CN110829723A - 一种电机内循环散热方法及其结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及开关磁阻电机散热技术领域，公开了一种电机内循环散热方法及其结构，方法包括：电机转子叠压成斜齿，电机定子呈斜齿，电机转子转动后电机形成轴流风机；在电机转子轴向的一侧设置第一风道；在第一风道与电机转子之间设置第二风道；连通第一风道与第二风道；分隔开相连的第一风道与第二风道之间的中间部位，形成出气口与进气口，出气口与进气口沿电机转子的轴向排列；在第一风道和/或第二风道中设置至少一个的内散热齿，将内散热齿与壳体固定连接，内散热齿与其所连的壳体导热，形成向外的导热通道；电机转子转动后就相当于是一个轴流风机，进气口、第一风道、出气口与第二风道形成循环的气道，极大地提高了散热效率。

Description

一种电机内循环散热方法及其结构
技术领域
本发明涉及开关磁阻电机散热技术领域，更具体地说，它涉及一种电机内循环散热方法及其结构。
背景技术
电机，俗称“马达”，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机在电路中是用字母M表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。
开关磁阻电机是一种新型调速电机，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，系统可靠性高。完整系统主要有电机实体、功率变换器、控制器与位置检测器等部分组成。控制器内包含功率变换器和控制电路，而转子位置检测器则安装在电机的一端。
但是电机本身并没有散热结构，只有壳体上有散热孔进行被动散热，或者需要额外增设风扇等其它主动散热装置进行主动散热，但其它主动散热装置对电机的散热效果不高，电机的散热效率有待提升。
发明内容
针对现有的技术问题，本发明的目的一提供一种电机内循环散热方法，其无需外部动力源极大地提高了散热效果。本发明的目的二提供一种电机内循环散热结构，其无需外部动力源极大地提高了散热效果。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种电机内循环散热方法，包括如下步骤：
电机转子叠压成斜齿，电机定子也设置呈斜齿，所述电机定子上斜齿与所述电机转子上斜齿两者的倾斜角度相同，所述电机转子转动后电机形成轴流风机；
在所述电机转子轴向的一侧设置至少一个的第一风道；
在所述第一风道与所述电机转子之间设置至少一个的第二风道；
连通所述第一风道与所述第二风道；
分隔开相连的所述第一风道与所述第二风道之间的中间部位，形成至少一个的出气口与至少一个的进气口，所述出气口与所述进气口沿所述电机转子的轴向排列；
在所述第一风道和/或所述第二风道中设置至少一个的内散热齿，将所述内散热齿与壳体固定连接，所述内散热齿与其所连的所述壳体导热，形成向外的导热通道。
通过采用上述技术方案，开关磁阻电机的电机转子是凸极结构，将电机转子叠压成斜齿结构，电机转子转动后就相当于是一个轴流风机，将电机内部的空气从进气口吹入第一风道，经过内散热齿，内散热齿将热量导出电机，然后空气从出气口进入到第二风道与电机内部，进气口、第一风道、出气口与第二风道形成循环的气道，从而可以作为内循环风机用，极大地提高了散热效率。
本发明进一步设置为，在所述第一风道外设置至少一个的外散热齿，所述外散热齿的位置与所述内散热齿对应，所述内散热齿接入所述导热通道。
通过采用上述技术方案，内散热齿导出电机内的热量，外散热齿导出内散热齿上的热量，且增加了其与空气的接触面积，提高散热效率。
本发明进一步设置为，在所述电机转子周侧圆周分布设置多个所述导热通道。
通过采用上述技术方案，多个导热通道能更好地提升电机的散热效率。
本发明进一步设置为，在所述导热通道内开设液冷通道，所述液冷通道内循环流动有冷却流质，并驱动冷却流质循环。
通过采用上述技术方案，液冷降温，提高导热通道的导热效率，提升电机的散热效果。
本发明进一步设置为，所述内散热齿和/或所述外散热齿为齿形铝或者铜高导热散热齿。
通过采用上述技术方案，从材料上提高导热效率，提升电机散热效果。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种电机内循环散热结构，电机转子叠压成斜齿，电机定子也设置呈斜齿，所述电机定子上斜齿与所述电机转子上斜齿两者的倾斜角度相同，所述电机转子轴向的一侧设置至少一个的第一风道，所述第一风道与所述电机转子之间设置至少一个的第二风道，所述第二风道与所述第一风道连通；
所述第一风道与所述第二风道之间的中间部位设置有分隔板，所述分隔板的两端形成至少一个的出气口与至少一个的进气口，所述出气口与所述进气口沿所述电机转子的轴向排列；
所述第一风道和/或所述第二风道中设置至少一个的内散热齿，将所述内散热齿与壳体固定连接，所述内散热齿与其所连的所述壳体导热形成向外的导热通道。
通过采用上述技术方案，开关磁阻电机的转子是凸极结构，将转子冲片叠压成斜齿结构，电机转子转动后就相当于是一个轴流风机，将电机内部的空气从进气口吹入第一风道，经过内散热齿，内散热齿将热量导出电机，然后空气从出气口进入到第二风道与电机内部，进气口、第一风道、出气口与第二风道形成循环的气道，从而可以作为内循环风机用，极大地提高了散热效率。
本发明进一步设置为，所述第一风道外设置至少一个的外散热齿，所述外散热齿的位置与所述内散热齿对应，所述内散热齿接入所述导热通道。
通过采用上述技术方案，内散热齿导出电机内的热量，外散热齿导出内散热齿上的热量，且增加了其与空气的接触面积，提高散热效率。
本发明进一步设置为，所述电机转子周侧圆周分布设置多个所述导热通道。
通过采用上述技术方案，多个导热通道能更好地提升电机的散热效率。
本发明进一步设置为，所述壳体上所述内散热齿所在的部位向外凸出于所述壳体上未设有所述内散热齿的部位。
通过采用上述技术方案，凸出的部位增加了其与空气的接触面积，同时凸出后其第一气道被分离出单独空间，其内部的气体不会向壳体内的其它部位逸散，让电机壳体内的循环风向更稳定，循环风路更稳定，同时提升了散热效果，以及散热效果的稳定性。
本发明进一步设置为，所述导热通道内开设液冷通道，所述液冷通道内循环流动有冷却流质，所述液冷通道连接有制冷器。
通过采用上述技术方案，液冷降温，提高导热通道的导热效率，提升电机的散热效果。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
(1)开关磁阻电机的转子叠压成斜齿结构，电机转子转动后呈轴流风机状态，将电机内部的空气从进气口吹入第一风道，经过内散热齿，内散热齿将热量导出电机，然后空气从出气口进入到第二风道与电机内部，进气口、第一风道、出气口与第二风道形成循环的气道，从而可以作为内循环风机用，极大地提高了散热效率；
(2)通过在导热通道内再增设液冷通道实现液冷降温，提高导热通道的导热效率，提升电机的散热效果；
(3)通过在电机周侧设置多个圆周分布的导热通道，能更好地提升电机的散热效率。
附图说明
图1为本发明实施例一的方法流程示意图；
图2为本发明实施例二展示外散热齿与内散热齿的结构示意图；
图3为本发明实施例二电机内部散热通道的结构示意图；
图4为本发明实施例二电机转子的结构示意图。
附图标记：1、电机转子；2、第一风道；3、第二风道；4、分隔板；5、出气口；6、进气口；7、内散热齿；8、壳体；9、外散热齿；10、液冷通道；11、安装板；12、散热板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例一：
一种电机内循环散热方法，如图1所示，包括如下步骤：
电机转子1叠压成斜齿，电机定子也设置呈斜齿，电机定子上斜齿与电机转子1上斜齿两者的倾斜角度相同，电机转子1转动后电机形成轴流风机。在电机转子1轴向的一侧设置至少一个的第一风道2，第一风道2的长度方向与电机转子1的轴向平行，或者呈一锐角。优选地，在第一风道2与电机转子1之间设置至少一个的第二风道3，连通第一风道2与第二风道3。使用分隔板4分隔开相连的第一风道2与第二风道3之间的中间部位，形成至少一个的出气口5与至少一个的进气口6，出气口5与进气口6沿电机转子1的轴向排列。可在壳体8外部增加一个空腔即第一风道2，该空腔在壳体8前后端开孔为进气口6与出气口5，使该空腔和电机内部的第二风道3空间形成循环风空间。
在第一风道2中至少一个的内散热齿7，内散热齿7与壳体8焊接，与其所连的壳体8导热，形成向外的导热通道。内散热齿7可为多个且其长度方向与电机转子1的轴向平行，并沿电机转子1的径向排列。其中，内散热齿7为齿形铝或者铜高导热散热齿，可以从材料上提高导热效率，提升电机散热效果。壳体8外对应第一风道2的部位焊接有至少一个的外散热齿9，外散热齿9的位置与内散热齿7对应，内散热齿7接入导热通道。外散热齿9可为多个且其长度方向与电机转子1的轴向平行，并沿电机转子1的径向排列。内散热齿7导出电机内的热量，外散热齿9导出内散热齿7上的热量，且增加了其与空气的接触面积，提高散热效率。导热通道包括第二风道3、进气口6、第一风道2、内散热齿7、外散热齿9以及出气口5，在电机转子1周侧圆周分布设置多个导热通道，多个导热通道能更好地提升电机的散热效率。在导热通道内开设液冷通道10，液冷通道10内循环流动有冷却流质，并驱动冷却流质循环。在内散热齿7与外散热齿9之间的壳体8内开设液冷通道10，液冷通道10内部留有制冷剂并与外界的制冷机或者制冷器连接，使用液冷降温，提高导热通道的导热效率，提升电机的散热效果。
本实施例的实施原理为：开关磁阻电机的电机转子1是凸极结构，将电机转子1叠压成斜齿结构，电机转子1转动后就相当于是一个轴流风机，将电机内部的空气从进气口6吹入第一风道2，经过内散热齿7，内散热齿7将热量导出电机，然后空气从出气口5进入到第二风道3与电机内部，进气口6、第一风道2、出气口5与第二风道3形成循环的气道，从而可以作为内循环风机用，极大地提高了散热效率。
实施例二：
一种电机内循环散热结构，如图2所示，电机转子1叠压成斜齿，电机定子也设置呈斜齿，电机定子上斜齿与电机转子1上斜齿两者的倾斜角度相同，如图3和图4所示，电机转子1轴向的一侧设置至少一个的第一风道2，第一风道2与电机转子1之间设置至少一个的第二风道3，第二风道3与第一风道2连通。第一风道2与第二风道3之间的中间部位设置有分隔板4，分隔板4的两端形成至少一个的出气口5与至少一个的进气口6，出气口5与进气口6沿电机转子1的轴向排列。第一风道2和/或第二风道3中设置至少一个的内散热齿7，将内散热齿7与壳体8焊接固定，内散热齿7与其所连的壳体8导热形成向外的导热通道。壳体8在第一风道2外焊接固定有至少一个的外散热齿9，外散热齿9的位置与内散热齿7对应，内散热齿7接入导热通道。
导热通道内开设液冷通道10，即在内散热齿7与外散热齿9之间的壳体8内开设液冷通道10，液冷通道10内部留有制冷剂并与外界的制冷机或者制冷器连接，使用液冷降温，提高导热通道的导热效率，提升电机的散热效果。
壳体8上内散热齿7所在的部位向外凸出于壳体8上未设有内散热齿7的部位。或者，如图2所示，壳体8上焊接有凸出的安装板11，安装板11远离电机转子1的一端焊接有散热板12，安装板11与散热板12形成第一风道2，内散热齿7与外散热齿9分别焊接固定在散热板12的两侧。安装板11的长度方向与电机转子1的轴向平行，安装板11长度方向上的两端可与外界连通，使得第一风道2与外界连通。安装板11长度方向上的两端可封闭，使得第一风道2、第二风道3与外界不连通。不连通时，凸出的部位增加了其与空气的接触面积，同时凸出后其第一气道被分离出单独空间，其内部的气体不会向壳体8内的其它部位逸散，不会形成乱流或者局部循环流，让电机壳体8内的循环风向更稳定，循环风路更稳定，同时提升了散热效果，以及散热效果的稳定性。
开关磁阻电机的转子是凸极结构，将转子冲片叠压成斜齿结构，电机转子1转动后就相当于是一个轴流风机，将电机内部的空气从进气口6吹入第一风道2，经过内散热齿7，内散热齿7将热量导出电机，然后空气从出气口5进入到第二风道3与电机内部，进气口6、第一风道2、出气口5与第二风道3形成循环的气道，从而可以作为内循环风机用，极大地提高了散热效率。内散热齿7导出电机内的热量，外散热齿9导出内散热齿7上的热量，且增加了其与空气的接触面积，提高散热效率。还可在电机转子1周侧圆周分布设置多个导热通道，多个导热通道能更好地提升电机的散热效率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机内循环散热方法，其特征在于，包括如下步骤：
电机转子（1）叠压成斜齿，电机定子也设置呈斜齿，所述电机定子上斜齿与所述电机转子（1）上斜齿两者的倾斜角度相同，所述电机转子（1）转动后电机形成轴流风机；
在所述电机转子（1）轴向的一侧设置至少一个的第一风道（2）；
在所述第一风道（2）与所述电机转子（1）之间设置至少一个的第二风道（3）；
连通所述第一风道（2）与所述第二风道（3）；
分隔开相连的所述第一风道（2）与所述第二风道（3）之间的中间部位，形成至少一个的出气口（5）与至少一个的进气口（6），所述出气口（5）与所述进气口（6）沿所述电机转子（1）的轴向排列；
在所述第一风道（2）和/或所述第二风道（3）中设置至少一个的内散热齿（7），将所述内散热齿（7）与壳体（8）固定连接，所述内散热齿（7）与其所连的所述壳体（8）导热，形成向外的导热通道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一风道（2）外设置至少一个的外散热齿（9），所述外散热齿（9）的位置与所述内散热齿（7）对应，所述内散热齿（7）接入所述导热通道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电机转子（1）周侧圆周分布设置多个所述导热通道。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述导热通道内开设液冷通道（10），所述液冷通道（10）内循环流动有冷却流质，并驱动冷却流质循环。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述内散热齿（7）和/或所述外散热齿（9）为齿形铝或者铜高导热散热齿。
6.一种电机内循环散热结构，其特征在于，电机转子（1）叠压成斜齿，电机定子也设置呈斜齿，所述电机定子上斜齿与所述电机转子（1）上斜齿两者的倾斜角度相同，所述电机转子（1）轴向的一侧设置至少一个的第一风道（2），所述第一风道（2）与所述电机转子（1）之间设置至少一个的第二风道（3），所述第二风道（3）与所述第一风道（2）连通；
所述第一风道（2）与所述第二风道（3）之间的中间部位设置有分隔板（4），所述分隔板（4）的两端形成至少一个的出气口（5）与至少一个的进气口（6），所述出气口（5）与所述进气口（6）沿所述电机转子（1）的轴向排列；
所述第一风道（2）和/或所述第二风道（3）中设置至少一个的内散热齿（7），将所述内散热齿（7）与壳体（8）固定连接，所述内散热齿（7）与其所连的所述壳体（8）导热形成向外的导热通道。
7.根据权利要求6所述的结构，其特征在于，所述第一风道（2）外设置至少一个的外散热齿（9），所述外散热齿（9）的位置与所述内散热齿（7）对应，所述内散热齿（7）接入所述导热通道。
8.根据权利要求6所述的结构，其特征在于，所述电机转子（1）周侧圆周分布设置多个所述导热通道。
9.根据权利要求6所述的结构，其特征在于，所述壳体（8）上所述内散热齿（7）所在的部位向外凸出于所述壳体（8）上未设有所述内散热齿（7）的部位。
10.根据权利要求6所述的结构，其特征在于，所述导热通道内开设液冷通道（10），所述液冷通道（10）内循环流动有冷却流质，所述液冷通道（10）连接有制冷器。
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