外转子、电机及驱动系统

本发明涉及电机，特别涉及一种外转子、电机及驱动系统。

背景技术：

1、永磁无刷电机外转子是永磁无刷电机的核心旋转部件，其一般用于承载永磁体并构成电机主磁路，在定子旋转磁场的作用下输出转矩，将电能转化为机械能。该部件广泛应用于无人机、机器人、新能源汽车及航空航天等领域，承担动力输出与动态调速等功能，其性能直接影响电机的功率密度、运行效率以及动态响应能力。

2、现有技术中，永磁无刷电机外转子通常采用均质实体结构，主体由整块导磁钢加工而成，呈筒状构型。其内壁沿周向均匀粘贴或嵌装若干永磁体，外壁直接暴露或作为旋转壳体，一端与转轴或输出法兰固定，通过转轴对外输出转矩，转子整体通过轴承支撑于支撑轴上并绕其旋转。永磁体背部紧贴转子轭部，由转子轭部构成主磁通回路。运行过程中，永磁体所产生的涡流损耗与定子铁芯产生的铁耗，共同以热量形式汇集于转子内部，再经热传导传至转子外表面，逐步向周围环境散发。

3、上述结构的转子在运行时，热量主要源自永磁体涡流损耗及定子铁芯产生的铁耗，由于转子主体为均质实体，其内部热阻较大、散热路径单一且较长，热量较难及时由内向外传递，容易在永磁体背部及转子内部形成局部热点，当温升超出钕铁硼等高性能永磁材料的工作温度范围时，可能引发不可逆退磁，进而影响电机的功率密度释放与长期运行可靠性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种外转子、电机及驱动系统，旨在实现外转子的轻量化、高效散热与力学性能的协同优化，有效降低转子转动惯量以提升动态响应，改善永磁体热稳定性以增强运行可靠性，同时增强转子抗冲击能力以适应复杂工况。

2、为实现上述目的，本发明提出的一种外转子，包括：

3、环形主体，所述环形主体设置有至少一个镂空区，所述镂空区设置有网孔结构，所述网孔结构包括多个内凹网孔，所述内凹网孔的至少一侧壁设置为内凹侧壁，所述内凹侧壁呈向所述内凹网孔的内部凹陷设置；以及，

4、多个永磁体，设置在所述环形主体的内侧。

5、在一实施方式中，至少一所述内凹侧壁包括两个倾斜的连接段，所述两个连接段在相互靠近的方向上呈向所述内凹网孔的内部倾斜设置。

6、在一实施方式中，至少一所述内凹网孔的两个相对的侧壁均设置为所述内凹侧壁。

7、在一实施方式中，至少一所述内凹网孔设置为六边形网孔。

8、在一实施方式中，所述内凹侧壁的最低处连接有连接部，所述连接部用以与所述镂空区的侧壁连接或者与邻近所述内凹侧壁的最低处连接。

9、在一实施方式中，多个所述内凹网孔沿所述环形主体外壁呈阵列排布。

10、在一实施方式中，所述镂空区设置有多个，多个所述镂空区沿所述环形主体的环周方向分布，相邻所述镂空区之间存在间隔以在所述环形主体上形成实体区域，所述永磁体与所述镂空区位置对应。

11、在一实施方式中，所述永磁体覆盖对应所述镂空区。

12、本发明还提出一种电机，包括上述的外转子。

13、本发明还提出一种驱动系统，包括上述电机。

14、本发明的技术方案中，通过在环形主体上设置至少一个镂空区，且镂空区设置为包含多个内凹网孔的网孔结构，内凹网孔的至少一侧壁设置为向其内部凹陷的内凹侧壁，形成负泊松比拓扑构型。该负泊松比网孔结构在极低材料占比下利用其高比刚度、高比强度特性，大幅降低转子质量与转动惯量，提升电机动态响应能力；同时，该网孔结构在环形主体内部形成贯通的三维多孔网络，构建了巨大的内表面积，当外转子旋转时，多孔结构如同内置的离心叶轮，主动驱动冷却介质在网络内部强制流动，实现对转子内部的直接对流冷却，从根本上改变了传统转子仅依靠热传导的被动散热模式，有效抑制永磁体局部热点的形成；此外，借助负泊松比特有的变形机制，在受到冲击时材料向冲击点收缩聚集，使转子表现出优异的抗冲击吸能特性，有效耗散振动能量。

1.一种外转子，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的外转子，其特征在于，至少一所述内凹侧壁包括两个倾斜的连接段，所述两个连接段在相互靠近的方向上呈向所述内凹网孔的内部倾斜设置。

3.如权利要求1所述的外转子，其特征在于，至少一所述内凹网孔的两个相对的侧壁均设置为所述内凹侧壁。

4.如权利要求3所述的外转子，其特征在于，至少一所述内凹网孔设置为六边形网孔。

5.如权利要求1所述的外转子，其特征在于，所述内凹侧壁的最低处连接有连接部，所述连接部用以与所述镂空区的侧壁连接或者与邻近所述内凹侧壁的最低处连接。

6.如权利要求1至5中任一项所述的外转子，其特征在于，多个所述内凹网孔沿所述环形主体外壁呈阵列排布。

7.如权利要求1所述的外转子，其特征在于，所述镂空区设置有多个，多个所述镂空区沿所述环形主体的环周方向分布，相邻所述镂空区之间存在间隔以在所述环形主体上形成实体区域，所述永磁体与所述镂空区位置对应。

8.如权利要求7所述的外转子，其特征在于，所述永磁体覆盖对应所述镂空区。

9.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的外转子。

10.一种驱动系统，其特征在于：包括如权利要求9所述的电机。