[发明专利]外转子永磁同步电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种外转子永磁同步电机，属于电机技术领域。

背景技术

永磁同步电机及其伺服系统因其体积小、效率高、动态响应特性好等优点，而广泛应用于工业驱动和伺服控制等领域。从电机结构形式来看，永磁同步电机可分为内转子结构和外转子结构两类。与内转子结构相比，外转子结构的永磁同步电机具有以下优点：

在相同体积的条件下，外转子结构的永磁同步电机产生的力矩较大；

外转子结构永磁同步电机的转动惯量较大，因此电机运转的平稳性高，易于克服负载扰动的影响；

在应用到需要机械制动的场合时，由于转子在外，制动机构的机械设计较为简单，并且制动力作用在较大的平面上，制动效果明显。

现有的外转子结构的永磁同步电机，由于转子磁极的极弧系数通常小于1，即各个永磁体不是紧挨着的，相互之间存在一定的空隙，如果将其直接安装在转子轭上，会存在安装定位精度不准确的问题；现有技术中解决的方法是额外设计一个磁极定位套，这样虽能满足永磁体定位精度的要求，但却使安装过程变得繁琐费时，造成电机结构复杂并且加工费时。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有外转子结构的永磁同步电机中，永磁体通过磁极定位套定位安装，使安装过程繁琐并造成电机加工费时的问题，提供一种外转子永磁同步电机。

本发明包括定子和转子，它采用定子在内，转子在外的结构，所述定子的外环表面与转子的内环表面之间为气隙，转子由转子轭、转子压板、永磁体和键组成，转子轭与转子压板固定在一起形成具有凹槽的内圆环表面，所述凹槽由轴向设置的多个键均分为多个容置空间，所述每个容置空间内分别嵌设一个永磁体。

本发明的优点是：本发明电机具有转动力矩大、转动惯量大、运转平稳性高、易于克服负载扰动的影响，以及制动效果明显的优点。它采用键将转子上永磁体的置放空间分隔开，使永磁体在固定的空间内固定安放，安装定位精度准确，并且结构简单，易于实施，在一定程度上减小了永磁体磁极的安装难度，进而有效的提高了电机的加工效率，有利于其在伺服领域中的推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的轴向剖视图；图3为转子压板的局部结构示意图；图4为本发明转子的局部立体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式包括定子2和转子，它采用定子2在内，转子在外的结构，所述定子2的外环表面与转子的内环表面之间为气隙，转子由转子轭1-1、转子压板1-2、永磁体1-3和键1-4组成，转子轭1-1与转子压板1-2固定在一起形成具有凹槽的内圆环表面，所述凹槽由轴向设置的多个键1-4均分为多个容置空间，所述每个容置空间内分别嵌设一个永磁体1-3。

本实施方式中永磁体1-3嵌设在由键1-4所形成的多个容置空间中，它可以改善永磁体1-3粘接定位不精确及电机运行时切向力强度不足等问题。转子压板1-2上设置有多个螺栓孔，转子轭1-1与转子压板1-2之间采用螺栓进行固定。

通过上述机械结构上的安装及固定，可以确保永磁体1-3在轴向和圆周方向上的牢固定位，转子上的永磁体1-3、转子轭1-1及转子压板1-2形成了一个有机整体，使转子的机械强度提高。

具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同之处在于所述转子压板1-2的内环侧上设置多个梯形槽1-2-1，每个梯形槽1-2-1内固定一个键1-4的一端。其它组成及连接关系与实施方式一相同。

键1-4的作用是将多个永磁体1-3的安放空间分隔开，梯形槽1-2-1的设置是为了保证键1-4不会在径向方向上移动，更好地将键1-4固定，从而确保永磁体1-3的固定。

具体实施方式三：本实施方式与实施方式一或二的不同之处在于所述转子压板1-2为一体式或拼接式。其它组成及连接关系与实施方式一或二相同。

一体式结构的转子压板1-2加工安装精度较高，但是当电机外径较大时，转子压板1-2的外径也会较大，这使其加工难度增大，会产生较多加工废料，因此适用于电机外径较小的场合；拼接式结构的转子压板1-2，由多块扇形板拼接而成环形，相对于一体式结构来说，加工安装精度稍低一些，但加工容易，加工废料少，适用于电机外径较大的场合。

具体实施方式四：本实施方式与实施方式一或二的不同之处在于所述定子2的齿数与永磁体1-3个数的比例范围为0.8-1.5，且不等于1。

定子2上缠绕有定子绕组，所述定子绕组为集中式绕组。其它组成及连接关系与实施方式一或二相同。

本实施方式中限定了定子2的齿数与永磁体1-3个数的比例范围，这种比例范围下，有利于定子绕组采用集中式绕组的绕线方式，它的节距为1，可以有效减小绕组的端部长度，从而大大减小电机铜耗，提高了电机的效率。