外转子磁齿轮电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种磁齿轮电机，尤其涉及一种外转子磁齿轮电机。


背景技术：

2.磁齿轮具有低噪音，无磨损，高效率，高可靠性的优点，可以替代机械齿轮结构，兼顾磁齿轮电机的高转矩密度广泛的运用在低速直驱的使用场合。
3.当前已有的磁齿轮结构已经有很多种结构，以转子结构而言，分为轴向磁通、径向磁通结构，根据磁钢放置位置，分为内转子、外转子结构，以上的方案，要么结构复杂，比如包含特殊调磁环，或者双转子结构，不易于安装和批量化生产，要么整体机械强度不够，使用年限少。
4.因此需要一种结构简单，易于安装，整体机械强度高的外转子磁齿轮电机。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种外转子磁齿轮电机。
6.本实用新型技术方案如下所述：
7.一种外转子磁齿轮电机，包括电机法兰、固定在所述电机法兰上的定子固定件、固定在所述定子固定件上的定子组件、设置在所述定子组件外部的转子组件、活动连接在所述定子组件内部的转轴以及转子支架，所述转子支架一端连接所述转子组件，另一端连接所述转轴，其特征在于，所述转子支架包括与所述转子组件固定连接的主体部、中心与所述转轴固定连接的凹陷部以及过渡部，所述过渡部呈连续弧状，所述过渡部一端连接所述主体部，另一端连接所述凹陷部，所述凹陷部的半径为45-50mm，深度为7-9mm。
8.作为本发明的进一步改进，所述凹陷部的半径为47mm，深度为8mm。
9.作为本发明的进一步改进，所述过渡部包括与所述凹陷部连接的第一曲部以及与所述主体部连接的第二曲部，所述第一曲部的半径为25mm且角度为25
°
，所述第二曲部的半径为58mm且角度为25
°
。
10.作为本发明的进一步改进，所述定子固定件包括一端有挡块的空心圆柱体以及穿套在所述空心圆柱体上的第一压环，所述第一压环和所述挡块中间形成固定所述定子组件的凹槽。
11.作为本发明的进一步改进，所述定子组件包括定子铁芯以及定子绕组，所述定子铁芯采用矽钢片叠装而成，所述定子铁芯设有多个开口槽，所述定子绕组通过所述开口槽缠绕在所述定子铁芯周围。
12.作为本发明的进一步改进，所述定子组件与所述转轴中间设有2个轴承，所述轴承的外圈与所述定子固定件固定连接，所述轴承的内圈与所述转轴固定连接。
13.作为本发明的进一步改进，在2个所述轴承中间设有第一轴承隔套和第二轴承隔套，所述第一轴承隔套设置在所述轴承的外圈，所述第二轴承隔套设置在所述轴承的内圈，所述转轴上设有用于固定所述轴承的锁紧螺母。
14.作为本发明的进一步改进，所述转子组件包括与所述主体部固定连接的钢套、压在所述钢套内的转子铁芯、粘附在所述转子铁芯上的永磁体以及设置在所述转子铁芯两侧的第二压环。
15.作为本发明的进一步改进，所述永磁体为若干磁钢，所述磁钢间设有磁钢塞。
16.作为本发明的进一步改进，所述转轴靠近所述电机法兰处设有编码器。
17.根据上述方案的本实用新型，本实用新型的有益效果在于：
18.本实用新型结构简单，易于安装和拆卸，方便批量化生产，转子支架设计成弓形结构，能够在保证强度的前提下减轻重量，且能够抵消在运行过程中转子支架承受的拉力，提高整体强度。
附图说明
19.图1是本实用新型的结构示意图；
20.图2是本实用新型的结构剖视图；
21.图3是本实用新型的侧面结构剖视图；
22.图4是本实用新型定子固定件的结构示意图。
23.图中：1、电机法兰；2、定子固定件；21、第一压环；22、空心圆柱体；23、挡块；3、定子组件；31、定子铁芯；311、开口槽；4、转子组件；41、钢套；42、转子铁芯；43、永磁体；431、磁钢；432、磁钢塞；44、第二压环；5、转轴；51、锁紧螺母；6、转子支架；61、主体部；62、凹陷部；63、过渡部；631、第一曲部；632、第二曲部；7、轴承；8、第一轴承隔套；9、第二轴承隔套；10、编码器。
具体实施方式
24.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
27.参见图1-3，本实用新型提供的外转子磁齿轮电机采用同轴环形结构，由电机法兰1、定子固定件2、定子组件3、转子组件4、转轴5、转子支架6、轴承7、第一轴承隔套8、第二轴
承隔套9以及编码器10组成，电机采用外转子结构，基于电机的t正比于d^2*l(d有效气隙尺寸，l铁芯长度)，这样可以有效提高电机的能量密度。
28.其中，转轴5、轴承7、定子铁芯31、永磁体43、转子铁芯42、钢套41从内而外依次同轴设置，电机的电气布局采用单层气隙结构，降低电机的复杂性；此外永磁体43可以采用若干磁钢431，并且在磁钢431间隙中设置磁钢塞432；定子组件3与定子固定件2、电机法兰1固定并且与轴承7外圈相连呈静态设置。
29.永磁体43采用环氧胶粘附在矽钢片叠装而成的转子铁芯42上，避免永磁体43脱落和损坏，同时矽钢片叠成的转子铁芯42压入钢套41内，转子铁芯42两侧设有第二压环44，提高了整体机械强度，转子支架6分别与转轴5和钢套41通过螺丝锁附固定连接，因此转轴5、转子组件4以及转子支架6整体固定并且与轴承7内圈相连呈动态设置。
30.由于电机在转动过程中会产生离心力，转化成对转子支架6斜向外的拉力，电机在使用时间长了以后会导致转子支架6受到损坏，因此在转子支架6的中心部位设有过渡部63和凹陷部62，通过过渡部63的第一曲部631和第二曲部632将转子支架6整体设计成弓形结构，第一曲部631的半径为25cm，角度为25
°
，第二曲部632的半径为58cm，角度为25
°
，能够在保证强度的前提下减轻重量，且能够抵消在运行过程中转子支架6承受的拉力，提高整体强度。
31.电机的定子铁芯31采用矽钢片叠装而成，并且在边缘位置设有多个开口槽311，定子绕组可以通过开口槽311缠绕在定子铁芯31的周围，定子铁芯31的开口槽结构能够引起气息磁导在径向圆周方向上产生周期变化，和粘附在转子铁芯42上的永磁体43产生的磁动势相互作用，产生谐波磁场，从而实现减速增扭的作用。
32.两个轴承7安装时，先将一个轴承7穿套在转轴5上，再把第一轴承隔套8和第二轴承隔套9穿套在转轴5上，再将另一个轴承7穿套在转轴5上，第一轴承隔套8固定在两个轴承7的外圈，第二轴承隔套9固定在两个轴承7的内圈，能够用于定位这两个轴承7以及限制这两个轴承7之间的间距；此外在转轴5上还设有锁紧螺母51，锁紧螺母51与转轴5通过螺纹连接，用于固定这两个轴承7，各部件之间通过穿套、螺母固定，易于安装和拆卸。
33.转轴5在靠近电机法兰1处安装有编码器10，用于转子铁芯42的位置和速度回馈。
34.参见图3和图4，定子固定件2包括一端有挡块23的空心圆柱体22以及穿套在空心圆柱体22上的第一压环21，在安装定子组件时，首先将空心圆柱体22通过没有挡块23的一端插入定子铁芯31内部，再将第一压环21套在空心圆柱体22上，再用螺丝固定，即可将定子组件3固定在挡块23和第一压环21中间，使得定子组件3和定子固定件2连接成一体再固定安装在电机法兰1上，各部件之间通过螺丝固定，易于安装和拆卸。
35.电机在运行时，电机法兰1、定子固定件2以及定子组件3固定连接并处于静止状态，定子绕组通电产生磁场，带动转子组件4旋转，因此转子组件4、转轴5以及转子支架6固定连接并处于旋转状态。
36.综上所述，转子支架6设计成弓形结构能够抵消在运行过程中转子支架6承受的拉力，提高电机整体机械强度；永磁体43采用环氧胶粘附在转子铁芯42上，避免永磁体43脱落和损坏；转子铁芯42压入钢套41内、转子铁芯42外侧安装第二压环44，均能够提高整体强度，提高电机的使用年限；定子铁芯31在边缘部位设有多个开口槽311，此开口槽结构引起的气隙磁导和永磁体43产生的磁动势相互作用，产生谐波磁场，从而实现减速增扭的作用；
编码器10能够用于回馈转子铁芯42的位置和速度。本实用新型结构简单，各部件之间通过穿套、螺丝螺纹固定，易于安装和拆卸，同时也方便批量化生产。
37.需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。