CN111416478A - 电机散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机散热结构。它解决了现有的技术问题。本电机散热结构，包括具有后端盖的机座，所述的机座内设有电机本体，所述的后端盖远离机座的一端连有控制盒，所述的后端盖呈中空状且内侧设有隔板体，所述的隔板体朝向机座的一侧形成位于后端盖前端的电机冷却区，所述的隔板体朝向控制盒的一侧形成位于后端盖后端的控制盒冷却区，所述的电机冷却区内设有与电机本体的转子轴相连的散热风扇，所述的电机冷却区和控制盒冷却区相连通且两者之间设有导流机构。本发明具有散热效果佳等优点。

Description

电机散热结构

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种电机散热结构。

背景技术

电机是把电能转换为机械能的一种设备，主要由定子、转子、外壳、端盖等部分构成。在电机使用中，电机会产生大量的热量，当热量达到一定程度之后，电机就不能使用了，否则就会发生绝缘击穿，使电机烧坏。现有散热通过电机本身的散热能力进行散热，但散热效果不佳。目前在电机机壳上设置散热筋，在电机机壳周侧布置数个散热筋的方式将产生的大量热量通过外壳上的散热筋传递出去，散热效率低，效果差。

针对这一问题，人们在长期的生产生活实践中也进行了探索研究，例如，中国发明专利公开了一种步进电机的散热结构[申请号：201621195613.6]，该发明专利包括设于步进电机的电机后盖上，散热结构包括具有侧壁与底部的罩壳以及设于罩壳内的风扇，罩壳通过锁紧单元与电机后盖固连，风扇包括周向固定在罩壳内的外框、设于外框靠近电机后盖一端的安装架和垂直设于安装架上的可周向旋转的叶轮，风扇与电机后盖之间设有用于轴向固定风扇的固定单元。

上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：散热效率低，效果差。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种散热效果佳的电机散热结构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本电机散热结构，包括具有后端盖的机座，所述的机座内设有电机本体，所述的后端盖远离机座的一端连有控制盒，所述的后端盖呈中空状且内侧设有隔板体，所述的隔板体朝向机座的一侧形成位于后端盖前端的电机冷却区，所述的隔板体朝向控制盒的一侧形成位于后端盖后端的控制盒冷却区，所述的电机冷却区内设有与电机本体的转子轴相连的散热风扇，所述的电机冷却区和控制盒冷却区相连通且两者之间设有导流机构。隔板体将后端盖中部的空腔分为控制盒冷却区和电机冷却区，散热风扇将从控制盒冷却区进入的空气吹向电机冷却区，空气流动顺畅，热空气不会在后端盖内回流堆积，有更高的散热性，且散热风扇设置在电机冷却区内，流场流动损失小。

在上述的电机散热结构中，所述的导流机构包括连通控制盒外壁与控制盒冷却区的进风结构和连通电机冷却区与机座外壁的出风结构，所述的隔板体上开有连通控制盒冷却区和电机冷却区的风道。进风结构连接控制盒外壁与控制盒冷却区，出风结构连通电机冷却区与机座外壁使得空气能够从控制盒外界进入控制盒冷却区并通过风道进入电机冷却区最后吹向机座外壁，可更好利用机座和控制盒之间空间，加强空间内空气流动并分别在后端盖内和机座外侧形成空气流道，有效提高散热效果。

在上述的电机散热结构中，所述的后端盖的后端呈敞开状，且控制盒连接于后端盖的敞开端，所述的控制盒周向外侧设有若干相邻设置且的进风散热条，所述的进风结构包括开设在相邻的进风散热条之间的进风通道，所述的进风通道靠近后端盖的一端开有与控制盒冷却区相连通的入风口，所述的控制盒冷却区内还设有位于控制盒朝向隔板体一侧端面上的控制盒散热结构。风从进风散热条之间入风口进入控制盒冷却区，然后经过风道进入电机冷却区，在进入控制盒冷却区的过程中，流体还能通过控制盒散热结构对控制盒进行散热。

在上述的电机散热结构中，所述的后端盖前端设有端板，所述的机座的外壁上若有若干轴向延伸且间隔设置的散热凸筋，相邻的散热凸筋之间形成出风通道，所述的出风结构包括开设在端板上的出风口，所述的出风口与出风通道相连通，且所述的出风口与机座的内腔相对封闭。控制盒冷却区内的流体被散热风扇所吸入并吹向电机冷却区，电机冷却区内的流体经出风口吹出并进入散热凸筋之间的出风通道，这里的出风口与机座内腔相对封闭，能够减少流场的流动损失，形成动密封，减少回流，从而增大风量。

在上述的电机散热结构中，所述的出风口的开口方向与出风通道的延伸方向相平行，所述的出风口为若干个且分别设置在端板的周向方向上。出风口与机座上的出风通道平行，风吹向机座上的散热凸筋，电机的冷却效果好。

在上述的电机散热结构中，所述的控制盒散热结构包括设置在控制盒端面上的若干条形凸筋，所述的条形凸筋相间隔设置，相邻的条形凸筋之间形成进风冷却流道，且所述的进风冷却流道与入风口相连通。流体由入风口进入控制盒冷却区内的条形凸筋的进风冷却流道让风在进入电机冷却区过程中还能够对控制盒进行散热，从而提高利用率。

在上述的电机散热结构中，所述的散热风扇、风道、转子轴同轴设置，所述的散热风扇包括底座和设置在底座上的若干风叶，所述的底座呈圆台形，且该底座的直径自靠近隔板体的一端向靠近电机本体的一端逐渐增大，所述的底座的大头端的周向外侧连接有呈环形的风板体，所述的风叶连接在风板体和底座的斜面之间。当风在由控制盒冷却区进入电机冷却区过程中，底座的直径自靠近隔板体的一端向靠近电机本体的一端逐渐增大能够防止风量回流，而且风由斜面导向出风口能够减少在电机冷却区内过多的流失。

在上述的电机散热结构中，所述的转子轴穿设在底座的中部，所述的转子轴穿出于后端盖开设的转轴孔，所述的转轴孔靠近底座的一端设有呈环形的端盖，所述的端盖中部开有通孔，且所述的通孔的直径小于底座的大头端的直径。因此底座和通孔之间的风量流失小，使得出风口的风量更大。

在上述的电机散热结构中，所述的风叶靠近端板一侧的端面与端板的端面之间的间隙为1-2mm。风叶与端板间隙连接，使得进风效率更高，还能减少风量在进入风道后流失。

在上述的电机散热结构中，所述的后端盖呈方形。散热风扇的旋转风向配合后端盖的方形结构能够在出风口处获得最高压强，压力损失小，风量大。

与现有的技术相比，本电机散热结构的优点在于：1、设计合理，隔板体将后端盖中部的空腔分为控制盒冷却区和电机冷却区，空气流动顺畅，热空气不会在后端盖内回流堆积，有更高的散热性；2、可更好利用机座和控制盒之间空间，加强空间内空气流动并分别在后端盖内和机座外侧形成空气流道，有效提高散热效果；3、散热风扇的旋转风向配合后端盖的方形结构能够在出风口处获得最高压强，压力损失小，风量大。

附图说明

图1是本发明提供的四分之一剖视图；

图2是本发明提供的二分之一半剖图；

图3是本发明提供的爆炸图；

图4是本发明提供的整体结构示意图；

图5是本发明提供的后端盖的结构示意图；

图6是本发明提供的散热风扇的结构示意图；

图7是本发明提供的电机冷却区内的压力云图；

图8是本发明提供的后端盖内的风速速度云图；

图中，后端盖1、机座2、电机本体3、控制盒4、隔板体5、电机冷却区6、控制盒冷却区7、转子轴8、散热风扇9、进风结构10、出风结构11、风道12、进风散热条13、进风通道14、入风口15、控制盒散热结构16、端板17、散热凸筋18、出风通道19、出风口20、条形凸筋21、进风冷却流道22、底座23、风叶24、风板体25、转轴孔26、端盖27、通孔28。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-8所示，本电机散热结构，包括具有后端盖1的机座2，机座2内设有电机本体3，后端盖1远离机座2的一端连有控制盒4，后端盖1呈中空状且内侧设有隔板体5，隔板体5朝向机座2的一侧形成位于后端盖1前端的电机冷却区6，隔板体5朝向控制盒4的一侧形成位于后端盖1后端的控制盒冷却区7，电机冷却区6内设有与电机本体3的转子轴8相连的散热风扇9，电机冷却区6和控制盒冷却区7相连通且两者之间设有导流机构。

隔板体5将后端盖1中部的空腔分为控制盒冷却区7和电机冷却区6，散热风扇9将从控制盒冷却区7进入的空气吹向电机冷却区6，空气流动顺畅，热空气不会在后端盖1内回流堆积，有更高的散热性，且散热风扇9设置在电机冷却区6内，流场流动损失小。

这里的导流机构包括连通控制盒4外壁与控制盒冷却区7的进风结构10和连通电机冷却区6与机座2外壁的出风结构11，隔板体5上开有连通控制盒冷却区7和电机冷却区6的风道12。进风结构10连接控制盒4外壁与控制盒冷却区7，出风结构11连通电机冷却区6与机座2外壁使得空气能够从控制盒外界进入控制盒冷却区7并通过风道12进入电机冷却区6最后吹向机座2外壁，可更好利用机座2和控制盒4之间空间，加强空间内空气流动并分别在后端盖1内和机座2外侧形成空气流道，有效提高散热效果。

优选地，后端盖1的后端呈敞开状，且控制盒4连接于后端盖1的敞开端，控制盒4周向外侧设有若干相邻设置且的进风散热条13，进风结构10包括开设在相邻的进风散热条13之间的进风通道14，进风通道14靠近后端盖1的一端开有与控制盒冷却区7相连通的入风口15，控制盒冷却区7内还设有位于控制盒4朝向隔板体5一侧端面上的控制盒散热结构16。风从进风散热条13之间入风口15进入控制盒冷却区7，然后经过风道12进入电机冷却区6，在进入控制盒冷却区7的过程中，流体还能通过控制盒散热结构16对控制盒4进行散热。

进一步地，后端盖1前端设有端板17，机座2的外壁上若有若干轴向延伸且间隔设置的散热凸筋18，相邻的散热凸筋18之间形成出风通道19，出风结构11包括开设在端板17上的出风口20，出风口20与出风通道19相连通，且出风口20与机座2的内腔相对封闭，控制盒冷却区7内的流体被散热风扇9所吸入并吹向电机冷却区6，电机冷却区6内的流体经出风口20吹出并进入散热凸筋18之间的出风通道19，这里的出风口20与机座2内腔相对封闭，能够减少流场的流动损失，形成动密封，减少回流，从而增大风量。出风口20的开口方向与出风通道19的延伸方向相平行，出风口20为若干个且分别设置在端板17的周向方向上，出风口20与机座2上的出风通道19平行，风吹向机座2上的散热凸筋18，电机的冷却效果好。

控制盒散热结构16包括设置在控制盒4端面上的若干条形凸筋21，条形凸筋21相间隔设置，相邻的条形凸筋21之间形成进风冷却流道22，且进风冷却流道22与入风口15相连通，流体由入风口15进入控制盒冷却区7内的条形凸筋21的进风冷却流道22让风在进入电机冷却区6过程中还能够对控制盒4进行散热，从而提高利用率。

更进一步地，散热风扇9、风道12、转子轴8同轴设置，散热风扇9包括底座23和设置在底座23上的若干风叶24，底座23呈圆台形，且该底座23的直径自靠近隔板体5的一端向靠近电机本体3的一端逐渐增大，底座23的大头端的周向外侧连接有呈环形的风板体25，风叶24连接在风板体25和底座23的斜面之间。

当风在由控制盒冷却区7进入电机冷却区6过程中，底座23的直径自靠近隔板体5的一端向靠近电机本体3的一端逐渐增大能够防止风量回流，而且风由斜面导向出风口20能够减少在电机冷却区6内过多的流失。

转子轴8穿设在底座23的中部，转子轴8穿出于后端盖1开设的转轴孔26，转轴孔26靠近底座23的一端设有呈环形的端盖27，端盖27中部开有通孔28，且通孔28的直径小于底座23的大头端的直径，因此底座23和通孔28之间的风量流失小，使得出风口20的风量更大。

此外，风叶24靠近端板17一侧的端面与端板17的端面之间的间隙为1-2mm，风叶24与端板17间隙连接，使得进风效率更高，还能减少风量在进入风道后流失。后端盖1呈方形，散热风扇9的旋转风向配合后端盖1的方形结构能够在出风口处获得最高压强，压力损失小，风量大。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了后端盖1、机座2、电机本体3、控制盒4、隔板体5、电机冷却区6、控制盒冷却区7、转子轴8、散热风扇9、进风结构10、出风结构11、风道12、进风散热条13、进风通道14、入风口15、控制盒散热结构16、端板17、散热凸筋18、出风通道19、出风口20、条形凸筋21、进风冷却流道22、底座23、风叶24、风板体25、转轴孔26、端盖27、通孔28等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种电机散热结构，包括具有后端盖(1)的机座(2)，所述的机座(2)内设有电机本体(3)，所述的后端盖(1)远离机座(2)的一端连有控制盒(4)，其特征在于，所述的后端盖(1)呈中空状且内侧设有隔板体(5)，所述的隔板体(5)朝向机座(2)的一侧形成位于后端盖(1)前端的电机冷却区(6)，所述的隔板体(5)朝向控制盒(4)的一侧形成位于后端盖(1)后端的控制盒冷却区(7)，所述的电机冷却区(6)内设有与电机本体(3)的转子轴(8)相连的散热风扇(9)，所述的电机冷却区(6)和控制盒冷却区(7)相连通且两者之间设有导流机构。

2.根据权利要求1所述的电机散热结构，其特征在于，所述的导流机构包括连通控制盒(4)外壁与控制盒冷却区(7)的进风结构(10)和连通电机冷却区(6)与机座(2)外壁的出风结构(11)，所述的隔板体(5)上开有连通控制盒冷却区(7)和电机冷却区(6)的风道(12)。

3.根据权利要求2所述的电机散热结构，其特征在于，所述的后端盖(1)的后端呈敞开状，且控制盒(4)连接于后端盖(1)的敞开端，所述的控制盒(4)周向外侧设有若干相邻设置且的进风散热条(13)，所述的进风结构(10)包括开设在相邻的进风散热条(13)之间的进风通道(14)，所述的进风通道(14)靠近后端盖(1)的一端开有与控制盒冷却区(7)相连通的入风口(15)，所述的控制盒冷却区(7)内还设有位于控制盒(4)朝向隔板体(5)一侧端面上的控制盒散热结构(16)。

4.根据权利要求2所述的电机散热结构，其特征在于，所述的后端盖(1)前端设有端板(17)，所述的机座(2)的外壁上若有若干轴向延伸且间隔设置的散热凸筋(18)，相邻的散热凸筋(18)之间形成出风通道(19)，所述的出风结构(11)包括开设在端板(17)上的出风口(20)，所述的出风口(20)与出风通道(19)相连通，且所述的出风口(20)与机座(2)的内腔相对封闭。

5.根据权利要求4所述的电机散热结构，其特征在于，所述的出风口(20)的开口方向与出风通道(19)的延伸方向相平行，所述的出风口(20)为若干个且分别设置在端板(17)的周向方向上。

6.根据权利要求3所述的电机散热结构，其特征在于，所述的控制盒散热结构(16)包括设置在控制盒(4)端面上的若干条形凸筋(21)，所述的条形凸筋(21)相间隔设置，相邻的条形凸筋(21)之间形成进风冷却流道(22)，且所述的进风冷却流道(22)与入风口(15)相连通。

7.根据权利要求2所述的电机散热结构，其特征在于，所述的散热风扇(9)、风道(12)、转子轴(8)同轴设置，所述的散热风扇(9)包括底座(23)和设置在底座(23)上的若干风叶(24)，所述的底座(23)呈圆台形，且该底座(23)的直径自靠近隔板体(5)的一端向靠近电机本体(3)的一端逐渐增大，所述的底座(23)的大头端的周向外侧连接有呈环形的风板体(25)，所述的风叶(24)连接在风板体(25)和底座(23)的斜面之间。

8.根据权利要求7所述的电机散热结构，其特征在于，所述的转子轴(8)穿设在底座(23)的中部，所述的转子轴(8)穿出于后端盖(1)开设的转轴孔(26)，所述的转轴孔(26)靠近底座(23)的一端设有呈环形的端盖(27)，所述的端盖(27)中部开有通孔(28)，且所述的通孔(28)的直径小于底座(23)的大头端的直径。

9.根据权利要求8所述的电机散热结构，其特征在于，所述的风叶(24)靠近端板(17)一侧的端面与端板(17)的端面之间的间隙为1-2mm。

10.根据权利要求1所述的电机散热结构，其特征在于，所述的后端盖(1)呈方形。

Images