基于TRIZ理论的外转子电机结构设计

1、基于triz理论的外转子电机结构设计structure design of outer rotor motor based on triz theory许文兰 同思 可扣华 赵坤所(珠海挤力电器股份珠海 519100)ip56无法到达ip67. 运用传统方法己经无法提升电机的防护等级,因此需要运用一抻新的方法来获得解决方法。triz方法足现 今国内外比拟流行和实用的创新方法，受到国内外创新者的迫挫.本文将运用该方法获徊外转了电机防护等 级的解决方法，关谜词：tbiz理论；外转子电机；防护等级abstract the uvtcr rutor motor is (he slruclure of t

2、he rutor outside the malor. at present, the prolcxdon level of the outer rotor nxitor can only reach ip56, not ip67. the traditional method can not improve (he protection level of the molor. so we need to use a new method to get (he solution. triz method is a popular and practical innovation mcthixl

3、 a( home and abroad, which is popular among innovators at home and abroad. this paper will use this meihod to obtain the protection level of rotor motor.k cy words： triz theory; outer rotor motor protection level引言传统电机结构足定了在外转了在内.无法获得较 大的驭动力.需要不断加大电机的外形结构来提高电机 的翳动力侃会增加空间占有率。外转于电机死偕较大 的转矩、姑构紧演、占用空例少等

4、优点有效弥补了传统 电机在这方面的缺点，迅速占领了一些对电机紫动力些 求较高的市场随着人们生活水平的捉商，对备类电器 的要求越来越尚，对电器所川电机的要求也越来越高. 对于外转了电机.除了大的转矩.还要较高的防护性. triz创新方法解决理论提供了创新思路-它突依传统的 惯性思维.逸过一些何模型、创新岷理.耕决模型等 街到解决何题的方法.1 tre理论介绍1.1 tru来源与核心思也tr iz是苏联天才根里奇阿奇舒勒和苏联的科学家起,经过50多年对数以百万计的专利文献和自然科 学知识进行研究、整理和归纳，乩终建立起来的一套系 统化的、实用的、解决创造何川的理论和方法体系虬 tr e的核心思想是

5、人们在解决问题时遇到的矛盾和解决 方法是成夏出现的；解决方法并不名，一般都诃以学习 掌据 其他领域的知i只往往可以仃效解决本领域的向虬 1.2 trk理论解题思路运用triz理论解决甸题行 会常幌的怫题思路，首 先发现向眨：搂者运用wjria分析问霆找到产生何畦 的根本惊月：通过斌丝理想解分析找到到达理想解的障 帽后运川tr e理论工具消除障碍徊到解决何题的方 案。2 tr e理论在外转于电机结构设计中的宓用 何题与分析首先是发现村战经过市场调ft发现ii前市面上202x 年” r/nov.202x 83所用外转子电机的防护等级只能到达ip56,无法到达 ip67,这严页限制了外转了电机的应用

6、翎域.通ilwjft5?是 其特殊的运转结构.为了电机的运行.定转子机充何需 要间隙,间隙的存在也有利于电机的散热,电机热景来 源主要仃定子绕组与电炸版同一空间集中敝热、定子绕 组焊点集中敬残和电机运转的商转速、大转型放热。因 此导致电机防护等级是的四个根本原因：电机待殊运行 结构无法密封、定了绕组与电路板同一空间集中散热. 需故热、定子绕组排线焊点集中发热.西散热、转速札 转坦大需放热.通过最终理想解分析.得到到达理想解的障碍是电 机转动不可没有间路 这是电机本身的运转结构与特性 决定的，解决思路便始消除1讪«!始电hl带来的影响，tit 要不影响电机运转,同时也需要提升电机的防护

7、等锻 可在间隙处用吸水材料和防水持料,吸附诙阻挡外界空 ,中的水和灰尘.1可步改善电机其他结构.消除间隙散 热的影响.及方案设计221技术矛后分析与方案设计技术矛质”：是指改善技术系统中某一特性、某t 敬时，引起系统中另一特性成畚数的恶化，其主要通过 39个工用!参数和40个创新徐理411成的矛盾矩阵表，找 到解决何题的方案,39个i程参数在横向和纵向排列开 来.横向为改善的参数.纵向为恶化的参数.i.程参敖 两两之间交叉有对应的创新攻理序写.对陨加个创新岐 押。针对实际的的ms!.逸过将实际何题转变成妙应的 工蹈数,再将工程参数代入矛j®矩阵表.找到灼应的 创新嫁理.根据创新蜷理设

8、计新方案，应用技术矛盾分 析发现藏小间隙“j以提升防护等城，但站电机近转的通 风景受到影响，转化成工程畚数,m小间隙,两壳体间 何隙h小，对防护斜级来说起到改善作用，叩改善了仰 止物体的面佻间隙被小，电机通风jr受到影响，影响 电机散热,叩为恶化了物质的;旧 根据矛盾矩阵表,御 到02、04、18、40021将电 路板抽取出来，放入另一空何；根据01增加不对称蜗理. 任定子机光和外了机克间i隙局部设置不对称的沟槽迷宫, 通过两者相台，外界空气中的水阳灰尘沿番迷官路 径行进，燃终排出,没有进入电机内部的入口,可以防 止水和灰尘的进入.物理矛盾分析。方案设计物理矛屈建针对系统中的某个爹数提出两种不

9、i可的 要求.物理矛盾解成模式是将待解决的何趣转化成物理 矛庙.物理矛届通过分肉察理得到创新原理.创新原理 应用街到解决方案。应用物理矛质分析，对间睇提出两 种不同的要求,既婪何隙大，乂要何隙小。何隙小，防 护等级高，放热差：间隙大，散残好.防护等级低.通 过空间分底，将电机内部与外界环境分盛.借助中介物 原理.在定转了间隙处增加橡胶材质的物质作为中介物.图】外强驱动s4 日用用器/electrical appliances通过该物质阳挡外界水、灰尘进入电机，成功将电机内 部与外界环境别离,如图2u形 软骨架固定橡股物，橡胶物的凸点勺转亍机克接触.至此. 间隙被橡胶物且住.但由于橡胶材质的特殊

10、性不影响 电机的正常运转.通过整体与局部分肉.将定于与过桥 线焊点分所.解决焊点集中敝热的何题.借助组合峰理， 为定子绕坦过桥戏鼻点设立专门的通沼，设计一种新型 计架，为过桥戏焊点ffllh v门的绕线柱和过线带，分散 过桥线焊点，这伸别离可以防止焊点集申物质场分析与方案设计物质场分析e主要有三要源 物质、场、相互作用. 渔过物质与场之间相互作用建立何踱模型,每个何迎模 型对应一个标准耕,可将何j8中的物质与场if立对应的 模型.根据何趣模型对应的标准解设计新方案.位用物 质-场分析.根揪绕组、水和磁场的何题模型.水对绕 如有再，影响电机磋场，间隙的存在导彼水会进入电机， 破邪绕坦，找到标准解

11、2,如果已有对象无法按需改变， 可通迁添加物质，括助系统实现功能.间障的存在导敖 必然有水通过m进入电机.绕组会被水影响.绕组这个 对汝无法改变.河通过添加漆般添加物.iftsittrll的防 木能力.消除破场有*妙响.根据电场与水、灰尘的何题模型,水和灰尘进入电时机影响电场,利用标准解法 lb某个场对物质产生有害作用,何通过引入另外的物 质,吸收有客作用水、灰尘对电场有影响，反过来即 电场对水和灰尘有害可通过研入吸附材料,吸附水和 灰尘,消除电场对水和灰尘的有害作用.根益定转子、 电机形成的热场.定转于在运转在电机内部形成热场.热场不易控制.无法阻挡外界水.灰尘进入.利用标准 协法16.用更

12、加容期控相的场耕代原来不易控甜的场， 或者祥加到不易控制的场上，解决定转子、电机利热场 之间的何距模型,料场不功控制，通过潦加液压、气压 装阳用液压、气压场用代原来不易控制的热场,液压、 气压场形成的强大流用断外部水和灰尘的介入.方案评估通过一系列工具的应用衍到一些提升外转子电机 防护等级的方案,对方案迎行理想度技术难度,可都性、 经济性等多个推披的评价，街山较为优秀的儿个方案逃 行实通，对方案实值遇到的何也“j以通过一定的手段 ijhj斛决，如果方案存在不可解决性的mlfi.那么时通过 triz ta-里新得到-些新的解决方案.3结束i吾本文应川tr g理论中的因果雄分析、呆终理想解分 析,技术矛届分析,物理矛届分析和物质-场分析等工具. 待到一种新平定了机充姑构、新平什架姑构和新