一种电机散热结构和具有该结构的电机及散热方法技术

本发明专利技术公开了一种电机散热结构，涉及电动机技术领域，包括：机壳、转轴、转子、定子、散热盘。通过在散热盘上填充入高导热的冷却树脂，使得冷却树脂包覆外露的线圈，以直接接触的方式对线圈进行吸热降温，在此基础上，又在散热盘上开设内散热槽与外散热槽，使得冷却树脂位于内散热槽与外散热槽之间，继而在冷却液流经内散热槽与外散热槽时，对冷却树脂降温，进而加强冷却树脂对线圈的吸热降温效果，之后冷却液流经定子的冷却槽后，对定子进行吸热降温。实现液冷与冷却树脂双重降温，增强降温效果，有效对电机降温。有效对电机降温。有效对电机降温。

【技术实现步骤摘要】
一种电机散热结构和具有该结构的电机及散热方法


[0001]本专利技术涉及电动机
，特别涉及一种电机散热结构。

技术介绍

[0002]电机包括有机壳、转子以及用于形成磁场驱使转子旋转的线圈，该线圈布置在定子中。此类电机在运作过程中，定子的线圈在经过较大电流后，线圈与定子的发热量也会升高，如不能及时将热量散出，则容易使得过高的温度损坏电机。
[0003]而目前电机采用的散热结构和方式为风冷与液冷，其中风冷只适用通过冷却电机机壳的方式实现电机的降温，并不适用对电机内部进行降温，因为风冷容易将外界的杂质裹挟到电机内部，影响电机工作。而液冷能够进入电机内，流经定子后，与定子接触，对定子进行降温，但随着科技的进步，电机驱动的载物变重，电机扭矩需求变大，导致电机的发热量越来越大，液冷的降温方式已经并不能很有效降温，电机的散热方式需要得到进一步改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的之一是解决现有技术中的散热结构不能对电机进行更有效降温的问题。
[0005]本专利技术目的之二是提供一种具有电机散热结构的电机。
[0006]本专利技术目的之三是提供一种散热方法。
[0007]为达到上述目的之一，本专利技术采用以下技术方案：一种电机散热结构，包括机壳，所述机壳内部设置有转轴、转子、定子，所述转轴与所述机壳旋转连接，所述转子固定在所述转轴上，所述定子固定在所述机壳的内壁上，所述转子布置有永磁铁，所述定子布置有线圈，所述定子与所述转轴之间设有散热盘，所述散热盘分布在所述定子上下两端。
[0008]所述散热盘将转轴与所述机壳内壁之间的空间分割成液腔、外散热槽、树脂环槽和内散热槽，所述液腔连通所述外散热槽和所述内散热槽，所述树脂环槽位于所述外散热槽与所述内散热槽之间，所述树脂环槽内安装有冷却树脂，所述冷却树脂包覆向所述定子上下两端凸出的所述线圈。
[0009]所述定子中设置有至少二条冷却槽，所述冷却槽上端通过入液槽连通上方的所述外散热槽和所述内散热槽，所述冷却槽下端通过出液槽连通下方的所述外散热槽和所述内散热槽。
[0010]所述机壳内底部的所述液腔侧开设有排液口。
[0011]在上述技术方案中，本专利技术实施例在电机工作时，定子的线圈通电产生磁场，转子的永磁体在磁场产生感应电动势，闭环的转子产生电流，转子周围产生磁场，此时两个磁场同极产生斥力，从而驱动转子与转轴进行旋转。通电的线圈使得线圈及定子升温散发热量，包覆在线圈外表面的冷却树脂对线圈吸热降温，同时向机壳内顶部液腔通入冷却液，冷却液沿机壳内上方的散热盘滑动依次进入内散热槽与外散热槽，进入内散热槽与外散热槽的
冷却液对冷却树脂吸热降温，之后冷却液通过入液槽进入定子的冷却槽中，对定子进行吸热降温。冷却液通过出液槽从冷却槽进入到机壳内下方散热盘的内散热槽与外散热槽后，进入机壳内底部的液腔，最后从该液腔侧的排液口排出。
[0012]进一步地，在本专利技术实施例中，所述密封环槽中安装有密封环，所述密封环与所述转子和所述定子相抵，形成滑动密封。
[0013]进一步地，在本专利技术实施例中，所述冷却树脂内设有主脉络与支脉络通道，所述支脉络为所述主脉络延伸出的多条分叉通道结构，所述支脉络分布在所述线圈周围，所述主脉络的通道口与所述液腔连通，所述支脉络的通道口与所述冷却槽连通。
[0014]冷却树脂可选为环氧树脂或不饱和聚酯树脂。环氧树脂或不饱和聚酯树脂具有比空气的导热率(0.024～0.025W/m
·
k)明显高的导热率(1.2～1.5W/m
·
k)。采用冷却树脂作为直接接触线圈，对线圈散热方式，虽然能与液冷相结合，使得降温效果得到增强，但是由于转子与转轴旋转产生的振动，将会容易使得固化的冷却树脂碎裂，导致线圈不能得到保护，且冷却树脂也难以维持良好的吸热效果（线圈散发的部分热量通过空气传导热量）。另外，冷却树脂与液冷结合的方式获得的降温效果并不是最理想状态，还需进一步改进。
[0015]为此，将树脂环槽与液腔连通，使得冷却液从液腔进入冷却树脂开设的主脉络中，流经主脉络的冷却液流入多个分叉的支脉络，再从支脉络流入到冷却槽汇合。从冷却树脂的多方位对冷却树脂进行冷却，加强冷却树脂对线圈的吸热降温效果。并且，在冷却树脂受到振动时，主脉络与支脉络通道以及流入主脉络与支脉络通道的冷却液也能降低振动对冷却树脂的影响，使得冷却树脂不易破裂，影响对线圈的吸热降温效果。
[0016]更进一步地，在本专利技术实施例中，所述主脉络的通道大小大于所述支脉络，所述主脉络与所述支脉络的通道结构为曲折状。通过曲折状的通道结构扩大接触的面积与位置，有利于冷却树脂对线圈吸热降温。
[0017]进一步地，在本专利技术实施例中，所述机壳上连接有上轴承座，所述上轴承座内具有存液室，所述存液室下安装有第一轴承，所述转轴的头段穿过所述机壳和所述第一轴承及所述存液室，所述机壳与所述转轴的头段之间留有缝隙，所述存液室侧开设有进液口。
[0018]更进一步地，在本专利技术实施例中，所述机壳下连接有下轴承座，所述下轴承座中安装有第二轴承，所述转轴的尾段穿过所述第二轴承，所述第二轴承与所述下轴承座之间设有密封圈。
[0019]转轴与转子高速旋转时，上轴承座的第一轴承与下轴承座的第二轴承会产生大量的热，为降低电机的热量。通过进液口向存液室通入冷却液，通过冷却液对第一轴承降温，之后冷却液沿机壳与转轴的头段之间缝隙落入到机壳内顶部的液腔中，冷却液经过散热盘后进入机壳内底部的液腔中，对第二轴承进行冷却，其中，第二轴承下的密封圈阻止冷却液漏出，冷却液从排液口排出。
[0020]更进一步地，在本专利技术实施例中，所述转轴的头段下具有锥形段，所述锥形段用于甩动从所述机壳与所述转轴头段之间缝隙落下的冷却液。通过对锥形段对冷却液的甩动有利于冷却快速进入散热盘以及有利于冷却液更多的与机壳内壁接触，降低电机热量。
[0021]进一步地，在本专利技术实施例中，所述机壳内底部与所述散热盘之间设有支撑盘或者上磁铁单元与下磁铁单元。
[0022]其中所述支撑盘中设有圆形阵列的滚柱，所述滚柱上接触有旋转环，所述支撑盘
下设有多个供冷却液通过的过液口。
[0023]其中所述上磁铁单元安装在所述散热盘下，所述下磁铁单元安装在所述机壳内底部。
[0024]转轴与机壳内底部之间通常要设置一支撑结构，但转轴的高速旋转将会与支撑结构摩擦产生大量的热，因此支撑结构也要得到进一步改进降低电机的热量。
[0025]支撑盘上的旋转环支撑散热盘或转轴，支撑盘底部支撑机壳内底部，形成一支撑结构，通过这种结构，能够避免转轴旋转发生较大摩擦产生大量的热。
[0026]上磁铁单元与下磁铁单元通过相斥的作用力促使散热盘与机壳内底部之间产生空隙，能更好的解决转轴的旋转摩擦，从而产生大量的热，使电机温度升高。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在散热盘上填充入高导热的冷却树脂，使得冷却树脂包覆外露的线圈（防止线圈通电漏电），以直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机散热结构，包括机壳，所述机壳内部设置有转轴、转子、定子，所述转轴与所述机壳旋转连接，所述转子固定在所述转轴上，所述定子固定在所述机壳的内壁上，所述转子布置有永磁铁，所述定子布置有线圈，其特征在于，所述定子与所述转轴之间设有散热盘，所述散热盘分布在所述定子上下两端；所述散热盘将转轴与所述机壳内壁之间的空间分割成液腔、外散热槽、树脂环槽和内散热槽，所述液腔连通所述外散热槽和所述内散热槽，所述树脂环槽位于所述外散热槽与所述内散热槽之间，所述树脂环槽内安装有冷却树脂，所述冷却树脂包覆向所述定子上下两端凸出的所述线圈；所述定子中设置有至少二条冷却槽，所述冷却槽上端通过入液槽连通上方的所述外散热槽和所述内散热槽，所述冷却槽下端通过出液槽连通下方的所述外散热槽和所述内散热槽；所述机壳内底部的所述液腔侧开设有排液口。2.根据权利要求1所述电机散热结构，其特征在于，所述散热盘上开设有密封环槽，所述密封环槽中安装有密封环，所述密封环与所述转子和所述定子相抵，形成滑动密封。3.根据权利要求1所述电机散热结构，其特征在于，所述冷却树脂内设有主脉络与支脉络通道，所述支脉络为所述主脉络延伸出的多条分叉通道结构，所述支脉络分布在所述线圈周围，所述主脉络的通道口与所述液腔连通，所述支脉络的通道口与所述冷却槽连通。4.根据权利要求3所述电机散热结构，其特征在于，所述主脉络的通道大小大于所述支脉络，所述主脉络与所述支脉络的通道结构为曲折状。5.根据权利要求1所述电机散热结构，其特征在于，所述机壳上连接有上轴承座，所述上轴承座内具有存液室，所述存液室下安装有第一轴承，所述转轴的头段穿过所述机壳和所述第一轴承及所述存...

【专利技术属性】
技术研发人员：许理浩，
申请(专利权)人：苏州上舜精密工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：