本发明专利技术公开了一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置及测试方法，实验装置包括安装底座；定子，安装在安装底座上，定子内部可集成不同散热方案的散热模块；模拟发热体组件；转子，转子上集成有离心风扇或者是轴流风扇，转动产生吸风或吹风效果；外壳；驱动电机，与转子连接并驱动转子转动；流道结构，包括进气流道和出气流道，分别设置于定子的两侧；空气流量计；温度传感器。本发明专利技术省去了无刷电机带着螺旋桨在测试台实测进行散热效果对比实验中的繁杂过程，提供了一个安静、安全且易操作的实验平台用于散热效果实验测试，并且，能精确控制实验过程中相同的发热功率和相同风扇转速下模拟不同转子风扇的抽风或吹风效果。速下模拟不同转子风扇的抽风或吹风效果。速下模拟不同转子风扇的抽风或吹风效果。
【技术实现步骤摘要】
一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及电机实验装置
，具体涉及一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置及测试方法。
技术介绍
[0002]当前无人机专用的无刷电机开发过程中，都是在完整电机样品上进行实验测试的，电机工作时需要装上螺旋桨在动力测试台进行测试，电机本身需要提供高电压来进行测试，测试过程中螺旋桨运行时有巨大的噪音和振动，并且有一定安全性问题，而且，如果需要测试多种负载时，就需要将原先的螺旋桨拆下，换上新的螺旋桨，影响测试效率。电机在极限工况下由于极高的发热很容易因为散热不够而导致短时间烧毁的情况，带螺旋桨负载在测试台运行这个工作条件下有很多风险且难以控制，实验测试情况瞬息万变。
[0003]并且，现有电机结构其转子部分和定子部分需要通过转轴压入并穿过轴承后才能完成装配。压装过程需要专用工具并且电机轴承无法承受重复性压装，会对其产生损伤。如果需要在同一个电机定子组件上测试不同风扇结构设计的转子组件就需要更换不同的转子组件压装到同一个电机定子组件上,并且不同的转子组件都需要把钢轴、前盖、钢圈和磁铁装配到一起，其中钢圈和磁铁还需要通过专用胶水高温固化一定时间才能完成装配过程，需要消耗大量人力物力和时间进行测试，并且是需要带上相应的负载进行测试，如需要装上轮胎、螺旋桨或者被驱动的转动机械部分等负载进行散热效果的对比和评估，影响测试效率。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的问题是：提供一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置及测试方法，省去了无刷电机带着螺旋桨在测试台实测进行散热效果对比实验中的繁杂过程，提供了一个安静、安全且易操作的实验平台用于散热效果实验测试，并且，能精确控制实验过程中相同的发热功率和相同风扇转速下模拟不同转子风扇的抽风或吹风效果。
[0005]本专利技术为解决上述问题所提供的技术方案为：一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置，包括安装底座；定子，安装在所述安装底座上，所述定子上设置有一安装腔体，安装腔体内部可集成不同散热方案的散热模块；模拟发热体组件，其发热状态可人为控制，用于模拟产生电机的线圈绕组和铁芯在工作状态下的发热功率，设置于所述定子外圆周面上；转子，包括转子前盖，所述转子前盖上集成有离心风扇或者是轴流风扇，转动产生吸风或吹风效果；外壳，设置在所述转子前盖下部；流道结构，包括进气流道和出气流道，当所述转子前盖内集成离心风扇时，所述出
气流道设置在所述离心风扇附近，呈环形分布在所述离心风扇的出气口方向，所述进气流道设置在定子下部；当所述转子前盖内集成轴流风扇时，所述进气流道设置在定子的上部，所述出气流道设置在所述定子上部；空气流量计，可伸入到所述流道结构内测量实时的空气流量、空气流速和气压；温度传感器，设置于所述模拟发热体组件、进气流道和出气流道内。
[0006]优选的，所述安装底座下方设置有4个支撑腿。
[0007]优选的，所述支撑腿与底座之间设有隔热垫。
[0008]优选的，所述模拟发热体组件包括铁芯和加热棒，所述铁芯上环绕设置有若干安装孔，所述加热棒安装在所述安装孔内。
[0009]优选的，所述进气流道和出气流道均设置带有堵头的开孔，堵头拆下后空气流量计可通过所述开孔伸入到所述进气流道和出气流道内。
[0010]优选的，当所述转子内部集成离心风扇时，所述出气流道的出气口处设置有一轮廓类似一个鼓风机外壳的环形壳体。
[0011]优选的，当所述转子内部集成轴流风扇时，所述出气流道的出气口为圆管型。
[0012]优选的，所述转子内部的磁铁和钢圈以铝合金部件填充代替。
[0013]本专利技术的另一目的在于提供一种快速验证电机内散热方案性能的测试方法，采用上述任意一项所述的快速验证电机内散热方案性能的实验装置，所述方法包括S1、先装入离心风扇和风冷散热模块，启动驱动电机，使离心风扇按照第一个测试转速运行；S2、然后按照第一个设定的发热功率开始发热；S3、实验开始后记录各温度传感器数据，并一直到各温度传感器数据趋于稳定后再停止发热；S4、保持离心风扇工作继续对散热模块进行散热使其温度降至室温后停止离心风扇工作，并停止记录温度数据；S5、然后调整驱动电机使离心风扇按照第二个测试转速运行，并按照配套的发热功率启动发热并重复步骤S3
‑
S4；S6、直到离心风扇的全部转速工况都测试过一遍后更换为轴流风扇，同时将风冷散热模块更换为液冷散热模块进行相同的全部转速工况逐一测试。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的优点是：1、本专利技术省去了无刷电机带着螺旋桨在测试台实测进行散热效果对比实验中的繁杂过程，提供了一个安静、安全且易操作的实验平台用于散热效果实验测试。
[0015]2、本专利技术采用简化结构的电机定子和简化结构的电机转子可以减少样品加工时间和成本。
[0016]3、本专利技术隔离了很多潜在影响实验测试的干扰因素，电机样品个体差异的干扰包括如线圈绕组和铁芯的装配缺陷差异、磁铁个体差异、铁芯的表面涂覆绝缘层的差异、铁芯与散热片贴合的可靠程度差异，使不同方案的实验结果的条件更加一致，实验结果更加准确。
[0017]4、本专利技术通过模拟发热体替代铁芯和绕组部分对电机的发热部分进行模拟，同时，通过驱动电机驱动轴流风扇或者是离心风扇转动，在测试时可以快速更换采用不同结
构参数设计的轴流风扇的转子前盖或者集成离心风扇的转子前盖进行测试，简化了实验准备的难度，可以精确控制实验过程中模拟发热体的发热功率数值和风扇转速，再搭配不同的散热模块，这样能更准确地在同条件下对比不同参数设计的各种转子前盖内的风扇效果。
[0018]5、本发专利技术的安装腔内可以安装多种散热模块，从而快速对不同的散热模块的散热效果进行对比，进而从中选出最优的散热模块，提升了电机的散热构造的开发效率。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0020]图1是本专利技术实施例1的结构示意图；图2是本专利技术实施例1中环形壳体的俯视图；图3是本专利技术实施例2的结构示意图；图4是本专利技术铁芯与加热棒的示意图；图5是第一种电机极对数的热源示意图；图6是设置有均匀的环形阵列的安装孔的铁芯示意图；图7是第二种电机极对数的热源示意图；图8是设置有非均匀的周期性发热孔的铁芯示意图；图9是实施例1的爆炸结构示意图；图10是实施例2的爆炸结构示意图；图11是液冷散热模块示意图；图12是风冷散热模块示意图；图13是现有电机结构爆炸结构示意图。
[0021]附图标注：1、驱动电机，2、环形壳体，3、铁芯，4、加热棒，5、安装底座，6、进气流道，7、支撑腿，8、出气流道，9、转子前盖，10、离心风扇，11、轴流风扇，12、安装孔，13、电机极，14、定子，15、散热模块,16、外壳，17、安装腔体，18、钢轴，19、前盖，20、钢圈，21、磁铁，22、铁芯绕组。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置，其特征在于：包括安装底座（5）；定子（14），安装在所述安装底座（5）上，所述定子（14）上设置有一安装腔体（17），安装腔体（17）内部可集成不同散热方案的散热模块（15）；模拟发热体组件，其发热状态可人为控制，用于模拟产生电机的线圈绕组和铁芯在工作状态下的发热功率，设置于所述定子（14）外圆周面上；转子，包括转子前盖（9），所述转子前盖（9）上集成有离心风扇（10）或者是轴流风扇（11），转动产生吸风或吹风效果；外壳（16），设置在所述转子前盖（9）下部；驱动电机（1），用于驱动离心风扇（10）或者是轴流风扇（11）转动；流道结构，包括进气流道（6）和出气流道（8），当所述转子前盖（9）内集成离心风扇（10）时，所述出气流道（8）设置在所述离心风扇（10）附近，呈环形分布在所述离心风扇（10）的出气口方向，所述进气流道（6）设置在定子（14）下部；当所述转子前盖（9）内集成轴流风扇（11）时，所述进气流道（6）设置在定子（14）的上部，所述出气流道（8）设置在所述定子（14）上部；空气流量计，可伸入到所述流道结构内测量实时的空气流量、空气流速和气压；温度传感器，设置于所述模拟发热体组件、进气流道（6）和出气流道（8）内。2.根据权利要求1所述的一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置，其特征在于：所述安装底座（5）下方设置有4个支撑腿（7）。3.根据权利要求2所述的一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置，其特征在于：所述支撑腿（7）与底座之间设有隔热垫。4.根据权利要求1所述的一种快速验证电机内散热方案性能的实验装置，其特征在于：所述模拟发热体组件包括铁芯（3）和加热棒（4），所述铁芯（3）上环绕设置有若干安装孔（12），所述加热棒（4）安装在所述安装孔（12）内。...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴奇才，吴敏，潘佳祥，黄家俊，
申请(专利权)人：南昌三瑞智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。