CN207968116U - 一种电机定子散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提供一种电机定子散热结构，包括电机外壳、定子铁芯、定子线圈、绝缘导热层及导热线；所述定子线圈底部设有绝缘导热层，所述绝缘导热层另一面设有若干根导热线；所述定子铁芯顶部设有引线压板，所述定子铁芯外部设有两组定子压片，所述任一一组定子压片为对称的两片半圆环，所述任一一组定子压片的两片半圆环之间有空隙开口，所述两组定子压片平行设置，所述电机外壳侧面设有若干通风口。本实用新型的有益效果在于：保证使用该结构的永磁无刷电机在保证不明显增加体积的情况下提升电机整体的散热能力，同时可采用多部电机集中散热的方式，减小设备整体体积，保证电机的使用要求，提升电机使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型机械加工领域，尤其涉及一种电机定子散热结构。
背景技术
电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用定子绕组产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。
永磁无刷直流电动机是由一块或多块永磁体建立磁场的直流电动机，其性能与恒定励磁电流的他励直流电动机相似，可以由改变电枢电压来方便地调速。与他励式直流电动机相比，具有体积小、效率高、结构简单、用铜量少等优点，是小功率直流电动机的主要类型。
电机在进行能量转换时，总是有一小部分损耗转变成热量，同时由于机械运动
电动机在绝大部分的情况下，因发热对于润滑油寿命的影响更甚于加在轴承上的负载重量对机械寿命的影响。因此，以润滑油寿命推算电动机寿命，对润滑油寿命影响最大的要因是温度，温度大幅地影响了寿命时间。
因此一般的电动机均需设有配套的冷却系统，以保证电机的正常使用和寿命，但由于一般的电机内置冷却设备体积较大，而一般用在电子器材或手持式医疗器械等内的的永磁无刷电机均体积较小，并且在使用时对电机及设备整体的温度要求均较高。
综上所述，现有永磁无刷电机在首先考虑体积小型化的情况下，很难保证电机的散热性能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电机定子散热结构，结构简单，可保证使用该结构的永磁无刷电机在保证不明显增加体积的情况下提升电机整体的散热能力，同时可采用多部电机集中散热的方式，减小设备整体体积，保证电机的使用要求，提升电机使用寿命。
本实用新型的技术方案为：一种电机定子散热结构，其特征在于：包括电机外壳、定子铁芯、定子线圈、绝缘导热层及导热线；所述定子线圈底部设有绝缘导热层，与定子线圈紧密贴合，所述绝缘导热层另一面设有若干根导热线；所述定子铁芯顶部设有引线压板，与定子铁芯紧密贴合，所述引线压板为环形，所述引线压板设有若干引线卡口，所述引线卡口的数量与定子引线的数量相同，且位置与定子引线的引出位置对应，保证定子引线的盘绕距离最短；所述定子铁芯外部设有两组定子压片，所述任一一组定子压片固定于电机外壳内部，所述任一一组定子压片为对称的两片半圆环，所述任一一组定子压片的两片半圆环之间有空隙开口，这样区别于传统闭合环式定子压片的设计，可以有效减小因涡流效应在定子压片中产生的热量，在减小电机整体温度的同时，减少能量损耗，所述两组定子压片平行设置，保证定子压片对定子铁芯固定的压力均匀分布，保证电机工作的稳定性；所述电机外壳侧面设有若干通风口，可增加电机的散热效率。
进一步，所述任一引线卡口下侧设有通气槽，保证引线与电机定子之间留有空隙，增加通气散热能力，所述通气槽的宽度大于引线卡口的直径，保证引线可以正常卡入，同时防止因引线窜动堵塞通气槽。
进一步，所述定子压片中的任一一片半圆环的两端设有定位卡，可对定子铁芯进行有效固定，保证电机工作过程中定子铁芯的稳定性。
更进一步，所述两组定子压片的两片半圆环之间的的空隙开口成一个固定角度，该角度范围为大于0°小于180°，以保证两组定子压片的定位卡对定子铁芯的定位卡点不在同一直线上，使定子铁芯受力均匀。
进一步，所述绝缘导热层材料为聚酰亚胺材料，聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，无明显熔点，高绝缘性能，103赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘材料，因此选用聚酰亚胺材料作为绝缘导热层材料，绝缘导热层不会因温度过高产生融化造成形变，同时保证定子线圈与导热线之间绝缘，避免影响电机电磁损坏，另外聚酰亚胺的导热性能小于导热线选用的金属的导热性能，可形成有效的单向散热结构，提升导热线的散热能力。
进一步，所述导热线材质为铜，铜为热的良导体，可有效将电机定子的热量进行传递散失。
进一步，所述定子压片宽度为0.4mm，厚度为0.2mm。
进一步，所述电机外壳材质为钢材，所述通风口数量为6个，所述6个通风口在电机外壳侧面的位置为等距离均匀分布，因此可在电机壳侧面形成三组两两相对的通风口，在电机工作时形成小范围对流环境，提升电机壳的散热效率。
进一步，所述导热线数量为12根，所述导热线直径范围为3mm至10mm。
进一步，所述绝缘导热层为环形。
本实用新型的有益效果在于：通过增设绝缘导热层及导热线，可将电机工作中产生的热量集中传到到电机外部直接散失或通过连接其他散热器进行散失，电机外壳的通风窗及引线压板可以增加电机各部位的通风降温效率，定子压片可以减少因涡流效应产生的能量损耗，同时减少热量的产生，通过以上各部分的综合装配利用，可保证使用该结构的永磁无刷电机在保证不明显增加体积的情况下提升电机整体的散热能力，同时可采用多部电机集中散热的方式，减小设备整体体积，保证电机的使用要求，提升电机使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型定子结构的主视图；
图3为本实用新型定子结构的俯视图；
图4为本实用新型定子结构的仰视图；
图5为本实用新型实施例一的引线卡口部分的局部放大图；
图6为本实用新型实施例三的连接结构图。
附图标记：
1-定子铁芯； 2-定子线圈； 3-定子压片；
4-绝缘导热层； 5-导热线； 6-引线压板；
7-电机外壳； 8-引线卡口； 9-通风口；
10-散热器； 31-定位卡； 81-通气槽；
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一
图1为本实用新型的主视图，图2为本实用新型定子结构的主视图，图3为本实用新型定子结构的俯视图，图4为本实用新型定子结构的仰视图，图5为本实用新型实施例一的引线卡口部分的局部放大图，如图所示一种电机定子散热结构，包括电机外壳7、定子铁芯1、定子线圈2、绝缘导热层4及导热线5；所述定子线圈2底部设有绝缘导热层4，与定子线圈2紧密贴合，所述绝缘导热层4另一面设有若干根导热线5；所述定子铁芯1顶部设有引线压板6，与定子铁芯1紧密贴合，所述引线压板6为环形，所述引线压板6设有若干引线卡口8，所述引线卡口8的数量与定子引线的数量相同，且位置与定子引线的引出位置对应，保证定子引线的盘绕距离最短；所述定子铁芯1外部设有两组定子压片3，所述任一一组定子压片3固定于电机外壳7内部，所述任一一组定子压片3为对称的两片半圆环，所述任一一组定子压片3的两片半圆环之间有空隙开口，所述两组定子压片3平行设置，保证定子压片3对定子铁芯1固定的压力均匀分布，保证电机工作的稳定性；所述电机外壳7侧面设有6个通风口9，可增加电机的散热效率。
所述任一引线卡口8下侧设有通气槽81，保证引线与电机定子之间留有空隙，增加通气散热能力，所述通气槽的宽度大于引线卡口8的直径，保证引线可以正常卡入，同时防止因引线窜动堵塞通气槽81。
所述定子压片3中的任一一片半圆环的两端设有定位卡31，可对定子铁芯1进行有效固定，保证电机工作过程中定子铁芯1的稳定性。
所述两组定子压片3的两片半圆环之间的的空隙开口成90°，保证定子铁芯1受力均匀。
所述电机外壳7材质为钢材，所述6个通风口9在电机外壳7侧面的位置为等距离均匀分布。
所述绝缘导热层为环形。
实施例二：
如图1-图4所示一种电机定子散热结构，包括电机外壳7、定子铁芯1、定子线圈2、绝缘导热层4及导热线5；所述定子线圈2底部设有绝缘导热层4，与定子线圈2紧密贴合，所述绝缘导热层4另一面设有12根导热线5；所述定子铁芯1顶部设有引线压板6，与定子铁芯1紧密贴合，所述引线压板6为环形，所述引线压板6设有4个引线卡口8，所述定子铁芯1外部设有两组定子压片3，所述任一一组定子压片3固定于电机外壳7内部，所述任一一组定子压片3为对称的两片半圆环，所述任一一组定子压片3的两片半圆环之间有空隙开口，所述两组定子压片3平行设置，保证定子压片3对定子铁芯1固定的压力均匀分布，保证电机工作的稳定性；所述电机外壳7侧面设有若干通风口9。
所述绝缘导热层4材料为聚酰亚胺材料。
所述导热线5材质为铜，铜为热的良导体，可有效将电机定子的热量进行传递散失。
所述定子压片3宽度为0.4mm，厚度为0.2mm。
所述导热线直径为5mm。
为验证该散热结构效果进行相关实验检测：
实验组采用实施例二所示电机定子散热结构，对照组一将实施例二中的导热线5引至铜质散热器进行连接，对照组二除去实施例二中的导热线5部分，对照组三将实施例二中的电机壳更换完普通不带有通风口的电机壳，对照组四为普通电机，五组电机其他规格参数均相同，电机外壳尺寸均为35mm*8mm*9mm，在相同条件下运行，分别采集运行3分钟及运行10分钟时的电机温度数据，实验共进行10次，取平均值进行分析，实验数据如下：
由实验数据可知，带有实施例二所示的电机定子散热结构的电机相比于普通电机可使电机温度降低23％-35％，散热效果非常明显，同时，可知实施例二中设置的导热线5与通风口9对该结构的散热效果影响较大，且导热线5的设置对散热效果的提升尤为明显，另外如在设备整体体积运行的情况下，在导热线一端加设专门散热器，则可进一步提升散热效率。
实施例三
在同一设备内需同时使用三部永磁无刷直流电机，该三部电机均采用图1-图4所示一种电机定子散热结构，包括电机外壳7、定子铁芯1、定子线圈2、绝缘导热层4及导热线5；所述定子线圈2底部设有绝缘导热层4，与定子线圈2紧密贴合，所述绝缘导热层4另一面设有8根导热线5；所述定子铁芯1顶部设有引线压板6，与定子铁芯1紧密贴合，所述引线压板6为环形，所述引线压板6设有3个引线卡口8，所述定子铁芯1外部设有两组定子压片3，所述任一一组定子压片3固定于电机外壳7内部，所述任一一组定子压片3为对称的两片半圆环，所述任一一组定子压片3的两片半圆环之间有空隙开口，所述两组定子压片3平行设置，保证定子压片3对定子铁芯1固定的压力均匀分布，保证电机工作的稳定性；所述电机外壳7侧面设有6个通风口9。
所述绝缘导热层4材料为聚酰亚胺材料。
所述导热线5材质为铜。
所述定子压片3宽度为0.4mm，厚度为0.2mm。
所述导热线直径为3mm。
如图6本实用新型实施例三的连接结构图所示将三部电机中的每一部电机中的8根导热线5汇合至一根并均引至同一散热器10，在提升设备整体电机散热能力的同时减少设备体积，通过实验比较，实施例三所采用的连接方式相比于每一部电机单独设置散热器，其数据结构为，散热效率降低4.6％，设备整体体积减小23.7％。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电机定子散热结构，其特征在于：包括电机外壳、定子铁芯、定子线圈、绝缘导热层及导热线；
所述定子线圈底部设有绝缘导热层，与定子线圈紧密贴合，所述绝缘导热层另一面设有若干根导热线；
所述定子铁芯顶部设有引线压板，与定子铁芯紧密贴合，所述引线压板为环形，所述引线压板设有若干引线卡口；
所述定子铁芯外部设有两组定子压片，所述任一一组定子压片固定于电机外壳内部，所述任一一组定子压片为对称的两片半圆环，所述任一一组定子压片的两片半圆环之间有空隙开口，所述两组定子压片平行设置；
所述电机外壳侧面设有若干通风口。
2.根据权利要求1所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述任一引线卡口下侧设有通气槽。
3.根据权利要求1所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述定子压片中的任一一片半圆环的两端设有定位卡。
4.根据权利要求3所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述两组定子压片的两片半圆环之间的空隙开口成一个固定角度，该角度范围为大于0°小于180°。
5.根据权利要求1所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述绝缘导热层材料为聚酰亚胺材料。
6.根据权利要求1所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述导热线材质为铜。
7.根据权利要求1所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述定子压片宽度为0.4mm，厚度为0.2mm。
8.根据权利要求1所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述电机外壳材质为钢材，所述通风口数量为6个，所述6个通风口在电机外壳侧面的位置为等距离均匀分布。
9.根据权利要求1所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述导热线数量为12根，所述导热线直径范围为3mm至10mm。
10.根据权利要求1所述一种电机定子散热结构，其特征在于：所述绝缘导热层为环形。
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Assignee: Hebei Xinsheng Environmental Technology Co.,Ltd. Assignor: TIANJIN ZHUOYOU ZHISHUN TECHNOLOGY CO.,LTD. Contract record no.: X2024980003058 Denomination of utility model: A cooling structure for motor stator Granted publication date: 20181012 License type: Common License Record date: 20240319 |