一种一体化的电机冷却结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种一体化的电机冷却结构，包括次级永磁体、背轭、初级线圈和冷却介质循环系统，初级线圈设置在冷却部件内，所述冷却部件由底面、两个端面和上下面组成，上下面之间通过隔板并列分隔有多个固定槽，多个初级线圈对应设置于固定槽内；本实用新型专利技术冷却结构简单，针对电机冷却的要求进行冷却结构的一体化集成式设计，在冷却部件内部设置多个线圈固定槽，与线圈上下表面接触的冷却部件的内部分别形成分流道，冷却液分别从上下冷却液流道的不同方向进入入口主流道，再流入与进口主流道并联的多个分流道，再合并流入出口主流道，最后返回至冷却系统，形成冷却水系统循环。形成冷却水系统循环。形成冷却水系统循环。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化的电机冷却结构


[0001]本技术涉及电机冷却结构
，特别是涉及一种一体化的电机冷却结构。

技术介绍

[0002]近年来，无铁芯永磁同步直线电机成为直线电机领域研究的热点，与有铁芯永磁同步直线电机相比，无铁芯永磁同步直线电机具有零齿槽效应、零定位力、更高的动态性能、极高的定位精度、更小的振动噪声等优点。被广泛应用于超精定位伺服系统中，超精定位伺服系统对电机的要求主要包括：高推力密度、高动态响应、有限的电机体积等。
[0003]无铁芯结构消除了传统电机种齿槽效应带来的负面影响，减少了气隙磁密以及反电动势波形中的谐波含量，从而减少了电机的推力波动，但同时由于缺少了初级铁芯的聚磁作用，使得气隙磁密的幅值相对减小，带来推力密度较低的负面影响。为了增大电机的推力密度，必须增加初级线圈中的电流值，电流的增加势必会引起铜耗的增加，从而带来更大温升。同时，无铁芯永磁同步直线电机长时间运行在高速精密场合中，也会产生大量热量；无铁芯永磁同步直线电机的初级线圈多采用环氧树脂灌封，线圈产生的热量难以及时有效散发。发热严重，散热困难成为限制无铁芯永磁同步直线电机发展的关键因素。因此，需要额外的增加冷却系统来抑制电机温升。目前无铁芯永磁同步直线电机所采用的冷却结构包括次级永磁体、背轭、初级线圈和冷却介质循环系统，初级线圈的两侧设置冷却部件，冷却部件为冷却水套，冷却水套大大增加了气隙高度及电机初级重量，造成电机性能下降。

技术实现思路

[0004]针对目前无铁芯永磁同步直线电机冷却系统的不足，本技术提供了一种一体化的电机冷却结构，旨在抑制电机温升，增大电机推力密度，降低电机推力波动。
[0005]为达到本技术的目的，本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种一体化的电机冷却结构，包括次级永磁体、背轭、初级线圈和冷却介质循环系统，初级线圈设置在冷却部件内，所述冷却部件由底面、两个端面和上下面组成，上下面之间通过隔板并列分隔有多个固定槽，多个初级线圈对应设置于固定槽内；
[0007]所述冷却部件的上下面外侧设置在两排永磁体之间的中部位置，两排永磁体的外侧分别与“U”型支撑结构的相对两个内侧面连接；
[0008]所述冷却部件内部设置有冷却液通道，所述冷却液通道包括两个端面上分别上下交错设置的两个出口主流道和入口主流道，两个端面上的上下两对出口主流道和入口主流道之间分别并联多条分流道，每对出口主流道和入口主流道之间的多条分流道分别设置于冷却部件的上下面内，每对出口主流道和入口主流道通过接口与冷却介质循环系统连接。
[0009]进一步的，所述上下面内的多条分流道等距平行排布。
[0010]进一步的，所述分流道截面形状为大小相等的矩形。
[0011]进一步的，所述上下面内的分流道在上下面的正投影方向上交错排布。
[0012]进一步的，所述出口主流道和入口主流道的截面积比分流道截面积大1个数量级。
[0013]进一步的，所述固定槽内填充有环氧树脂。
[0014]与现有技术相比，具有以下优点：
[0015]1、该冷却结构简单，针对电机冷却的要求进行冷却结构的一体化集成式设计，在冷却部件内部设置多个线圈固定槽，与线圈上下表面接触的冷却部件的内部分别形成分流道，冷却液分别从上下冷却液流道的不同方向进入入口主流道，再流入与进口主流道并联的多个分流道，再合并流入出口主流道，最后返回至冷却系统，形成冷却水系统循环。
[0016]2、该冷却结构克服了传统设计冷却水套或水箱带来的改变气隙高度、增加初级质量、冷却不均匀等缺点，能够及时、有效、均匀对电机进行水冷，大大增加了电机的推力密度，降低了电机的推力波动，进一步提高了电机整体性能。
[0017]3、冷却部件内置直线型分流流道，避免了传统S型、Z型流道内冷却水压力过多的损失；同时，冷却部件吸收的热量能及时有效的通过冷却水带出去，双边双向以及严格交错排布的冷却水流道保证了电机各部分都能有很好的冷却效果。
[0018]4、本技术的电机由于具有一体化集成式的冷却结构，因此能够保证电机具有较高的推力密度，同时兼具较低的推力波动，能适用于包含但不限于无铁芯永磁同步直线电机等多种电机。
[0019]附图说明：
[0020]图1为电机冷却系统及电机的整体结构示意图；
[0021]图2为冷却部件的结构示意图；
[0022]图3为冷却部件内部结构示意图；
[0023]图4为上层冷却水道剖面图；
[0024]图5为图4的A
‑
A剖视图；
[0025]图6为图4的B
‑
B剖视图；
[0026]图中：1、次级永磁体；2、背轭；3、冷却部件；4、初级线圈；5、连接孔；6、接口；7、固定槽；8、入口主流道；9、出口主流道；10、分流道。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图和实施例对本技术进行详细地说明。
[0028]如图1~6，本技术是一种初级线圈与冷却结构一体化的电机冷却结构，
[0029]一种一体化的电机冷却结构，包括次级永磁体1、背轭2、初级线圈4和冷却介质循环系统，初级线圈4设置在冷却部件3内，所述次级永磁体1和初级线圈4角度偏6.5
°
，对电机推力波动的抑制效果最好。初级线圈4、次级永磁体1均为V型结构，初级线圈4与次级永磁体1之间具有气隙。所述冷却部件3由底面、两个端面和上下面组成，上下面之间通过隔板并列分隔有多个固定槽7，多个初级线圈4对应设置于固定槽7内；所述冷却部件3的上下面外侧设置在两排永磁体1之间的中部位置，两排永磁体1的外侧分别与“U”型支撑结构的相对两个内侧面连接。
[0030]所说冷却部件3内部设置有冷却液通道，所述冷却液通道包括两个端面上分别上下交错设置的两个出口主流道9和入口主流道8，两个端面上的上下两对出口主流道9和入口主流道8之间分别并联多条分流道10，每对出口主流道9和入口主流道8之间的多条分流
道10分别设置于冷却部件3的上下面内，每对出口主流道9和入口主流道8通过接口6与冷却介质循环系统连接。所述上下面内的多条分流道10等距平行排布且上下面内的分流道10在上下面的正投影方向上交错排布。所述分流道（10）截面形状为大小相等的矩形，出口主流道9和入口主流道8的截面积比分流道10截面积大1个数量级。
[0031]所说固定槽7内填充有环氧树脂8，冷却部件3的上下面的外侧与初级支撑结构相连。为了便于与初级支撑结构相连，多个固定槽的前部、上下面之间可以设置部分空腔，在此空腔位置的上下面上设置有用来连接初级支撑结构的连接孔5。所说出口主流道9入口主流道8的端口处设置有接头6。
[0032]并由导轨支撑。
[0033]以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并非仅限于本技术的实施范围，凡依赖本技术专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本技术的技术范畴。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化的电机冷却结构，包括次级永磁体（1）、背轭（2）、初级线圈（4）和冷却介质循环系统，初级线圈（4）设置在冷却部件（3）内，其特征在于：所述冷却部件（3）由底面、两个端面和上下面组成，上下面之间通过隔板并列分隔有多个固定槽（7），多个初级线圈（4）对应设置于固定槽（7）内；所述冷却部件（3）的上下面外侧设置在两排永磁体（1）之间的中部位置，两排永磁体（1）的外侧分别与“U”型支撑结构的相对两个内侧面连接；所述冷却部件（3）内部设置有冷却液通道，所述冷却液通道包括两个端面上分别上下交错设置的两个出口主流道（9）和入口主流道（8），两个端面上的上下两对出口主流道（9）和入口主流道（8）之间分别并联多条分流道（10），每对出口主流道（9）和入口主流道（8）之间的多条分流道（10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，张雪鹏，李博，赵晓龙，张君安，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：新型
国别省市：