CN112018956A - 一种用于破壁机的高效散热电机及控制方法 - Google Patents

一种用于破壁机的高效散热电机及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于破壁机的高效散热电机及控制方法，属于破壁机电机技术领域，包括电机壳、散热壳和支撑架，支撑架固定在电机的外侧，并且端口与散热壳的内壁相接，电机上安装有旋转轴，旋转轴位于电机和散热壳之间的表面上套有外散热装置，外散热装置产生的气流降低电机外表面的温度。本发明提出的一种用于破壁机的高效散热电机及控制方法，散热壳和电机之间的间隙增大气流的流速，让高速的气流经过沿径向的散热片，带动电机表面的外溢的温度，实现外部的降温；通过对转子的内部冷却，降低了电机内部的温度，并且配合风扇的使用，降低了电机外部的温度，利用内外同步工作的状态，提高了散热的效果。

Description

一种用于破壁机的高效散热电机及控制方法
技术领域
本发明涉及破壁机电机技术领域，特别涉及一种用于破壁机的高效散热电机及控制方法。
背景技术
破壁料理机集合了榨汁机、豆浆机、冰激凌机、料理机、研磨机等产品功能，完全达到一机多用功能，可以瞬间击破食物细胞壁，释放植物生化素的机器。
专利文件(CN201811584295.6)公开了一种对转电机及破壁机，该破壁机的对转电机设置内外两组配套的绕组和转子，并通过一套逆变器同步控制外绕组和内绕组，能够省去电刷，降低噪音，提高电机寿命，同时由于无需两套逆变器，其成本更低，并且控制更加简单，但是该对转电机的散热效果差，长时间公转会影响电机的使用寿命，同时破壁机内的电机附近空气水分含量较大，长时间会影响电机的正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于破壁机的高效散热电机及控制方法，带动电机表面的外溢的温度，实现外部的降温；通过对转子的内部冷却，降低了电机内部的温度，并且配合风扇的使用，降低了电机外部的温度，利用内外同步工作的状态，提高了散热的效果，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于破壁机的高效散热电机，包括电机壳、散热壳和支撑架，支撑架固定在电机的外侧，并且端口与散热壳的内壁相接，电机上安装有旋转轴，旋转轴位于电机和散热壳之间的表面上套有外散热装置，外散热装置产生的气流降低电机外表面的温度，旋转轴位于电机内的两端上安装内散热装置，内散热装置用于降低电机内部的温度。
进一步地，外散热装置包括套环、风扇和散热片，套环套在旋转轴上，风扇与套环固定，散热片设置在电机径向朝外的表面上，散热片之间构成散热通道，旋转轴旋转产生的气流顺着散热通道带走电机表面的余热。
进一步地，电机的内部还设有转子、定子、励磁绕组和换向片，定子和换向片固定在电机的内壁上，转子的外部缠绕励磁绕组，并设置在定子的内部，通电定子受电磁感应旋转，并且定子内部的圆心处加工贯穿的冷却液主槽。
进一步地，冷却液主槽外侧定子沿着一周加工等间距的冷却液副槽。
进一步地，内散热装置包括上套筒、下套筒、进液管和排液管，下套筒固定在电机底壁上，上套筒固定在电机的顶壁上，进液管和排液管分别与下套筒和上套筒连通，转子的两端分别插入下套筒和上套筒内。
进一步地，转子位于下套筒和上套筒内的端口上设置凸出的台阶，下套筒和上套筒内均设置有旋转的限位块，转子的两端与上下侧的限位块之间通过支架固定，上套筒的限位块与旋转轴之间通过轴键固定。
进一步地，下套筒和上套筒的限位块与转子之间设有宽度不小于3cm的间隙，进液管和排液管的管口、冷却液副槽以及冷却液主槽均与间隙连通，进液管的冷却液经过下套筒的间隙分别流入冷却液副槽和冷却液主槽内，并通过上套筒从排液管排出至电机的外部，带走内部的热量。
本发明提出的另一种技术，包括用于破壁机的高效散热电机的控制方法，包括如下步骤：
S1：电机内置的功率管和换向片配合转子的励磁绕组，励磁绕组驱动换向器和电刷的作用；
S2：根据对应的工况反馈值是否超出对应的工况限制值的范围，反馈值超出对应工况限制值的范围，输出取值为非零功率管的脉冲宽度，其电感放电，向电机充电或者是向制动电阻放电，并配合补偿电容，补偿的反电势曲变；
S3：经过滤波电容以及电容保护功率管，避免短时间电流过载造成损坏的现象，整体运行性能更加稳定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种用于破壁机的高效散热电机及控制方法，散热片之间构成散热通道，旋转轴旋转产生的气流顺着散热通道带走电机表面的余热，由于散热壳的扩口结构设置，在旋转轴转动的过程中负压吸引气流朝向散热壳，经过扩口结构，散热壳和电机之间的间隙增大气流的流速，让高速的气流经过沿径向的散热片，从而带动电机表面的外溢的温度，实现外部的降温；
进液管和排液管的管口、冷却液副槽以及冷却液主槽均与间隙连通，进液管的冷却液经过下套筒的间隙分别流入冷却液副槽和冷却液主槽内，并通过上套筒从排液管排出至电机的外部，带走内部的热量，经过冷却液流入电机内部的转子，将转子进行冷却，由于电机工作，其转子高速旋转，摩擦产生了大量的热量，通过对转子的内部冷却，降低了电机内部的温度，并且配合风扇的使用，降低了电机外部的温度，利用内外同步工作的状态，提高了散热的效果。
附图说明
图1为本发明的整体立体图；
图2为本发明的内部剖视图；
图3为本发明的电机内部俯视图；
图4为本发明的电机内部侧视图；
图5为本发明的图4的A处放大图；
图6为本发明的套筒和限位环连接图。
图中：1、电机壳；2、散热壳；3、支撑架；4、电机；5、旋转轴；51、转子；52、定子；521、冷却液主槽；522、冷却液副槽；53、励磁绕组；54、换向片；6、外散热装置；61、套环；62、风扇；63、散热片；7、内散热装置；71、上套筒；72、下套筒；73、进液管；74、排液管；8、限位块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种用于破壁机的高效散热电机，包括电机壳1、散热壳2 和支撑架3，支撑架3固定在电机4的外侧，并且端口与散热壳2的内壁相接，散热壳2将电机4的顶端包覆，并且两者之间留有间隙，电机4上安装有旋转轴5，旋转轴5位于电机4和散热壳2之间的表面上套有外散热装置6，外散热装置6产生的气流降低电机4外表面的温度，旋转轴5位于电机4内的两端上安装内散热装置7，内散热装置7用于降低电机4内部的温度，旋转轴 5的一端穿过散热壳2延伸至外部。
请参阅图2，外散热装置6包括套环61、风扇62和散热片63，套环61 套在旋转轴5上，风扇62与套环61固定，散热片63设置在电机4径向朝外的表面上，散热片63之间构成散热通道，旋转轴5旋转产生的气流顺着散热通道带走电机4表面的余热，由于散热壳2的扩口结构设置，在旋转轴5转动的过程中负压吸引气流朝向散热壳2，经过扩口结构，散热壳2和电机4之间的间隙增大气流的流速，让高速的气流经过沿径向的散热片63，从而带动电机4表面的外溢的温度，实现外部的降温。
请参阅图3-图4，电机4的内部还设有转子51、定子52、励磁绕组53 和换向片54，定子52和换向片54固定在电机4的内壁上，转子51的外部缠绕励磁绕组53，并设置在定子52的内部，通电定子52受电磁感应旋转，并且定子52内部的圆心处加工贯穿的冷却液主槽521。
转子51位于下套筒72和上套筒71内的端口上设置凸出的台阶，下套筒 72和上套筒71内均设置有旋转的限位块8，转子51的两端与上下侧的限位块8之间通过支架固定，通过支架将限位块8和转子51固定在一起，转子51 旋转带动限位块8同步旋转，上套筒71的限位块8与旋转轴5之间通过轴键固定，既可以提供支撑，同时也能够带动旋转轴5转动，冷却液主槽521外侧定子52沿着一周加工等间距的冷却液副槽522，冷却液副槽522增大冷却液的流量。
请参阅图5，内散热装置7包括上套筒71、下套筒72、进液管73和排液管74，下套筒72固定在电机4底壁上，上套筒71固定在电机4的顶壁上，进液管73和排液管74分别与下套筒72和上套筒71连通，转子51的两端分别插入下套筒72和上套筒71内，下套筒72和上套筒71限制转子51的位置。
请参阅图6，下套筒72和上套筒71的限位块8与转子51之间设有宽度不小于3cm的间隙，进液管73和排液管74的管口、冷却液副槽522以及冷却液主槽521均与间隙连通，进液管73的冷却液经过下套筒72的间隙分别流入冷却液副槽522和冷却液主槽521内，并通过上套筒71从排液管74排出至电机4的外部，带走内部的热量，经过冷却液流入电机4内部的转子51，将转子51进行冷却，由于电机4工作，其转子51高速旋转，摩擦产生了大量的热量，通过对转子51的内部冷却，降低了电机4内部的温度，并且配合风扇62的使用，降低了电机4外部的温度，利用内外同步工作的状态，提高了散热的效果。
为了更好的展示散热电机的控制方法，本实施例提出了一种破壁机的高效散热电机的控制方法，包括如下步骤：
步骤一：电机4内置的功率管和换向片54配合转子51的励磁绕组53，励磁绕组53驱动换向器和电刷的作用；
步骤二：根据对应的工况反馈值是否超出对应的工况限制值的范围，反馈值超出对应工况限制值的范围，输出取值为非零功率管的脉冲宽度，其电感放电，向电机4充电或者是向制动电阻放电，并配合补偿电容，补偿的反电势曲变；
步骤三：经过滤波电容以及电容保护功率管，避免短时间电流过载造成损坏的现象，整体运行性能更加稳定。
综上所述：本破壁机的高效散热电机及控制方法，散热片63之间构成散热通道，旋转轴5旋转产生的气流顺着散热通道带走电机4表面的余热，由于散热壳2的扩口结构设置，在旋转轴5转动的过程中负压吸引气流朝向散热壳2，经过扩口结构，散热壳2和电机4之间的间隙增大气流的流速，让高速的气流经过沿径向的散热片63，从而带动电机4表面的外溢的温度，实现外部的降温；
进液管73和排液管74的管口、冷却液副槽522以及冷却液主槽521均与间隙连通，进液管73的冷却液经过下套筒72的间隙分别流入冷却液副槽 522和冷却液主槽521内，并通过上套筒71从排液管74排出至电机4的外部，带走内部的热量，经过冷却液流入电机4内部的转子51，将转子51进行冷却，由于电机4工作，其转子51高速旋转，摩擦产生了大量的热量，通过对转子 51的内部冷却，降低了电机4内部的温度，并且配合风扇62的使用，降低了电机4外部的温度，利用内外同步工作的状态，提高了散热的效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于破壁机的高效散热电机，其特征在于，包括电机壳(1)、散热壳(2)和支撑架(3)，支撑架(3)固定在电机(4)的外侧，并且端口与散热壳(2)的内壁相接，电机(4)上安装有旋转轴(5)，旋转轴(5)位于电机(4)和散热壳(2)之间的表面上套有外散热装置(6)，外散热装置(6)产生的气流降低电机(4)外表面的温度，旋转轴(5)位于电机(4)内的两端上安装内散热装置(7)，内散热装置(7)用于降低电机(4)内部的温度。
2.如权利要求1所述的一种用于破壁机的高效散热电机，其特征在于，外散热装置(6)包括套环(61)、风扇(62)和散热片(63)，套环(61)套在旋转轴(5)上，风扇(62)与套环(61)固定，散热片(63)设置在电机(4)径向朝外的表面上，散热片(63)之间构成散热通道，旋转轴(5)旋转产生的气流顺着散热通道带走电机(4)表面的余热。
3.如权利要求1所述的一种用于破壁机的高效散热电机，其特征在于，电机(4)的内部还设有转子(51)、定子(52)、励磁绕组(53)和换向片(54)，定子(52)和换向片(54)固定在电机(4)的内壁上，转子(51)的外部缠绕励磁绕组(53)，并设置在定子(52)的内部，通电定子(52)受电磁感应旋转，并且定子(52)内部的圆心处加工贯穿的冷却液主槽(521)。
4.如权利要求3所述的一种用于破壁机的高效散热电机，其特征在于，冷却液主槽(521)外侧定子(52)沿着一周加工等间距的冷却液副槽(522)。
5.如权利要求1所述的一种用于破壁机的高效散热电机，其特征在于，内散热装置(7)包括上套筒(71)、下套筒(72)、进液管(73)和排液管(74)，下套筒(72)固定在电机(4)底壁上，上套筒(71)固定在电机(4)的顶壁上，进液管(73)和排液管(74)分别与下套筒(72)和上套筒(71)连通，转子(51)的两端分别插入下套筒(72)和上套筒(71)内。
6.如权利要求3所述的一种用于破壁机的高效散热电机，其特征在于，转子(51)位于下套筒(72)和上套筒(71)内的端口上设置凸出的台阶，下套筒(72)和上套筒(71)内均设置有旋转的限位块(8)，转子(51)的两端与上下侧的限位块(8)之间通过支架固定，上套筒(71)的限位块(8)与旋转轴(5)之间通过轴键固定。
7.如权利要求5所述的一种用于破壁机的高效散热电机，其特征在于，下套筒(72)和上套筒(71)的限位块(8)与转子(51)之间设有宽度不小于3cm的间隙，进液管(73)和排液管(74)的管口、冷却液副槽(522)以及冷却液主槽(521)均与间隙连通，进液管(73)的冷却液经过下套筒(72)的间隙分别流入冷却液副槽(522)和冷却液主槽(521)内，并通过上套筒(71)从排液管(74)排出至电机(4)的外部，带走内部的热量。
8.如权利要求1所述的一种用于破壁机的高效散热电机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：电机(4)内置的功率管和换向片(54)配合转子(51)的励磁绕组(53)，励磁绕组(53)驱动换向器和电刷的作用；
S2：根据对应的工况反馈值是否超出对应的工况限制值的范围，反馈值超出对应工况限制值的范围，输出取值为非零功率管的脉冲宽度，其电感放电，向电机(4)充电或者是向制动电阻放电，并配合补偿电容，补偿的反电势曲变；
S3：经过滤波电容以及电容保护功率管，避免短时间电流过载造成损坏的现象，整体运行性能更加稳定。
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