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散热性能多级调控的电机

文献发布时间：2024-01-17 01:21:27

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及散热性能多级调控的电机。

背景技术

电机在工作时，其内部产生的热量会使其温度快速升高。因此，需要对电机进行散热，现有技术中大多是通过散热风扇进行散热，即风冷，具体结构为，风扇安装在风罩内，机壳外部布设散热翅片，散热翅片之间形成风道，风罩将散热风扇的风引导至风道内，冷风经过风道形成风冷散热。但是，在某些使用环形下，如户外高温环境，仅仅通过风冷散热难以达到散热需求，电机有烧坏危险。

基于此，公告号为CN108880071B的发明专利，公开了一种散热电机，其通过散热机构的设置，使得水可以在电机壳体内循环流动，从而吸收电机本体上的温度，达到降低温度的效果。但是，电机壳体的厚度并不大，还需要保证电机壳体结构强度，因此在电机壳体上设置液冷通道并不现实，其不仅降低了壳体的结构强度，使得壳体易破损、变形，壳体的厚度还限制了液冷通道的大小，起不到很好的液冷作用。

发明内容

本发明针对现有技术中电机散热方式存在的问题，提出如下技术方案：

散热性能多级调控的电机，包括外壳和风罩，所述外壳的外表面布设有散热翅片；

所述散热翅片具有内腔，所述内腔具有进液端和出液端；冷却液由所述进液端进入内腔，流至出液端后由出液端排出。

散热翅片具有内腔，通过冷却液循环进出内腔，形成液冷结构，搭配电机自带风冷结构形成多级散热，在不同的使用环境，可匹配不同的散热性能，达到高效散热的目的。

作为上述技术方案的改进，所述的散热性能多级调控的电机，所述外壳外部同轴套设有导热罩，所述外壳的外表面与导热罩的内壁贴合；所述散热翅片布设在导热罩的外表面，所述导热罩的两端都设置有环形腔，所述散热翅片的两端分别与导热罩两端的环形腔连通；所述导热罩上设置有水箱，所述水箱上设置有水泵，所述水泵的进水端和水箱连通，所述水泵上设置有出水管，所述水箱上设置有回水管，所述出水管与其中一个环形腔连通，所述回水管与另一个环形腔连通。

导热罩的设置，一方面方便散热翅片的进液和出液，散热翅片通过导热罩两端的环形腔集中进液和出液，避免散热翅片直接和水箱连接存在的大量管路问题，简化整体结构；另一方面，导热罩套设在外壳外部，对外壳形成保护，避免外壳由于外力导致的破损、变形问题。

作为上述技术方案的改进，所述的散热性能多级调控的电机，靠近所述风罩的环形腔与回水管连通，远离所述风罩的环形腔与进水管连通。

由于进水管与远离风罩的环形腔连通，使得散热翅片远离风罩的一端为进水管，由于进水端初始进液温度较低，该进水端相比出水端散热性能更好，搭配电机自带风冷散热，使电机前后两端散热相对均衡，防止局部过热。

作为上述技术方案的改进，所述的散热性能多级调控的电机，所述外壳的外壁向外凸出有筋条，所述筋条沿外壳的轴向设置，所述导热罩的内壁上设置有与筋条位置对应的容纳槽，所述筋条设置于容纳槽内。

筋条的设置，一方面提高外壳与导热罩的接触面积，提高导热罩吸收外壳上热量的速度，即提高导热能力；另一方面，筋条起到限位的作用，限制导热罩相对外壳转动，提高导热罩和外壳连接的结构稳定性。

电机散热性能多级调控系统，包括：

温度传感器，安装于电机内部，用于采集电机内部温度；

控制模块，所述控制模块预设两个温度节点K

水泵，和所述控制模块连接，接收控制模块发出的控制信息；

断电和报警模块，接收控制模块发出的控制信息，执行断电和报警动作。

作为上述技术方案的改进，所述的电机散热性能多级调控系统，在电机内部温度K小于温度节点K

电机散热性能多级调控方法，包括：

预设温度节点K

采集电机内部温度K；

判断电机内部温度K相对温度节点K

本发明的有益效果为：

(1)散热翅片具有内腔，通过冷却液循环进出内腔，形成液冷结构，搭配电机自带风冷结构形成多级散热，在不同的使用环境，可匹配不同的散热性能，达到高效散热的目的；

(2)在散热翅片上设置液冷通道，相比在外壳上设置液冷通道，不降低外壳的结构强度，同时解决外壳厚度对内腔大小的限制，实用性更强，液冷作用更好。

附图说明

图1示出的是现有技术中电机的结构示意图；

图2示出的是作为本发明一个具体实施例散热性能多级调控的电机的结构示意图；

图3示出的是作为本发明一个具体实施例散热翅片处结构示意图；

图4示出的是作为本发明一个具体实施例导热罩处的结构示意图；

图5示出的是作为本发明一个具体实施例水箱位置示意图；

图6示出的是作为本发明一个具体实施例冷却液流向示意图；

图7示出的是作为本发明一个具体实施例导热罩和外壳配合示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

图2示出的是作为本发明一个具体实施例散热性能多级调控的电机的结构示意图；图3示出的是作为本发明一个具体实施例散热翅片处结构示意图。图2-3中，散热性能多级调控的电机，包括外壳1和风罩2，所述外壳1的外表面布设有散热翅片11；

所述散热翅片11具有内腔111，所述内腔111具有进液端1111和出液端1112；冷却液由所述进液端1111进入内腔，流至出液端1112后由出液端1112排出。

在散热翅片11处设置用于液冷的内腔111，不降低外壳1的结构强度，同时解决外壳厚度对内腔大小的限制。

散热翅片11处设置内腔形成液冷结构，搭配电子自带风冷结构，组成多级散热。具体的，电机自带风冷散热结构能满足散热要求时，采用电机自带风冷散热结构进行散热；在电机发热量较大，电机自带风冷散热难以满足散热要求时，内腔111内通入循环冷却液形成液冷散热，通过液冷散热搭配电机自带风冷散热对电机进行散热；还无法满足散热要求时，停机报警。

作为上述技术方案的改进，图4示出的是作为本发明一个具体实施例导热罩处的结构示意图；图5示出的是作为本发明一个具体实施例水箱位置示意图；图6示出的是作为本发明一个具体实施例冷却液流向示意图。图4-6中，所述外壳1外部同轴套设有导热罩3，所述外壳1的外表面与导热罩3的内壁贴合；所述散热翅片11布设在导热罩3的外表面，所述导热罩3的两端都设置有环形腔31，所述散热翅片11的两端分别与导热罩3两端的环形腔31连通；所述导热罩3上设置有水箱4，所述水箱4上设置有水泵5，所述水泵5的进水端和水箱4连通，所述水泵5上设置有出水管51，所述水箱4上设置有回水管41，所述出水管51与其中一个环形腔31连通，所述回水管41与另一个环形腔31连通。

导热罩3的设置，一方面方便散热翅片11的进液和出液，散热翅片11通过导热罩3两端的环形腔31集中进液和出液，避免散热翅片11直接和水箱4连接存在的大量管路问题，简化整体结构；另一方面，导热罩3套设在外壳1外部，对外壳1形成保护，避免外壳1由于外力导致的破损、变形问题。具体散热翅片11进出液过程为：水泵5工作，从水箱4内抽取冷却液，然后通过进水管51进入导热罩3其中一端的环形腔31内，冷却液再由该环形腔31进入散热翅片11的内腔111，冷却液由散热翅片11的一端流至另一端后流入导热罩3另一端的环形腔31内，然后通过回水管41流回水箱4，冷却液在该循环过程中，带走导热罩3上吸收的壳体1的热量，达到水冷散热的目的；其中，导热罩3采用导热性能优异的铜件或者铝件，或者二者的合金件，冷却液采用自来水；水泵5采用微型水泵。

作为上述技术方案的改进，靠近所述风罩2的环形腔31与回水管41连通，远离所述风罩2的环形腔31与进水管51连通。

电机自带风冷散热的特点是：由于电机靠近风罩2的一端风量较大，风的初始温度较低，电机靠近风罩2的一端散热性好，远离风罩2的一端散热性相对较差，导致电机前后两端散热不均匀。由于进水管51与远离风罩2的环形腔31连通，使得散热翅片11远离风罩2的一端为进水管，由于进水端初始进液温度较低，该进水端相比出水端散热性能更好，搭配电机自带风冷散热，使电机前后两端散热相对均衡，防止局部过热。

作为上述技术方案的改进，图7示出的是作为本发明一个具体实施例导热罩和外壳配合示意图。图7中，所述外壳1的外壁向外凸出有筋条12，所述筋条12沿外壳1的轴向设置，所述导热罩3的内壁上设置有与筋条12位置对应的容纳槽，所述筋条12设置于容纳槽内。

筋条12的设置，一方面提高外壳1与导热罩3的接触面积，提高导热罩3吸收外壳1上热量的速度，即提高导热能力；另一方面，筋条12起到限位的作用，限制导热罩3相对外壳1转动，提高导热罩3和外壳1连接的结构稳定性。