本實(shí)用新型涉及一種電機(jī),特別是指一種自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī)。
背景技術(shù):
航空或航海領(lǐng)域,通常要求所使用的電機(jī)體積小、質(zhì)量輕,以減小飛機(jī)或船只的載重。然而傳統(tǒng)電機(jī),其定子繞組的制作大都是在鐵芯上繞上導(dǎo)線,不僅定子繞組加工繁瑣,且因定子繞組匝數(shù)多,電機(jī)整體體積、質(zhì)量均較大。為解決上述問(wèn)題,出現(xiàn)了PCB板電機(jī),即采用繪制有線圈的PCB板作為定子繞組的電機(jī),這種電機(jī)雖大大減小了電機(jī)的體積和質(zhì)量,但小體積的電機(jī)散熱難度大,特別是電機(jī)內(nèi)作為發(fā)熱主體的電子模塊的散熱,且若按傳統(tǒng)的散熱方式,在電機(jī)內(nèi)增加散熱風(fēng)扇如軸流風(fēng)扇等散熱結(jié)構(gòu),一方面因PCB板垂直軸向設(shè)置,軸流風(fēng)扇引入的軸向風(fēng)受阻,在電機(jī)內(nèi)難以流通,同時(shí)PCB板長(zhǎng)期受軸向風(fēng)力的作用,其穩(wěn)定性難以保證,易變形損壞,故傳統(tǒng)軸流風(fēng)扇的散熱方式不可行,另一方面電機(jī)本身體積、質(zhì)量均較小,增加的散熱結(jié)構(gòu)會(huì)大大增加電機(jī)整體的體積和質(zhì)量,這也使得該種散熱方式不可取且應(yīng)用價(jià)值不大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的,現(xiàn)詳細(xì)說(shuō)明其技術(shù)方案:一種自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī),包括沿其圓周繪有線圈的PCB板定子、電子模塊和磁鋼轉(zhuǎn)子,所述PCB板定子的兩側(cè)對(duì)稱并向外分別依次設(shè)有散熱殼和端蓋,所述散熱殼和端蓋均與PCB板定子同軸設(shè)置,端蓋中部設(shè)有第一安裝槽,同側(cè)散熱殼裝配后位于同側(cè)端蓋的第一安裝槽內(nèi),所述散熱殼靠近端蓋的一側(cè)面上沿其圓周設(shè)有若干徑向散射分布的第一隔板,端蓋第一安裝槽的底面上沿其圓周設(shè)有若干進(jìn)風(fēng)口,所述進(jìn)風(fēng)口由若干第二隔板分隔而成,端蓋第一安裝槽圓周側(cè)壁上設(shè)有若干出風(fēng)口,所述散熱殼和端蓋中其一可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置、另一固定設(shè)置,固定設(shè)置的散熱殼或端蓋上設(shè)有第二安裝槽,裝配后所述電子模塊位于第二安裝槽內(nèi),所述磁鋼轉(zhuǎn)子沿可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的散熱殼或端蓋圓周均勻分布并固定,所述兩端蓋固定裝配連接。
進(jìn)一步地,電子模塊集成于PCB板定子上。該設(shè)置,可進(jìn)一步減小電機(jī)整體積和質(zhì)量。
進(jìn)一步地,散熱殼可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置、端蓋固定設(shè)置,PCB板定子為環(huán)形結(jié)構(gòu),PCB板定子兩側(cè)的散熱殼為磁性材料,兩散熱殼間、PCB板定子內(nèi)同軸設(shè)有一導(dǎo)磁塊,所述導(dǎo)磁塊套固于一轉(zhuǎn)軸上,導(dǎo)磁塊上套固有一位于PCB板定子內(nèi)的非導(dǎo)磁環(huán),所述兩散熱殼套固于轉(zhuǎn)軸上并與導(dǎo)磁塊接觸,靠近PCB板定子側(cè)的散熱殼的側(cè)面向外凸出的凸塊為所述固定于散熱殼上的磁鋼轉(zhuǎn)子,所述PCB板定子與端蓋固定連接。為磁性材料的兩散熱殼與中間的導(dǎo)磁塊接觸后形成一磁體,在導(dǎo)磁塊內(nèi)外環(huán)邊外漏磁場(chǎng)被轉(zhuǎn)軸和非導(dǎo)磁環(huán)屏蔽后,兩散熱殼上靠近PCB板定子側(cè)的側(cè)面外凸且位置相對(duì)應(yīng)的凸塊間路徑最短,形成磁路,用作磁鋼轉(zhuǎn)子,即該種結(jié)構(gòu)下,磁鋼轉(zhuǎn)子與散熱殼為一體結(jié)構(gòu),避免了小體積散熱殼上磁鋼轉(zhuǎn)子的繁瑣安裝,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固。
進(jìn)一步地,當(dāng)散熱殼可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置、端蓋固定設(shè)置時(shí),第二安裝槽位于端蓋徑向外邊緣的內(nèi)側(cè)面,第一安裝槽外的端蓋的外側(cè)面上設(shè)有若干徑向散射分布的第三隔板。第三隔板的設(shè)置,一方面可增大端蓋與空氣的接觸面,在產(chǎn)生大量熱量的電子模塊將熱量傳導(dǎo)給兩端蓋后,散熱面較大的端蓋降溫效果好;另一方面相鄰兩第三隔板間形成小空間的風(fēng)道,小空間的風(fēng)道可增大其內(nèi)風(fēng)壓,進(jìn)而增大風(fēng)的流速,實(shí)現(xiàn)快速散熱的同時(shí),并使風(fēng)沿端蓋徑向向外流動(dòng),使端蓋徑向邊緣也可得有效散熱。
進(jìn)一步地,端蓋可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置、散熱殼固定設(shè)置,兩散熱殼通過(guò)軸承軸與PCB板定子固定連接,所述兩端蓋可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于軸承軸上,兩端蓋上沿其圓周設(shè)有用于安裝磁鋼轉(zhuǎn)子的安裝孔,磁鋼轉(zhuǎn)子分別位于安裝孔內(nèi),端蓋側(cè)面固定有與其上若干鋼磁鋼轉(zhuǎn)子形成的環(huán)形位置相對(duì)應(yīng)的壓環(huán)。壓環(huán)用于限制磁鋼轉(zhuǎn)子的軸向移動(dòng),使磁鋼轉(zhuǎn)子固定于端蓋的安裝孔內(nèi),相比于將磁鋼轉(zhuǎn)子焊于或端蓋上,該設(shè)置使磁鋼轉(zhuǎn)子可靈活拆裝,進(jìn)而使電機(jī)組裝方便。
進(jìn)一步地,端蓋安裝孔為內(nèi)側(cè)面積小外側(cè)面積大的梯形體,所述磁鋼轉(zhuǎn)子形狀與安裝孔形狀相對(duì)應(yīng)。一方面,梯形體的結(jié)構(gòu)使磁鋼轉(zhuǎn)子可更方便地安裝于端蓋安裝孔內(nèi),另一方面,梯形體的端蓋安裝孔本身可限制磁鋼轉(zhuǎn)子軸向向內(nèi)的移動(dòng),即端蓋僅外側(cè)面設(shè)置一壓環(huán)即可,而無(wú)需兩側(cè)面均設(shè)置壓環(huán),進(jìn)而使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,質(zhì)量更輕。
進(jìn)一步地,PCB板定子兩側(cè)面上分別固定有加強(qiáng)環(huán)。PCB板定子的材質(zhì)使其不耐高溫,即高溫下的PCB板定子較易變形損壞,加強(qiáng)環(huán)的設(shè)置,增加了PCB板定子的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,可有效避免磁鋼P(yáng)CB板定子的變形損壞,提高了電機(jī)整體的使用壽命。
進(jìn)一步地,當(dāng)散熱殼可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置、端蓋固定設(shè)置時(shí),兩加強(qiáng)環(huán)均位于PCB板定子徑向內(nèi)部邊緣處,當(dāng)端蓋可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置、散熱殼固定設(shè)置時(shí),兩加強(qiáng)環(huán)均位于PCB板定子徑向外部邊緣處。該設(shè)置,使PCB板定子徑向上的內(nèi)、外部加強(qiáng)固定,PCB板定子牢固性更好。
本實(shí)用新型自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī),主要產(chǎn)熱的電子模塊置于固定設(shè)置的端蓋(或散熱殼)的第二安裝槽內(nèi),并將熱量傳導(dǎo)給兩側(cè)端蓋(或散熱殼),增大與空氣的接觸面,同側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的散熱殼(或端蓋)一方面用于磁鋼轉(zhuǎn)子的固定,另一方面使轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在其上第一隔板(或第二隔板)的作用下可形成徑向風(fēng),對(duì)同側(cè)端蓋(或散熱殼)進(jìn)行散熱,該自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī),將起散熱作用的第一隔板(或第二隔板)設(shè)置于磁鋼轉(zhuǎn)子的固定安裝結(jié)構(gòu)散熱殼(或端蓋)上,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)需另設(shè)散熱風(fēng)扇等結(jié)構(gòu),即在不增加電機(jī)體積和質(zhì)量的情況下,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效散熱。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式不包括端蓋的半剖結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式不包括端蓋和磁鋼轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1至圖3示出了本實(shí)用新型自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī)的第一種實(shí)施方式。如圖1至圖3所示,一種自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī),包括轉(zhuǎn)軸7、沿其圓周繪有線圈11的PCB板定子1、集成于PCB板定子1上的電子模塊4、以及磁鋼轉(zhuǎn)子5,所述轉(zhuǎn)軸7上套固有一導(dǎo)磁塊6,導(dǎo)磁塊6上套固有一非導(dǎo)磁環(huán)8,所述PCB板定子1為環(huán)形結(jié)構(gòu),PCB板定子1兩側(cè)面徑向內(nèi)部邊緣處分別固定有加強(qiáng)環(huán)12,PCB板定子1間隙套于非導(dǎo)磁環(huán)8外,所述PCB板定子1的兩側(cè)對(duì)稱并向外分別依次設(shè)有與其同軸的散熱殼2和端蓋3,所述散熱殼2靠近端蓋3的一側(cè)面上沿其圓周設(shè)有若干徑向散射分布的第一隔板21,散熱殼2為磁性材料,靠近PCB板定子1側(cè)的散熱殼2的側(cè)面沿其圓周均勻向外凸出的凸塊為所述固定于散熱殼2上的磁鋼轉(zhuǎn)子5,所述兩散熱殼2套固于轉(zhuǎn)軸7上并與導(dǎo)磁塊6接觸,所述端蓋3靠近散熱殼2一側(cè)中部設(shè)有第一安裝槽31,端蓋第一安裝槽31的底面上沿其圓周設(shè)有若干進(jìn)風(fēng)口32,所述進(jìn)風(fēng)口32由若干第二隔板33分隔而成,端蓋第一安裝槽31圓周側(cè)壁上設(shè)有若干出風(fēng)口34,所述端蓋3徑向外邊緣的內(nèi)側(cè)面還設(shè)有第二安裝槽23,第一安裝槽31外的端蓋3的外側(cè)面上設(shè)有若干徑向散射分布的第三隔板35,所述兩端蓋3活動(dòng)套固于轉(zhuǎn)軸7上,同側(cè)散熱殼2裝配后位于同側(cè)端蓋3的第一安裝槽31內(nèi),PCB板定子1與兩端蓋3卡固連接,裝配后所述電子模塊4位于兩端蓋3的第二安裝槽23內(nèi),所述兩端蓋3固定裝配連接。
在本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例中,主要產(chǎn)熱的電子模塊4置于固定設(shè)置的端蓋3的第二安裝槽23內(nèi),并將熱量傳導(dǎo)給兩側(cè)端蓋3,以增大散熱面;同側(cè)散熱殼2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)其上磁鋼轉(zhuǎn)子5,同時(shí)在其外側(cè)面上第一隔板21的作用下形成徑向風(fēng);同側(cè)散熱殼2位于同側(cè)端蓋3的第一安裝槽31內(nèi),以便散熱殼2產(chǎn)生的徑向風(fēng)流至端蓋3,實(shí)現(xiàn)對(duì)同側(cè)端蓋3的散熱。具體地,風(fēng)由端蓋3上的進(jìn)風(fēng)口32進(jìn),在散熱殼2的作用下,由端蓋3上的出風(fēng)口34出。該自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī),將起散熱作用的第一隔板21設(shè)置于磁鋼轉(zhuǎn)子5的固定結(jié)構(gòu)散熱殼2上,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)需另設(shè)散熱風(fēng)扇等結(jié)構(gòu),即在不增加電機(jī)體積和質(zhì)量的情況下,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效散熱。
圖4至圖6示出了本實(shí)用新型自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī)的第二種實(shí)施方式。如圖4至圖6所示,一種自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī),包括沿其圓周繪有線圈11的PCB板定子1、集成于PCB板定子1上的電子模塊4、以及磁鋼轉(zhuǎn)子5,所述PCB板定子1兩側(cè)面徑向外部邊緣處分別固定有加強(qiáng)環(huán)12,PCB板定子1的兩側(cè)對(duì)稱并向外分別依次設(shè)有與其同軸的散熱殼2和端蓋3,所述散熱殼2靠近端蓋3的一側(cè)面上沿其圓周設(shè)有若干徑向散射分布的第一隔板21,散熱殼2靠近PCB板定子1的一側(cè)面上還設(shè)有第二安裝槽23,所述兩散熱殼2通過(guò)軸承軸9與PCB板定子1固定連接,裝配后所述電子模塊4位于兩散熱殼2的第二安裝槽23內(nèi),所述端蓋3靠近散熱殼2一側(cè)中部設(shè)有第一安裝槽31,端蓋第一安裝槽31的底面上沿其圓周設(shè)有若干進(jìn)風(fēng)口32,所述進(jìn)風(fēng)口32由若干第二隔板33分隔而成,端蓋第一安裝槽31圓周側(cè)壁上設(shè)有若干出風(fēng)口34,所述兩端蓋3上沿其圓周還設(shè)有用于安裝磁鋼轉(zhuǎn)子5的安裝孔51,所述端蓋安裝孔51為內(nèi)側(cè)面積小外側(cè)面積大的梯形體,所述磁鋼轉(zhuǎn)子5形狀與安裝孔51形狀相對(duì)應(yīng),磁鋼轉(zhuǎn)子5分別位于安裝孔51內(nèi),端蓋3外側(cè)面固定有與其上若干鋼磁鋼轉(zhuǎn)子5形成的環(huán)形位置相對(duì)應(yīng)的壓環(huán)52,所述兩端蓋3活動(dòng)套固于軸承軸9上,裝配后同側(cè)散熱殼2位于同側(cè)端蓋3的第一安裝槽31內(nèi),所述兩端蓋3固定裝配連接。
在本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式中,主要產(chǎn)熱的電子模塊4置于固定設(shè)置的散熱殼2的第二安裝槽23內(nèi),并將熱量傳導(dǎo)給兩側(cè)散熱殼2,帶有第一隔板21的散熱殼2可大大增大散熱面;同側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的端蓋3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在其上第二隔板33的作用下形成徑向風(fēng);同側(cè)散熱殼2位于同側(cè)端蓋3的第一安裝槽31內(nèi),以便端蓋3產(chǎn)生的徑向風(fēng)將散熱殼2上的熱量帶走,實(shí)現(xiàn)對(duì)同側(cè)散熱殼2的散熱。具體地,風(fēng)由端蓋3上的進(jìn)風(fēng)口32進(jìn),在端蓋3第二隔板33的作用下,經(jīng)第一安裝槽31同側(cè)散熱殼2后由端蓋3上的出風(fēng)口34出。該自帶散熱結(jié)構(gòu)的緊湊型電機(jī),將起散熱作用的第二隔板33設(shè)置于磁鋼轉(zhuǎn)子5的固定結(jié)構(gòu)端蓋3上,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)需另設(shè)散熱風(fēng)扇等結(jié)構(gòu),即在不增加電機(jī)體積和質(zhì)量的情況下,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效散熱。