内转子结构和外转子结构是在机械工程领域中常见的两种结构形式。随着技术的不断进步和应用领域的不断扩大,人们对于不同结构的转子有着不同的需求和应用场景。就让我们一起了解下内转子结构和外转子结构的区别,这有利于我们更好的选择适合自己需求的转子结构。
1、安全性
外转子工业大风扇工作时,电机和扇叶同时旋转,所以安全绳只能挂在中轴上。除电机、扇叶的竖向荷载外,还有运行中的扭力全部由吊杆承受,安全性较差,容易晃动,甚至出现吊杆断裂。内转子结构则由于电机不转动,安全绳可以将整个电机拉住,对安全性有极大的提 升,且运行中不容易晃动。如下图所示,横线上方为固定部分, 下方为旋转部分。
除此之外,内转子结构还可以在电机与扇盘之间增加防坠环结构,以防止电机轴断裂造成坠落损伤。如下图所示,方框内为青岛八骏特有的防坠环装置。
2、电机稳定性
外转子电机的磁钢固定方式通常是粘贴式,而粘贴剂老化失效后,磁钢片容易脱落,从而造成电机报废。而内转子电机的磁钢是镶嵌式,属于结构化固定,避免了老化风险因此市面上内转子电机通常比外转子电机保修周期更长一些。
另外,由于外转子电机线圈绕组在电机内部,线圈产生的热量不易散发,因此通常温升比较高,有可能导致高温退磁影响电机性能, 如果采取开式机壳,又降低了电机防护等级和寿命。而内转子电机的线圈绕组与外壳直接接触且设有大面积散热结构,温升很低,降低了退磁风险,如下图所示,左侧为外转子机壳,内部粘贴磁钢,中心为线圈绕组发热(图中未展示);右侧为内转子结构,转子磁钢内嵌, 且线圈绕组在外,散热较好。
3、性能
外转子电机一般采取粘贴磁钢结构,气隙磁密通常为 0.6~0.8T, 磁场强度进一步提升困难,内转子电机的磁路设计更加合理,气隙磁密可达 1.0~1.4T,因此性能更优。如下图磁场仿真计算。
4、经济性
内转子电机结构需要有独立的扇盘和叶柄结构,而外转子工业大风扇扇叶可直接固定在电机外壳上,因此在成本方面,外转子结构成本比内转子结构低。如下图,左侧为外转子结构,扇叶直接固定于电机外壳,安装便捷且节省成本;右侧为内转子结构,扇叶与电机由扇盘连接,安装较复杂且成本较高。
只有充分理解和认识了内转子结构和外转子结构的区别,并做出正确的选择,才能满足我们不同的工程需求,并确保设备的高效运行和可靠性。