及第一塑磁覆蓋層都被利用起來，所以能增大氣隙磁密，提高電機功率密度，這樣就不必使用更多匝數(shù)的銅線去提高電機性能，從而減小銅線用量，降低電機成本。

技術(shù)研發(fā)人員：陳曉森,蔡易霖,張家旺,張玉,于慶國,吳昊
受保護的技術(shù)使用者：珠海格力電器股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18