外轉子式感應電動機的製作方法
2023-04-23 08:30:41 1
專利名稱：外轉子式感應電動機的製作方法
本申請要求2002年2月8日申請的韓國申請P2002-7503和P2002-7510的權利，該韓國申請在此涉及作為參考。
相關技術論述通常，電動機將電能轉換機械能，以提供旋轉能力。電動機主要分為交流電動機和直流電動機，其中感應電動機是一種交流電動機。
根據轉子和定子的相對位置，感應電動機還可以分成內轉子式感應電動機和外轉子式感應電動機。內轉子式感應電動機通常用於洗衣機或類似物，它包括在定子內的轉子。
當內轉子式感應電動機的轉子在定子內旋轉時，轉子的半徑受限制，以便產生較小的單位體積轉矩，並降低內部空間的利用。最近，提出了一種感應電動機，它能以轉子安裝在定子外的方式增加每相同體積的轉矩，並將定子的內部空間用作其它用途。這種感應電動機被稱為外轉子式感應電動機。
下面簡要說明外轉子式感應電動機的一般結構。
圖1表示普通的外轉子式感應電動機的示意橫截面視圖。
參見圖1，外轉子式感應電動機包括一個轉子外殼10，一個驅動軸60與該轉子外殼結合以便穿過轉子外殼10的中心；一個轉子導體20，該轉子導體安裝在轉子外殼10的內周面上，以構成一個連接電路；一個定子芯30，該定子芯固定在一個框架50上，以便與轉子外殼10內的轉子導體20保持一個預定的縫隙；和一個線圈40，該線圈40安裝在定子芯30上，以便通過接通交流電功率來形成一個旋轉磁場。
在這種情況下，驅動軸60通過轉子外殼10的一個插入孔11與轉子外殼10結合，然後，穿過定子芯30的中心，以便由框架50支承旋轉。
下面示意性說明上述感應電動機的操作。線圈40產生的旋轉磁場與轉子導體20上感應的電流相互作用，因此，根據弗萊明左手定律，產生旋轉轉子導體20的轉矩。
因而，儘管有上述優點，外轉子式感應電動機具有下列缺點或問題，因此，沒有廣泛被使用。
首先，在包括外轉子式感應電動機的感應電動機中，由於線圈40的電阻產生的銅損和由於定子芯30的漏磁通產生的鐵心損耗是必然的。銅損和鐵心損耗產生大量的熱。在這種情況下，感應電動機內的溫度增加，從而線圈40的電阻增加，因此，功率損耗增加。特別是，如果感應電動機內的溫度高於線圈40的絕緣水平的溫度，在線圈40的表面上形成的絕緣薄膜破損，這大大降低感應電動機的耐久性。
在外轉子式感應電動機中，這個問題變的十分嚴重。當外轉子式感應電動機的單位體積負荷轉矩大大高於內轉子式感應電動機的負荷轉矩時，這種負荷轉矩直接導致線圈40的溫度升高。
第二，外轉子式感應電動機難於在定子芯30上自動纏繞線圈40，因此，無法實現自動大規模生產，這導致產品成本增加。
通常，在定子芯上有不同的纏繞方法。例如，在定子縫隙中自動插入線圈，該線圈利用繞線機預先纏繞，從而實施所謂的插入法。另外，通過在定子縫隙上直接纏繞線圈來實施所謂的直接纏繞法。插入法用於內轉子式感應電動機。儘管其產品成本高於直接纏繞法，插入法能夠自動化，以便用於大規模生產。
然而，為了在外轉子式感應電動機上採用插入法，需要包括繞線機等的新設備。因此，直接纏繞法主要用於外轉子式感應電動機。這是因為外轉子式感應電動機的定子縫隙的位置和形狀與內轉子式感應電動機的定子縫隙的位置和形狀完全不同。
即使直接纏繞法應用於外轉子式感應電動機，自動化也是不可能的。
特別是，如圖2所示，外轉子式感應電動機需要多個磁極，以便獲得旋轉能力。磁極的數量取決於線圈的布置形式。通常，廣泛使用的線圈布置形式利用48個定子縫隙31組成8個磁極。
因此，每個磁極分配六個定子縫隙31，線圈適當地纏繞在六個定子縫隙上。在這種情況下，線圈分成作為工作繞組的主繞組MC，和作為啟動繞組的副繞組SC。為便於解釋，如圖2給主繞組MC，副繞組SC和定子縫隙31標記隨機數字。首先，第一主繞組MC1繞定子縫隙中的最外的定子縫隙31a和31f纏繞，然後第二主繞組MC2繞另外的定子縫隙31b和31e纏繞。而且，第一和第二副繞組SC1和SC2分別繞定子縫隙中的最內的定子縫隙31c和31d纏繞。在這種情況下，第三和第四副繞組SC3和SC4一起分別繞定子縫隙31b和31e纏繞，同時，第二主繞組MC2繞該第三和第四副繞組SC3和SC4纏繞。
在這種情況下，定子縫隙31的橫截面面積(線圈纏繞的空間的面積)互相相等，很難自動纏繞線圈。當纏有另一個線圈的定子縫隙存在於纏有一個隨機線圈的定子縫隙之間時，其中纏有線圈的空間相互重疊，從而導致線圈之間的爭擾。例如，四個定子縫隙31b，31c，31d和31e在最外的定子縫隙31a和31f之間形成，第一主繞組MC1繞該定子縫隙31a和31f纏繞。在這種情況下，第一主繞組MC1與第二主繞組MC2爭擾，第一至第四副繞組SC1至SC4在相同的空間內纏繞在其餘的定子縫隙31b，31c，31d和31e上。
不幸的是，自動纏繞線圈以便自動地大規模生產基本上是不可能的，因此，增加了產品成本。除此之外，通過充分地保證定子縫隙31的橫截面面積，它能防止線圈在纏繞空間內相互爭擾，因此，定子縫隙的尺寸必須增加。
本發明的一個目的是提供一種能夠通過穩定地冷卻線圈來提高產品的可靠性和耐久性並降低其功率消耗的外轉子式感應電動機。
本發明的另一個目的是提供一種通過最大程度減少線圈纏繞空間內相互重疊的空間從而能夠自動大規模生產的外轉子式感應電動機。
本發明的附加的優點、目的和特點部分將在下面的說明書中說明，對本領域的普通技術人員來說，部分內容從下面的說明書的審查過程中顯然可知，或者可從本發明的實踐中獲知。本發明的目的和其它優點將根據說明書中特別指出的結構和附後的權利要求書要求保護的權利要求實現和獲得。
為實現這些和其它優點，根據這裡體現和廣義描述的本發明的目的，一種外轉子式感應電動機包括一個驅動軸；一個定子芯，該定子芯固定在一個框架上，並具有多個定子縫隙，這樣驅動軸穿過定子芯的中心；線圈，該線圈纏繞在定子縫隙上，以便形成一個旋轉的磁場；一個轉子外殼，該轉子外殼安裝在定子芯外，以便與定子芯保持一個預定的縫隙，其中驅動軸穿過轉子外殼的底部中心結合；轉子導體，它與轉子外殼的內周面連接，以便通過線圈的旋轉磁場產生一個轉矩；多個上葉片，它安裝在轉子外殼的上端，以便在其之間留下一個預定的間隔，當轉子外殼旋轉時，外部空氣強制吸入以便冷卻線圈。
因此，本發明通過上葉片強制空氣循環，從而使線圈冷卻，因此，同時能夠解決由於線圈溫度的增加導致的耐久性的降低和功率消耗的增加。
在本發明的一個方面中，一種外轉子式感應電動機包括一個驅動軸；一個定子芯，該定子芯固定在一個框架上，這樣驅動軸穿過定子芯的中心；在定子芯上形成的多個定子縫隙，以便與驅動軸平行，並在驅動軸的朝向上深度不同；線圈，該線圈作為分布繞組直接纏繞在定子縫隙上，以便形成一個旋轉的磁場，該線圈包括主繞組和副繞組；一個轉子外殼，該轉子外殼安裝在定子芯外，以便與定子芯保持一個預定的縫隙，其中驅動軸穿過轉子外殼的底部中心結合；轉子導體，它與轉子外殼的內周面連接，以便通過線圈的旋轉磁場產生一個轉矩。
因此，本發明充分確保具有不同深度的空間在定子縫隙的線圈之間沒有重疊，因此能夠利用繞線機纏繞線圈。
在本發明的另一個方面，外轉子式感應電動機包括一個驅動軸；一個定子芯，該定子芯固定在一個框架上，這樣驅動軸穿過定子芯的中心；在定子芯上形成的多個定子縫隙，以便與驅動軸平行，並在驅動軸的朝向上深度不同；線圈，該線圈作為分布繞組直接纏繞在定子縫隙上，以便形成一個旋轉的磁場，該線圈包括主繞組和副繞組；一個轉子外殼，該轉子外殼安裝在定子芯外，以便與定子芯保持一個預定的縫隙，其中驅動軸穿過轉子外殼的底部中心結合；轉子導體，它與轉子外殼的內周面連接，以便通過線圈的旋轉磁場產生一個轉矩；和多個上葉片，它安裝在轉子外殼的上端並具有預定間隔，以便當轉子外殼旋轉時，外部空氣強制吸入以便冷卻線圈。
可以理解本發明前面的一般說明和下面的詳細說明是典型的和解釋性的，用以對本發明的保護範圍作進一步的解釋。
圖9A說明圖7中外轉子式感應電動機的一個不同的定子芯的部分平面圖；圖9B說明了圖9A中的外轉子式感應電動機的線圈排列的平面圖；和圖10說明了採用本發明的外轉子式感應電動機的洗衣機的橫截面視圖。
本發明的詳細說明現在參考附圖中的例子，來詳細描述本發明的優選實施例。在整個附圖中，相同的數字標記用來代表相同或類似的部件。第一實施例圖3說明了根據本發明的第一實施例的外轉子式感應電動機的示例橫截面圖。
參考圖3，根據本發明的第一實施例的外轉子式感應電動機包括作為磁體的一個轉子外殼110，驅動軸160與外殼結合，以便穿過轉子外殼110的中心，一個轉子導體120，該轉子導體120裝在轉子外殼110的內周面處以便構成連接電路，一個定子芯130，該定子芯130固定在框架150上以便維持與轉子外殼110內的轉子導體120的預定縫隙，和一個線圈140，該線圈140裝在定子芯130處以便通過接通交流電功率形成旋轉磁場。
轉子外殼110為圓柱形，以便轉子外殼110的頂面打開。插入孔111形成在轉子外殼110的下中部，以便驅動軸160穿過。而且，支撐端112沿著內部側邊在預定高度形成，以便支撐轉子導體120。在這種情況下，支撐端112決定轉子導體120的推進深度。
轉子導體120沿著轉子外殼110的內周面推進到支撐端112，以便通過線圈140感應出的電流，產生轉矩。因此，多個磁性轉子銅條(圖中未顯示)插入轉子導體120中，由此轉子銅條相互連接以便構成單迴路。
定子芯130與轉子外殼110形成同心圓，以便形成由轉動電場產生磁通的路徑。因此，定子芯130由多個電鋼板131構成，這些電鋼板的中心部分為空以便驅動軸160穿過。在這種情況下，為了將線圈140纏繞在定子芯130上，多個定子縫隙133形成在電鋼板131的外周面處以便與驅動軸160平行。而且，為了將定子芯130固定在框架150上，在電鋼板131的內周面處形成連接螺釘插入孔135，以便與驅動軸160平行。因此，堆疊多個電鋼板131以便定子縫隙133和連接螺釘插入孔135沿著軸方向連續定位，因此構成定子芯130。
在這種情況下，定子芯130通過附加的接合螺栓137固定在框架150上。框架150按照在轉子外殼110上，並且在框架150的中心部分處形成開口151，以便穿過驅動軸160。在這種情況下，軸承安裝部分153繞框架150的開口151形成，並且軸承155安裝在軸承安裝部分153處，以便支撐驅動軸160轉動。
同時，為了冷卻線圈140，如圖4所示，多個葉片113和114分別安裝在轉子外殼110的上端和底端。
首先，為了使外部空氣強制循環，多個葉片113安裝在轉子外殼110的上端。上葉片113以預定間隔相互分離，並且在轉子外殼110的上端處直立起來。在這種情況下，上葉片113以驅動軸為中心與徑向平行安裝。
當轉子外殼110旋轉時，上葉片113與轉子外殼110一起旋轉，以便使外部空氣吸入到轉子外殼110內。這個原理類似橫流風扇的原理。
同時，為了使外部空氣強迫吸入，最好安裝上葉片113，以便以驅動軸為中心相對於徑向以預定角度傾斜，這如圖5所示。在這種情況下，實線表示轉子外殼110的轉動方向，虛線表示外部空氣的吸入方向。因此，由於氣流特性，可更有效地進行上葉片113的空氣吸入。
接著，為了使外部空氣強制循環，多個下葉片114在轉子外殼110的底部形成。在這種情況下，多個第一通風孔115在轉子外殼110的底部形成。
第一通風孔115以驅動軸為中心沿著徑向形成，並且第一通風孔115的每個輪廓都為在徑向上具有長邊的矩形。而且，下葉片114同上葉片113一樣以驅動軸為中心平行於徑向安裝。在這種情況下，下葉片114作為轉子外殼110的組成部分安裝在第一通風孔115的一側。因此，在通過切口製造第一通風孔115時，下葉片114可分別自然地安裝在第一通風孔115的一側。
因此，當轉子外殼110旋轉時，下葉片114與轉子外殼110一起旋轉以便使外部空氣經過第一通風孔115吸入轉子外殼。該原理類似多葉片式風扇的原理。
同時，多個第二通風孔116形成在轉子外殼110的頂部和底部，以便空氣在冷卻線圈後經第二通風孔116排出。即，經過上葉片113和第一通風孔115之間的縫隙吸入的空氣冷卻了線圈，然後通過由第二通風孔116形成的路徑排出。因此，第二通風孔116能夠防止排出的空氣幹擾吸入的空氣。
為了進行這種平穩的操作，第二通風孔116最好在電動機外殼110的支撐端112下形成。
下面解釋上述構造成的外轉子式感應電動機的操作。
圖6說明了圖3中外轉子式感應電動機的橫截面圖，以便解釋它的操作。
參考圖6，當交流電功率施加給線圈140，以便在轉子導體120上感應電流，轉子導體120感應的電流根據弗萊明左手定律和經定子芯130轉動產生的磁通量一起產生轉矩，以便轉子外殼110旋轉。
在這種情況下，下葉片114與轉子外殼110一起旋轉，由此外部空氣經過第一通風孔115強制吸入轉子外殼110內。吸入的空氣經過定子芯130的下部，特別是線圈140的下部，以便經第二通風孔116向外排出。在這種空氣循環過程中，線圈140的下部暴露在足夠冷卻的循環空氣中，因此能夠將整個線圈140的溫度維持在預定度數下。
同時，上葉片113與轉子外殼110一起旋轉，由此外部空氣經過上葉片113之間的空間強制吸入轉子外殼110內。吸入的空氣經過定子芯130的上部，特別是相繼經過線圈140的上部、定子芯130和轉子導體120之間的空隙和定子芯130的中心部分，以便經第二通風孔116向外排出。在這種空氣循環過程中，線圈140的上部暴露在循環空氣中，以便充分冷卻，因此能夠將整個線圈140的溫度維持在預定度數下。第二實施例圖7說明了根據本發明的第二實施例的外轉子式感應電動機的示意橫截面圖。
參考圖7，根據本發明的第二實施例的外轉子式感應電動機包括作為磁體的一個轉子外殼210，驅動軸260與該外殼結合，以便穿過轉子外殼210的中心，一個轉子導體220，該轉子導體220裝在轉子外殼210的內周面處，以便構成連接電路，一個定子芯230，該定子芯230固定在框架250上，以便維持與轉子外殼210內的轉子導體220的預定縫隙，和一個線圈240，該線圈240裝在定子芯230處，以便通過接通交流電功率形成旋轉磁場。
轉子外殼210為圓柱形以便轉子外殼210的頂面打開。插入孔211形成在轉子外殼210的下中部，以便驅動軸260穿過。而且，支撐端212沿著內部側邊在預定高度形成，以便支撐轉子導體220。
轉子導體220沿著轉子外殼210的內周面推進，以便通過線圈240感應出的電流，產生轉矩。因此，多個磁性轉子銅條(圖中未顯示)插入轉子導體220中，由此轉子銅條相互連接以便構成單迴路。
定子芯230與轉子外殼210形成同心圓，以便形成由旋轉電場產生磁通的路徑。因此，定子芯230由多個電鋼板231構成，這些電鋼板的中心部分分別為空以便驅動軸260穿過。在這種情況下，為了將線圈240纏繞在定子芯230上，多個定子縫隙233在電鋼板231的外周面處形成，以便與驅動軸260平行。而且，為了將定子芯230固定在框架250上，在電鋼板231的內周面處形成連接螺釘插入孔235，以便與驅動軸260平行。因此，堆疊多個電鋼板231以便定子縫隙233和連接螺釘插入孔235沿著軸方向連續定位，因此構成定子芯230。
在這種情況下，定子芯230經附加的接合螺栓237固定在框架250上。框架250按照在轉子外殼210上，並且在框架250的中心部分處形成開口251，以便驅動軸260穿過。在這種情況下，軸承安裝部分253繞框架250的開口251形成，並且軸承255安裝在軸承安裝部分253處，以便支撐驅動軸260轉動。
線圈240沒有通過預先纏繞插入定子縫隙233的開口，但直接經過繞線機纏繞在定子縫隙233上，以便具有分布繞組的外形。
同時，四十八個定子縫隙相互以預定間隔徑向形成在定子芯230處，以便形成八個磁極，這如圖8A和8B部分顯示。因此，每個磁極上分布有六個定子縫隙233。在這種情況下，給每個定子縫隙233標號以便解釋。
圖8A說明了圖7中的外轉子式感應電動機的定子芯的平面圖，圖8B說明了圖8A中的外轉子式感應電動機的線圈布置的平面圖。
參考圖8A和8B，形成定子縫隙233以便根據定子縫隙233的位置在向著驅動軸的深度上彼此不同。這是為了確保足夠的纏繞空間，以便纏繞在定子縫隙233上的線圈不重疊。在這種情況下，定子縫隙233具有三種深度，它分別處理纏繞主繞組MC的第一種情況，纏繞副繞組SC的第二種情況，以及主繞組和副繞組MC和SC共同纏繞的第三種情況。在這種情況下，主繞組MC是工作繞組，而副繞組SC是啟動繞組。
具體來講，連續的六個定子縫隙中的最外定子縫隙233a和233f最深，鄰近的定子縫隙233b和233e較深，最內部的定子縫隙233c和233d最淺。在這種情況下，第一主繞組MC1經過最深的定子縫隙233a和233f纏繞，第一和第二副繞組SC1和SC2經淺定子縫隙233c和233d纏繞，而第二主繞組MC2及第三和第四副繞組SC3和SC4經較深的定子縫隙233b和233e共同纏繞。在這種情況下，第一主繞組MC1位於定子芯230的最內側，第一和第二副繞組SC1和SC2位於定子芯230的最外側，而第二主繞組MC2及第三和第四副繞組SC3和SC4位於其間，這如圖8B所示。因此，線圈之間的繞組空間不相互重疊，以便使繞線機自動纏繞線圈。
在這種情況下，應通過預定比率決定定子縫隙233之間的深度差異，這樣主繞組和副繞組MC和SC的繞組空間在一個範圍內不相互重疊，該範圍沒有增加定子芯230的尺寸。如果定子縫隙233的寬度彼此相等，可用面積比表示定子縫隙233的深度比。因此，本發明採用最外部的定子縫隙233a和233f的橫截面積A1和A6，它們是最深的，作為參考橫截面積。而且，本發明提出定子縫隙233b和233e，主繞組和副繞組共同纏繞其上，的橫截面積A2和A5為參考橫截面積的60-80％，而僅副繞組纏繞其上的定子縫隙233c和233d的橫截面積A3和A4為參考橫截面積的50-70％。
同時，僅主繞組纏繞其上的定子縫隙233a和233f的深度和僅副繞組纏繞其上的其它定子縫隙233c和233d的深度也可以相互轉換。
圖9A說明了圖7中的外轉子式感應電動機的不同定子芯的的平面圖，圖9B說明了圖9A中的外轉子式感應電動機的線圈布置的平面圖。
參考圖9A和9B，最內部定子縫隙233c和233d，其上有第一和第二副繞組SC1和SC2纏繞在定子縫隙之間，形成地最深，另外的定子縫隙233b和233e，其上有第二主繞組MC2及第三和第四副繞組SC3和SC4纏繞，形成地較深，並且最外部的定子縫隙233a和233f，其上僅纏繞有第一主繞組MC1，形成地最淺。在這種情況下，第一主繞組MC1位於定子芯230的最外側，第一和第二副繞組SC1和SC2位於定子芯230的最內側，而第二主繞組MC2及第三和第四副繞組SC3和SC4位於其間。因此，線圈之間的纏繞空間相互不重疊，從而使繞線機也能自動纏繞線圈。
在這種情況下，本發明採用最內部的定子縫隙233c和233d的橫截面積A3和A4作為參考的橫截面積，其上僅纏繞有副繞組SC1和SC2。那麼，定子縫隙233b和233e的橫截面積A2和A5最好是參考面積的60-80％，主繞組和副繞組MC2，SC3和SC4共同纏繞於該定子縫隙233b和233e上，而且，其上僅纏繞主繞組MC1的定子縫隙233a和233f的橫截面積A1和A6為參考橫截面積的50-70％。
本發明的第一和第二實施例的特徵在於使用外轉子式感應電動機。在這種情況下，本發明保證線圈的冷卻，因此能減少功率耗費，也能提高產品的可靠性。除此之外，本發明保證線圈的纏繞空間，能自動進行大規模生產。
同時，根據本發明的外轉子式感應電動機可用作洗衣機的電動機，用來驅動洗衣軸，下面將用圖示意解釋。
圖10說明了洗衣機的橫截面圖，該洗衣機使用了根據本發明的外轉子式感應電動機。
參考圖10，根據本發明的洗衣機是直接耦合式洗衣機將電動機的驅動力直接傳送給洗衣軸而不用皮帶或滑輪。在主體301內部儲存洗衣水的水箱303被懸浮體302彈性支撐。在水箱303內接收衣物的洗衣容器304被安裝以便旋轉。而且，攪拌器305與洗衣容器304結合，以便產生來自洗衣容器304底部中心的水流。在這種情況下，洗衣軸360直接與攪拌器305結合，以便在洗衣軸360轉動時，洗衣容器304和攪拌器305成一體旋轉。
軸承座350形成在水箱303的下端，並且一對軸承355裝在軸承座350內部的上面和下面，以便支撐洗衣軸360旋轉。
使洗衣軸360旋轉的電動機裝在軸承座350的下面，並且該電動機包括一個轉子外殼310，該外殼310安裝在軸承座350下的並且安裝有洗衣軸360以便穿過轉子外殼310的底部中心，一個轉子導體320，該轉子導體320安裝在轉子外殼310的內圓周表面處以便構成連接電路，一個定子芯330，該定子芯330與軸承座350的底部結合，並且裝在轉子外殼310內部，以便維持與轉子導體320的預定縫隙，和一個線圈340，該線圈340裝在定子芯330處以便通過接通交流電功率，以形成旋轉磁場。
多個電鋼板堆疊構成定子芯330，這些電鋼板的中心部分為空心以便穿過洗衣軸360。而且，用附加的支撐部件370固定定子芯330。在這種情況下，支撐部件370經連接螺栓337與軸承座350的底部結合，這樣定子芯330可固定到軸承座350上。在這種情況下，多個定子縫隙形成在定子芯330的外圓周處以便平行於軸方向，並且經定子縫隙纏繞線圈340。
線圈340沒有預先纏繞經定子縫隙的開口插入，而是直接由繞線機纏繞在定子縫隙233上，以便具有分布繞組的外形。
轉子外殼310具有上表面開口的圓柱外形。具有預定長度的插入管311形成在轉子外殼310的中心底部，從而配合鋸齒部分361。支撐端312沿著轉子外殼310的橫向側邊形成，以便支撐轉子導體320。多個底部通風孔315和下葉片314形成在轉子外殼310的底部，以便冷卻線圈340並且使空氣強制循環。在這種情況下，因為電動機外殼310的頂面是開口的，不必在電動機外殼310的上端安裝附加的葉片，或者在轉子外殼310的橫向側邊安裝橫向通風孔以便排出空氣。在這種情況下，經底部通風孔315吸入的空氣使線圈340冷卻，然後經轉子外殼310的開放頂面排到外面。
同時，在定子芯330處形成定子縫隙，如上所述，向著洗衣軸360形成不同深度。這是為了確保足夠的纏繞空間，這樣繞在定子縫隙上的線圈340未能相互重疊。在這種情況下，定子縫隙具有三種深度以便分別對付纏繞主繞組的第一種情況，纏繞副繞組的第二種情況，以及主繞組和副繞組共同纏繞的第三種情況。
在圖8A和圖9B中很好地顯示了定子縫隙的特性，其解釋被省略。
同時，根據本發明的外轉子式感應電動機與離合器相互操作，並且可用於具有相互分離的洗衣和脫水軸的洗衣機。在這種情況下，離合器可安裝在定子芯內，以便調節傳遞到洗衣和脫水軸上的功率。
因此，根據本發明的外轉子式感應電動機具有下列效果或優點。
首先，與驅動軸結合的轉子外殼安裝在定子芯外，這產生了比以前的內轉子式感應電動機大的單位體積轉矩。
第二，與驅動軸結合的轉子外殼安裝在定子芯外，確保了定子芯的內部空間，因而能夠增加空間利用率。
第三，外部空氣通過上/下葉片和在轉子外殼形成的通風孔強制循環，以便更有效地冷卻線圈，從而能夠降低功率消耗，並延長耐久性。
第四，本發明有效地確保線圈纏繞的空間，以提供在定子芯上自動纏繞線圈，從而能夠大規模生產，以降低產品成本。
顯然，對本領域的普通技術人員來說，本發明可做不同的修改和變化。這樣，只要本發明的修改和變化落在附後的權利要求書的保護範圍及其等效範圍內，期望本發明能覆蓋其修改和變化的範圍。
權利要求
1.一種外轉子式感應電動機，它包括一個驅動軸；一個定子芯，該定子芯固定在一個框架上，並具有多個定子縫隙，這樣驅動軸穿過定子芯的中心；線圈，該線圈纏繞在定子縫隙上，以便形成一個旋轉的磁場；一個轉子外殼，該轉子外殼安裝在定子芯外，以便與定子芯保持一個預定的縫隙，其中驅動軸穿過轉子外殼的底部中心結合；轉子導體，它與轉子外殼的內周面連接，以便通過線圈的旋轉磁場產生一個轉矩；和多個上葉片，該上葉片安裝在轉子外殼的上端，以便在葉片之間留下一個預定的間隔，當轉子外殼旋轉時，強制吸入外部空氣以便冷卻線圈。
2.如權利要求1所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於上葉片以驅動軸為中心平行於徑向安裝。
3.如權利要求1所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於上葉片安裝成以驅動軸為中心相對於徑向以一個預定角度傾斜。
4.如權利要求1所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於在轉子外殼的底部形成有多個第一通風孔，而在每個第一通風孔的一側安裝一個下葉片，這樣，當轉子外殼旋轉時，外部空氣強制通過第一通風孔吸入。
5.如權利要求4所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於第一通風孔和下葉片以驅動軸為中心沿徑向形成。
6.如權利要求1所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於在轉子外殼的上端和底部之間形成多個第二通風孔。
7.一種外轉子式感應電動機，它包括一個驅動軸；一個定子芯，該定子芯固定在一個框架上，這樣驅動軸穿過定子芯的中心；在定子芯上形成的多個定子縫隙，以便與驅動軸平行，並在驅動軸的朝向上深度不同；線圈，該線圈作為分布繞組直接纏繞在定子縫隙上，以便形成一個旋轉的磁場，該線圈包括主繞組和副繞組；一個轉子外殼，該轉子外殼安裝在定子芯外，以便與定子芯保持一個預定的縫隙，其中驅動軸穿過轉子外殼的底部中心結合；和轉子導體與轉子外殼的內周面連接，以便通過線圈的旋轉磁場產生一個轉矩。
8.如權利要求7所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於定子縫隙具有不同的三種深度，以便分別解決僅纏繞主繞組的第一種情況，僅纏繞副繞組的第二種情況，和共同纏繞主繞組和副繞組的第三種情況。
9.如權利要求8所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於僅纏繞主繞組的定子縫隙是最深的定子縫隙，而纏繞副繞組的的定子縫隙是最淺的定子縫隙。
10.如權利要求9所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於僅纏繞主繞組的定子縫隙的橫截面面積作為參考橫截面面積，共同纏繞主繞組和副繞組的定子縫隙的橫截面面積是該參考橫截面面積的60～80％，僅纏繞副繞組的定子縫隙的橫截面面積是該參考橫截面面積的50～70％。
11.如權利要求8所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於僅纏繞副繞組的定子縫隙是最深的定子縫隙，而僅纏繞主繞組的的定子縫隙是最淺的定子縫隙。
12.如權利要求11所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於僅纏繞副繞組的定子縫隙的橫截面面積作為參考橫截面面積，共同纏繞主繞組和副繞組的定子縫隙的橫截面面積是該參考橫截面面積的60～80％，僅纏繞主繞組的定子縫隙的橫截面面積是該參考橫截面面積的50～70％。
13.一種外轉子式感應電動機，它包括一個驅動軸；一個定子芯，該定子芯固定在一個框架上，這樣驅動軸穿過定子芯的中心；在定子芯上形成的多個定子縫隙，以便與驅動軸平行，並在驅動軸的朝向上深度不同；線圈，該線圈作為分布繞組直接纏繞在定子縫隙上，以便形成一個旋轉的磁場，該線圈包括主繞組和副繞組；一個轉子外殼，該轉子外殼安裝在定子芯外，以便與定子芯保持一個預定的縫隙，其中驅動軸穿過轉子外殼的底部中心結合；轉子導體，它與轉子外殼的內周面連接，以便通過線圈的旋轉磁場產生一個轉矩；和多個上葉片，該上葉片安裝在轉子外殼的上端並相互具有預定間隔，以便當轉子外殼旋轉時，強制吸入外部空氣以便冷卻線圈。
14.如權利要求13所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於定子縫隙具有不同的三種深度，以便分別解決僅纏繞主繞組的第一種情況，僅纏繞副繞組的第二種情況，和共同纏繞主繞組和副繞組的第三種情況。
15.如權利要求14所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於僅纏繞主繞組的定子縫隙是最深的定子縫隙，而纏繞副繞組的的定子縫隙是最淺的定子縫隙。
16.如權利要求13所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於上葉片以驅動軸為中心平行於徑向安裝。
17.如權利要求13所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於上葉片安裝成以驅動軸為中心相對於徑向以一個預定角度傾斜。
18.如權利要求13所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於在轉子外殼的底部形成有多個第一通風孔，而在每個第一通風孔的一側安裝一個下葉片，這樣，當轉子外殼旋轉時，外部空氣強制通過第一通風孔吸入。
19.如權利要求18所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於第一通風孔和下葉片以驅動軸為中心沿徑向形成。
20.如權利要求13所述的外轉子式感應電動機，其特徵在於在轉子外殼的上端和底部之間形成多個第二通風孔。
全文摘要
本發明公開一種外轉子式感應電動機，它包括一個驅動軸；一個定子芯，該定子芯固定在一個框架上，並具有多個定子縫隙，這樣驅動軸穿過定子芯的中心；線圈，該線圈纏繞在定子縫隙上，以便形成一個旋轉的磁場；一個轉子外殼，該轉子外殼安裝在定子芯外，以便與定子芯保持一個預定的縫隙，其中驅動軸穿過轉子外殼的底部中心結合；轉子導體，它與轉子外殼的內周面連接，以便通過線圈的旋轉磁場產生一個轉矩；和多個上葉片，它安裝在轉子外殼的上端，以便在其之間留下一個預定的間隔，當轉子外殼旋轉時，外部空氣強制吸入以便冷卻線圈。本發明充分確保線圈的纏繞空間，以提供在定子芯上自動纏繞線圈，從而能夠大規模生產，以降低產品成本。
文檔編號H02K1/32GK1437304SQ0212984
公開日2003年8月20日 申請日期2002年8月15日 優先權日2002年2月8日
發明者崔炳傑, 金東源, 閔丙旭, 林熙泰 申請人:Lg電子株式會社