[发明专利]船用空调系统用外转子永磁直流无刷风机电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种船用空调系统用外转子永磁直流无刷风机电机，属于电机技术领域。

背景技术

船舶航行于各海域，气象条件复杂，气候多变，为了使船员、旅客有一个舒适的生活环境和工作环境，可以采用空调在舱室内创造一个适宜的人工气候，改善环境。因此，现代船舶大都设有空调装置。

目前船用空调用风机电机采用交流感应电机用于空调通风系统。交流感应电机，其工作原理为：定子产生旋转磁场，转子在定子旋转磁场作用下感应电流产生感应磁场，经定子磁场与转子磁场相互作用使转子旋转，电机运转的同时也带来了电磁感应噪音与转子损耗等缺点；同时，交流感应电机风机，体积大、重量大、响应慢，采用鼠笼式转子，损耗大、噪音大，效率低。

现有外转子永磁直流无刷电机，一般少槽少极，瓦形磁钢，磁钢未用磁钢固定圈固定，定子绕组裸露在外面，装有位置HALL，等宽定子齿，定子极靴上无凹槽。实际应用中，由于磁钢粘贴在机壳上，未用磁钢固定圈固定，长时间运转后磁钢容易脱落，运转不可靠，寿命短；等宽定子齿，定子极靴上没有凹槽，转矩波动大，启动不稳定；磁钢为瓦形，均匀气隙，转矩波动大，噪音大；定子支架结构复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种船用空调系统用外转子永磁直流无刷风机电机。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

船用空调系统用外转子永磁直流无刷风机电机，包括机壳和固定于机壳中的轴，特点是：所述机壳的内壁通过磁钢固定圈固定有不同心圆弧形磁钢，所述轴上通过轴承安装有定子支架，定子支架上固定有定子铁芯，定子铁芯上安装有定子绝缘骨架，定子绝缘骨架中嵌装定子绕组，定子绕组连接引线，定子绕组上封装环氧材料。

进一步地，上述的船用空调系统用外转子永磁直流无刷风机电机，所述定子铁芯由若干定子冲片叠合形成，定子铁芯上设有不同宽度均匀交替的定子齿和定子槽。

更进一步地，上述的船用空调系统用外转子永磁直流无刷风机电机，所述定子铁芯的外圆设有定子极靴凹槽。

再进一步地，上述的船用空调系统用外转子永磁直流无刷风机电机，所述不同心圆弧形磁钢有16个，定子铁芯上定子槽有18个。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

1)本发明采用定子支架结构形式，而且电机无位置HALL，结构简单，安装方便，成本低；转子磁钢采用不同心圆弧形磁钢，定子采用不同宽度定子齿，定子极靴上设有凹槽，改变了气隙磁密，改善了电机的转矩波动和启动性能；转矩波动小，电机定子采用18槽绕组，磁钢16片齿槽的合理配置，提高齿槽转矩波动的基波频率，减小齿槽基波和高次谐波转矩幅值，有效地降低电机齿槽引起的转矩波动和噪音，使电机宽调速运行；

2)高效节能、噪音低；永磁励磁，转子无励磁线圈，不需通电流，高效节能；风机的轴功率与风机电机转速的三次方成正比，随着环境、灰尘等负载的变化，风机转速下降时，电动机的功率迅速降低，如果转速下降到90％时，则轴功率下降到额定的58％，节能、电潜力大；采用永磁直流无刷风机电机，不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用，克服了交流的电磁噪音与转子损耗，比交流电机效率更高，高20％～30％，噪音更低，低3分贝～8分贝；

3)功率密度高，交流电机改为了永磁直流无刷电机，显著增加气隙磁通密度B(磁负荷)，电磁功率、转速、电负荷一定时，电机主要尺寸D2L(D定子内径、L铁心长度)与B成反比，B增加，则材料更省，体积更小、重量更轻，直流无刷电机的体积比同功率的交流电机体积可以减少20％；定子绕组采用环氧封装，转子磁钢用磁钢固定圈固定，使电机结构简单，定子绝缘可靠；磁钢用固定圈固定后，磁钢不会因胶水的老化而脱落；

4)该船用空调系统用外转子永磁直流无刷风机电机集很多优点于一体：启动性能好、转矩波动小、噪音低、效率高、功率密度高、运行可靠、寿命长，可以通过计算机远程控制，特别适用于船用空调系统。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的剖视示意图；

图2：定子绕组的示意图；

图3：不同心圆弧形磁钢和磁钢固定圈的示意图；

图4：不同心圆弧形磁钢和定子铁芯的示意图。

图中各附图标记的含义见下表：

具体实施方式