一种复合式相变热控器件及基于其的磁轴直线电机制造技术

本实用新型专利技术提出了一种复合式相变热控器件及基于其的磁轴直线电机。该复合式相变热控器件包括若干热管和若干中心部带圆孔的矩形超薄均热板，所述超薄均热板的四周设有若干通孔，全部的超薄均热板通过热管与通孔的配合串接成一个整体。本实用新型专利技术能够显著改善磁轴直线电机内部绕组的散热情况，同时提升电机动子绕组沿轴向和径向的热导率，降低电机绕组温度，提升电机过载运行倍数，实现电机微型化和高功率密度化。高功率密度化。高功率密度化。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式相变热控器件及基于其的磁轴直线电机


[0001]本技术涉及电机散热
，具体涉及一种复合式相变热控器件及基于其的磁轴直线电机。

技术介绍

[0002]直线电机相对于传统方式优点显著，可以实现非常高的速度和非常低的速度，具备高加速度、低维护成本、高精度、无空回、无行程限制等特点。与滚珠丝杠传动相比，其速度提高30倍，加速度提高10倍，最大达10g，刚度提高7倍，最高响应频率达100Hz。其缺点也很明确，控制难度较大，对周边产生磁场干扰；并且还有发热量大等问题。
[0003]可知，散热是制约直线电机发展的重要因素，能否有效解决直线电机发热问题成为直线电机能否提升极限功率，实现轻量化的关键。自然风冷和液冷是主流的直线电机散热技术，其原理是电机铜线绕组通过绝缘层和铁芯等将热量传至外壳，再由空气或液态工质将热量耗散。
[0004]然而，对于磁轴式直线电机，无论是采用液冷散热还是风冷散热，受进出水口和风向的影响，电机内部绕组存在沿轴向温度分布不均匀的问题。且磁轴式直线电机内部绕组环绕磁轴分布，径向和轴向热导率极低，易出现局部高温从而导致电机烧毁。
[0005]因此，提升内部绕组沿轴向均温性对实现磁轴式直线电机高效散热与功率提升具有重要意义。

技术实现思路

[0006]为实现内部绕组的高效散热，本技术提出了一种复合式相变热控器件及基于其的磁轴直线电机，通过复合式相变热控器件显著改善了电机内部绕组的散热效率，提升电机使用功率。
[0007]为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0008]一种复合式相变热控器件，包括若干中心部带圆孔的矩形超薄均热板，所有超薄均热板列成一队，且相邻两超薄均热板的距离相等。
[0009]此外，还包括若干热管，所有超薄均热板的四周都设有通孔，全部的超薄均热板通过热管与通孔的配合串接成一个整体。
[0010]本技术中，所述通孔的形状和热管的截面形状相匹配，优选为三角形、矩形、槽口形、圆形或椭圆形等等任何可能的形状，更优选为椭圆形。
[0011]本技术中，热管以及超薄均热板的长、宽、厚度及布置数量等参数可以针对不同尺寸、不同工况的直线电机进行定制化设计与制造。
[0012]为了避免热管与超薄均热板之间出现点接触或线接触等接触不充分而导致热阻增大的问题，在接触的位置灌注导热胶，填补其间气隙，减小热阻。所述导热胶可替换为其他导热界面材料，例如导热泥、导热硅脂等。
[0013]一种基于复合式相变热控器件的磁轴直线电机，包括磁轴直线电机本体；
[0014]在所述电机外壳的壳壁内表面和铁芯的外表面上都设有若干环形嵌槽，环形嵌槽的所在平面垂直于轴向；且电机外壳的壳壁内表面上的嵌槽与铁芯外表面上的嵌槽位置一一相对；电机外壳的壳壁内表面上的嵌槽与超薄均热板四周嵌合，铁芯外表面上的嵌槽与超薄均热板的中心部的圆孔嵌合；若干超薄均热板分别嵌入位置一一相对的嵌槽后，各超薄均热板沿轴向阵列排布于电机外壳内腔中；
[0015]所述磁轴和绕组依次设于铁芯筒内，绕组的热量通过铁芯传递给超薄均热板，并快速传递给电机外壳，从而解决电机内部绕组沿轴向温度分布不均匀的问题，并提高绕组的散热效率。
[0016]进一步地，在电机外壳的壳壁上沿轴向开设若干通孔，通孔围绕铁芯均匀分布，所述通孔中插设有热管；同时超薄均热板上也设有通孔，穿过电机外壳的热管同样穿过所有超薄均热板。
[0017]同样地，本技术中，为了避免热管、超薄均热板、绕组、铁芯和电机外壳之间出现点接触或线接触等接触不充分而导致热阻增大的问题，灌注一定量导热胶，填补其间气隙，减小热阻。所述导热胶可替换为其他导热界面材料，例如导热泥、导热硅脂等。
[0018]作为优选地，所述磁轴直线电机为液冷式磁轴直线电机或风冷式磁轴直线电机。
[0019]热管、超薄均热板组成的复合式相变热控器件贯穿电机动子绕组首尾，利用其高热导率特性，建立多条高效率、多层次的散热路径，显著降低磁轴式直线电机动子绕组沿轴向和径向的热阻。压扁热管以及异形超薄均热板的长宽厚度及布置数量等参数可以针对不同尺寸、不同工况的直线电机进行定制化设计与制造。
[0020]本技术的有益效果为：
[0021]一、本技术能够显著改善磁轴直线电机内部绕组的散热情况，同时提升电机动子绕组沿轴向和径向的热导率，降低电机绕组温度，提升电机过载运行倍数，实现电机微型化和高功率密度化。
[0022]二、本技术使用以市场上产业化生产的超薄均热板为基础实施，成本低廉。
[0023]三、本技术对零件对精度要求不高，易于加工。
附图说明
[0024]图1为实施例1的超薄均热板的结构示意图；
[0025]图2为实施例1的热管的结构示意图；
[0026]图3为实施例1的复合式相变热控器件的结构示意图；
[0027]图4为实施例2的磁轴直线电机的拆解示意图；
[0028]图5为实施例2的磁轴式直线电机截面结构示意图；
[0029]图6为实施例3的磁轴直线电机的拆解示意图。
[0030]图中：热管1、超薄均热板2、电机外壳3、翅片4、铁芯5、嵌槽6、磁轴7、绕组8。
具体实施方式
[0031]为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本技术，下面将结合附图，对本技术作进一步的说明。
[0032]实施例1
[0033]如图1
‑
3所示，一种复合式相变热控器件，包括八根压扁的截面呈椭圆形的热管1和十五块中心部带圆孔的矩形超薄均热板2，超薄均热板2的四周设有八个椭圆形通孔，全部的超薄均热板2通过热管1与通孔的配合串接成一个整体。
[0034]为了避免热管1与超薄均热板2之间出现点接触或线接触等接触不充分而导致热阻增大的问题，在接触的位置灌注导热胶，填补其间气隙，减小热阻。
[0035]本实施例的复合式相变热控器件也可以进行简化，即仅包括十五块中心部带圆孔的矩形超薄均热板2而不用热管1串接，或者超薄均热板2采用其他连接结构连接成一个整体。
[0036]实施例2
[0037]如图4
‑
5所示，一种基于复合式相变热控器件的磁轴直线电机，包括风冷式磁轴直线电机本体，在电机外壳3的壳壁上沿轴向开设八个通孔，电机外壳1上向外设有翅片4，通孔围绕铁芯5均匀分布，通孔中插设有热管1；
[0038]在电机外壳3的壳壁内表面和铁芯5的外表面上都设有若干环形嵌槽6，环形嵌槽6的所在平面垂直于轴向；且电机外壳3的壳壁内表面上的嵌槽6 与铁芯5外表面上的嵌槽6位置一一相对；电机外壳3的壳壁内表面上的嵌槽6与超薄均热板2四周嵌合，铁芯5外表面上的嵌槽6与超薄均热板2的中心部的圆孔嵌合；超薄均热板2分别嵌入位置一一相对嵌槽6后，各超薄均热板2沿轴向阵列排布于电机外壳3的内腔中，同时超薄均热板2上也设有通孔，穿过电机外壳3的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合式相变热控器件，其特征在于，包括若干中心部带圆孔的矩形超薄均热板和若干热管，所有超薄均热板列成一队，且相邻两超薄均热板的距离相等；所有超薄均热板的四周都设有通孔，全部的超薄均热板通过热管与通孔的配合串接成一个整体热管与超薄均热板之间出现点接触或线接触的位置灌注导热胶或导热泥或导热硅脂。2.如权利要求1所述的一种复合式相变热控器件，其特征在于，所述通孔的形状和热管的截面形状相同。3.如权利要求1所述的一种复合式相变热控器件，其特征在于，所述通孔的形状为三角形、矩形、槽口形、圆形或椭圆形。4.一种基于复合式相变热控器件的磁轴直线电机，其特征在于，包括磁轴直线电机本体；在所述电机外壳的壳壁内表面和铁芯的外表面上都设有若干环形嵌槽，环形嵌槽的所在平面垂直于轴向；且电机外壳的壳壁内表面上的嵌槽与铁芯外表面上的嵌槽位置一一相对；电机外壳的壳壁内表面上的嵌槽与超薄均热板四周嵌合，铁芯外表面上的嵌槽与超...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹树彬，汤勇，黄皓熠，张仕伟，赵威，黎洪铭，黄梓滨，余小媚，
申请(专利权)人：广东畅能达科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：