CN207573189U - 散热装置及具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种散热装置及具有其的电机，其中，散热装置包括：第一导热部，用于与绕组接触以吸收绕组的热量，第一导热部由导热材料制成；第二导热部，与第一导热部连接，第二导热部由导热材料制成，第二导热部用于将第一导热部的热量向外传递。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的绕组不易散热的问题。

Description

散热装置及具有其的电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种散热装置及具有其的电机。

背景技术

随着自动化设备和智能设备的大规模应用，对伺服电机的需求日渐增长。而且随着设备的小型化，对伺服电机的体积提出了较高的要求，各大电机厂商都在尽力缩短伺服电机的整机尺寸。随之而来的是伺服电机的功率密度提高，电机的发热量剧增。同时，通常要求各类伺服电机的运行稳态温升不得高于80K，这就对伺服电机的散热提出了更高的要求。电机内的热量若无法及时散发，则电机内温度过高会导致骨架、槽纸、漆包线镀膜融化破损，使电机失去绝缘保护，造成漏电事故。

伺服电机的主要发热来源为定子铁芯铁损与铜线绕组的铜损。铁芯直接与机壳接触，由于两者的导热性能高，热量可由铁芯快速地传导至机壳并散发于空气中。

而铜线绕组的热量散发则较为困难，原因如下：

1、绕组缠绕于铁芯之上，热量只能由铜线传导至铁芯，再由铁芯传导至机壳并散发到空气中，传导路径较长，而且铁芯是电机的发热源，本身温度较高，铁芯与绕组之间传热效率低下；

2、铁芯与绕组间存在骨架、槽纸等绝缘体，这些绝缘体为塑料或薄膜，导热性能差，铜线绕组的热量无法快速地通过骨架与槽纸传导至铁芯。

实用新型内容

本实用新型提供一种散热装置及具有其的电机，以解决现有技术中的绕组不易散热的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种散热装置，包括：第一导热部，用于与绕组接触以吸收绕组的热量，第一导热部由导热材料制成；第二导热部，与第一导热部连接，第二导热部由导热材料制成，第二导热部用于将第一导热部的热量向外传递。

进一步地，第一导热部为导热片，导热片的至少一个侧面与绕组接触。

进一步地，导热片为长方形结构，导热片的尺寸与绕组的尺寸匹配。

进一步地，第二导热部为导热环片，第一导热部的一端与导热环片连接。

进一步地，第一导热部为多个，多个第一导热部沿导热环片的圆周方向间隔设置。

进一步地，散热装置还包括：第一导热管，至少部分地设置在第一导热部内，第一导热管的一端与第二导热部连接。

进一步地，第一导热部为导热片，第一导热管沿导热片的长度方向延伸。

进一步地，第一导热管为多个，多个第一导热管并排设置在导热片上。

进一步地，散热装置还包括：第二导热管，设置在第二导热部上，第一导热管的一端与第二导热管连接。

进一步地，第二导热部为导热环片，第二导热管环绕设置在导热环片上。

进一步地，第二导热管为多个，多个第二导热管沿导热环片的轴向间隔设置。

进一步地，第一导热管的一端与第二导热管连通，第一导热管与第二导热管内设置有冷媒。

进一步地，第一导热管与第二导热管组成闭合通路，第一导热管的内壁上设置有毛细材料层，和/或第二导热管的内壁上设置有毛细材料层。

进一步地，毛细材料层为中空管状结构，毛细材料层由金属粉末或金属丝网制成。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，包括壳体和绕组，绕组设置在壳体内，其中，电机还包括散热装置，散热装置为上述提供的散热装置，散热装置的第一导热部与绕组接触，散热装置的第二导热部与壳体连接。

进一步地，电机还包括铁芯，绕组至少部分地设置在铁芯的线槽内，铁芯为多个，多个铁芯呈环形拼接在壳体内，第一导热部设置在相邻两个铁芯上的绕组之间，第二导热部的端部与铁芯的端部接触。

进一步地，电机还包括环形铁芯，环形铁芯具有线槽，绕组至少部分地设置在线槽内，第一导热部至少部分地设置在线槽内，第一导热部的两个侧面分别与环形铁芯和绕组接触。

应用本实用新型的技术方案，将散热装置的第一导热部与绕组接触，这样可通过第一导热部直接吸收绕组释放的热量，将第二导热部与第一导热部连接，这样第一导热部吸收的热量可通过第二导热部传导至外部。这样可通过散热装置实现绕组与外部的热量传导，缩短了传导路径，并且散热装置的第一导热部和第二导热部均由导热材料制成，因此导热性能较好，所以通过本实用新型提供的散热装置利于将绕组的热量散发到外部。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的散热装置的装配图；

图2示出了图1中的散热装置的爆炸图；

图3示出了本实用新型提供的电机的装配图；

图4示出了图3中的电机的爆炸图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一导热部；20、第二导热部；30、第一导热管；40、第二导热管；50、壳体；60、绕组；70、铁芯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图2所示，本实用新型的实施例提供了一种散热装置，该散热装置包括第一导热部10和第二导热部20。其中，第一导热部10用于与绕组接触以吸收绕组的热量，第一导热部10由导热材料制成。第二导热部20与第一导热部10连接，第二导热部20由导热材料制成，第二导热部20用于将第一导热部的热量向外传递。

应用本实施例的技术方案，将散热装置的第一导热部10与绕组接触，这样可通过第一导热部10直接吸收绕组释放的热量，将第二导热部20与第一导热部10连接，这样第一导热部10吸收的热量可通过第二导热部20传导至外部。这样可通过散热装置实现绕组与外部的热量传导，缩短了传导路径，并且散热装置的第一导热部10和第二导热部20均由导热材料制成，因此导热性能较好，所以通过本实施例提供的散热装置利于将绕组的热量散发到外部。

该散热装置可应用于电机、压缩机等设置有绕组的设备之中。其中，第二导热部20可以伸入到空气中，这样可将绕组产生的热量散发到空气中。为了提高散热效果，可以将第二导热部20与电机或压缩机的壳体连接，这样可将绕组产生的热量传导至壳体，然后通过壳体向外散发。由于绕组的热量容易散发，因此绕组的温度不会过高，这样可以降低骨架、槽纸、或漆包线镀膜的耐温等级，从而可以降低电机或压缩机的制造成本。

在本实施例中，第一导热部10为导热片，导热片的至少一个侧面与绕组接触。将第一导热部10设置为导热片，并将导热片的至少一个侧面与绕组接触，这样可以提高第一导热部10与绕组的接触面积，从而可以提高导热效果。

在本实施例中，可以将导热片设置为长方形结构，并将导热片的尺寸与绕组的尺寸匹配。这样可以进一步提高导热片与绕组的接触面积，从而提高导热效果，以利于绕组的散热。

在本实施例中，第二导热部20为导热环片，第一导热部10的一端与导热环片连接。将第二导热部20设置为导热环片，可以提高第二导热部20的散热面积，从而可以加快热量向外散发，提高对绕组的散热效果。在本实施例中，可以将第一导热部10的一端与导热环片的内表面连接，并将导热环片的外表面与壳体连接。

为了提高导热和散热效果，可以将第一导热部10设置为多个，并且多个第一导热部10沿导热环片的圆周方向间隔设置。这样可通过多个第一导热部10共同对绕组起到导热和散热的效果。在电机或压缩机中通常有多组绕组，可以将多个第一导热部10与多组绕组对应设置。这样可对多组绕组同时起到导热和散热的效果。

如图1和图2所示，在本实施例中，散热装置还包括第一导热管30，第一导热管30至少部分地设置在第一导热部10内，第一导热管30的一端与第二导热部20连接。这样可通过第一导热管30和第一导热部10共同吸收绕组产生的热量并将热量传导至第二导热部20。

在本实施例中，第一导热部10为导热片，第一导热管30沿导热片的长度方向延伸。这样可便于第一导热部10和第一导热管30共同配合以起到导热作用。

为了提高导热效果，可以将第一导热管30设置为多个，多个第一导热管30并排设置在导热片上。这样导热片吸收的热量可通过多个第一导热管30传导到第二导热部20，从而提高导热效率，便于热量散发。

在本实施例中，散热装置还包括第二导热管40，第二导热管40设置在第二导热部20上，第一导热管30的一端与第二导热管40连接。这样第一导热管30可通过第二导热管40将热量传递给第二导热部20，从而将热量散发到外部。在本实施例中，第一导热部10、第二导热部20、第一导热管30、或第二导热管40可以采用铜或铝等导热性能好的材料制造。

在本实施例中，第二导热部20为导热环片，第二导热管40环绕设置在导热环片上。这样可以提高第二导热部20以及第二导热管40与空气或其他部件的接触面积，从而提高绕组的热量向外散发的效率。而且，将第二导热部20设置为导热环片，便于第二导热部20与壳体的连接。为了提高连接强度，可以将第二导热部20的外表面与壳体过盈配合。

进一步地，可以将第二导热管40设置为多个，多个第二导热管40沿导热环片的轴向间隔设置。这样可以提高第二导热管40与导热环片的接触面积，从而便于热量的传递。

为了进一步提高导热和散热效果，在本实施例中，第一导热管30的一端与第二导热管40连通，并且在第一导热管30与第二导热管40内设置有冷媒。冷媒可以吸热蒸发和散热冷凝，这样可以通过冷媒的相变以及在管路内的流动加快热量的传导。具体地，在管路内设置有部分冷媒。第一导热管30与绕组的接触位置温度较高，在此位置冷媒吸热变为气体，气体在管路内流动到第二导热管40，然后向外放热；放热后的冷媒变为液体，然后回流到第一导热管30继续吸热，如此循环流动实现对绕组的热量的快速传导与散发。

具体地，第一导热管30与第二导热管40组成闭合通路，第一导热管30的内壁上设置有毛细材料层，和/或第二导热管40的内壁上设置有毛细材料层。通过设置毛细材料层的毛细作用可以实现液体由第二导热管40向第一导热管30的流动。

在本实施例中，毛细材料层为中空管状结构，毛细材料层由金属粉末或金属丝网制成。这样液态的冷媒可在毛细材料层内流动，从而实现冷媒由第二导热管40向第一导热管30的流动，并且气态冷媒可在中空管状结构的空腔内流动，从而实现冷媒由第一导热管30向第二导热管40的流动。这样可以实现冷媒的状态变换和循环流动，从而加强对绕组的散热效果。

如图3和图4所示，本实用新型的另一实施例还提供了一种电机，电机包括壳体50和绕组60，绕组60设置在壳体50内，电机还包括散热装置，散热装置为上述实施例提供的散热装置，散热装置的第一导热部10与绕组60接触，散热装置的第二导热部20与壳体50连接。

应用本实施例的技术方案，将散热装置的第一导热部10与绕组接触，这样可通过第一导热部10直接吸收绕组释放的热量，将第二导热部20与第一导热部10连接，这样第一导热部10吸收的热量可通过第二导热部20传导至壳体50并通过壳体50传导至外部。这样可通过散热装置实现绕组与壳体50的热量传导，缩短了传导路径，并且散热装置的第一导热部10和第二导热部20均由导热材料制成，因此导热性能较好，所以通过本实施例提供的散热装置利于将电机的绕组的热量散发到外部。

在本实施例中，电机还包括铁芯，铁芯可以设置为不同的形式。例如，如图4所示，绕组60至少部分地设置在铁芯70的线槽内，铁芯70为多个，多个铁芯70呈环形拼接在壳体50内，第一导热部10设置在相邻两个铁芯70上的绕组60之间，第二导热部20的端部与铁芯70的端部接触。如此设置可通过一个第一导热部10同时对两个绕组进行导热和散热。第一导热部10可以与绕组一一对应设置，这样可以提高电机的整体散热效果。并且将第二导热部20的端部与铁芯70的端部接触，还能够通过第二导热部20对铁芯进行散热。

在未示出的另一种铁芯形式中，铁芯为环形结构，环形铁芯具有线槽，绕组至少部分地设置在线槽内，第一导热部10至少部分地设置在线槽内，第一导热部10的两个侧面分别与环形铁芯和绕组接触。这样，可通过第一导热部10同时吸收环形铁芯和绕组散发的热量，从而既利用绕组的散热又利用环形铁芯的散热，这样可以提高电机的整体散热性能。在本实施例中，可在环形铁芯的线槽的两侧各设置一个第一导热部10，并将绕组设置在两个第一导热部10之间，这样可以进一步提高导热和散热的效果。在本实施例中，环形铁芯上设置有多个线槽，多个线槽、多个绕组以及多个第一导热部10对应设置。

应用本实用新型的技术方案，将散热装置的第一导热部10与绕组接触，这样可通过第一导热部10直接吸收绕组释放的热量，将第二导热部20与第一导热部10连接，这样第一导热部10吸收的热量可通过第二导热部20传导至外部。这样可通过散热装置实现绕组与外部的热量传导，缩短了传导路径，并且散热装置的第一导热部10和第二导热部20均由导热材料制成，因此导热性能较好，所以通过本实用新型提供的散热装置利于将绕组的热量散发到外部。由于绕组的热量容易散发，因此绕组的温度不会过高，这样可以降低骨架、槽纸、或漆包线镀膜的耐温等级，从而可以降低电机的制造成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

Claims (17)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：

第一导热部(10)，用于与绕组接触以吸收所述绕组的热量，所述第一导热部(10)由导热材料制成；

第二导热部(20)，与所述第一导热部(10)连接，所述第二导热部(20)由导热材料制成，所述第二导热部(20)用于将所述第一导热部的热量向外传递。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一导热部(10)为导热片，所述导热片的至少一个侧面与所述绕组接触。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述导热片为长方形结构，所述导热片的尺寸与所述绕组的尺寸匹配。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述第二导热部(20)为导热环片，所述第一导热部(10)的一端与所述导热环片连接。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述第一导热部(10)为多个，多个所述第一导热部(10)沿所述导热环片的圆周方向间隔设置。

6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括：

第一导热管(30)，至少部分地设置在所述第一导热部(10)内，所述第一导热管(30)的一端与所述第二导热部(20)连接。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述第一导热部(10)为导热片，所述第一导热管(30)沿所述导热片的长度方向延伸。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述第一导热管(30)为多个，多个所述第一导热管(30)并排设置在所述导热片上。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括：

第二导热管(40)，设置在所述第二导热部(20)上，所述第一导热管(30)的一端与所述第二导热管(40)连接。

10.根据权利要求9所述的散热装置，其特征在于，所述第二导热部(20)为导热环片，所述第二导热管(40)环绕设置在所述导热环片上。

11.根据权利要求10所述的散热装置，其特征在于，所述第二导热管(40)为多个，多个所述第二导热管(40)沿所述导热环片的轴向间隔设置。

12.根据权利要求9所述的散热装置，其特征在于，所述第一导热管(30)的一端与所述第二导热管(40)连通，所述第一导热管(30)与所述第二导热管(40)内设置有冷媒。

13.根据权利要求12所述的散热装置，其特征在于，所述第一导热管(30)与所述第二导热管(40)组成闭合通路，所述第一导热管(30)的内壁上设置有毛细材料层，和/或所述第二导热管(40)的内壁上设置有毛细材料层。

14.根据权利要求13所述的散热装置，其特征在于，所述毛细材料层为中空管状结构，所述毛细材料层由金属粉末或金属丝网制成。

15.一种电机，包括壳体(50)和绕组(60)，所述绕组(60)设置在所述壳体(50)内，其特征在于，所述电机还包括散热装置，所述散热装置为权利要求1至14中任一项所述的散热装置，所述散热装置的第一导热部(10)与所述绕组(60)接触，所述散热装置的第二导热部(20)与所述壳体(50)连接。

16.根据权利要求15所述的电机，其特征在于，所述电机还包括铁芯(70)，所述绕组(60)至少部分地设置在所述铁芯(70)的线槽内，所述铁芯(70)为多个，多个所述铁芯(70)呈环形拼接在所述壳体(50)内，所述第一导热部(10)设置在相邻两个所述铁芯(70)上的绕组(60)之间，所述第二导热部(20)的端部与所述铁芯(70)的端部接触。

17.根据权利要求15所述的电机，其特征在于，所述电机还包括环形铁芯，所述环形铁芯具有线槽，所述绕组至少部分地设置在所述线槽内，所述第一导热部(10)至少部分地设置在所述线槽内，所述第一导热部(10)的两个侧面分别与所述环形铁芯和所述绕组接触。