一種導熱結構的大功率空心杯電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電機領域，具體涉及一種導熱結構的大功率空心杯電機。
【背景技術】
[0002]空心杯電機屬于直流永磁電機。空心杯電機具有突出的節能特性、靈敏方便的控制特性和穩定的運行特性，作為高效率的能量轉換裝置，代表了高速電機的發展方向。
[0003]無刷空心杯電機在結構上突破了傳統電機的定子結構形式，采用的是無鐵心定子。內外轉子結構，內轉子和外轉子安裝在同一裝置上同步旋轉。這種新穎的結構徹底消除了定子鐵心損耗，更適合做高頻電機，另外，由于定子骨架為絕緣不導磁材料，所以相當于無齒槽結構，在轉子高速旋轉時，就不會存在齒槽轉矩和齒諧波，使得轉子轉動更加平穩。
[0004]但是由于電機定子沒有鐵心，而且普通空心杯電機定子骨架多為絕緣不導磁材料，使得電機定子線圈的熱量沒有辦法散出，電機功率越大，線圈的發熱量越大，這就限制了空心杯電機往大功率方向的發展。所以，如何解決空心杯電機的散熱是使其向大功率方向發展的關鍵問題。

【發明內容】

[0005]基于以上不足之處，本發明提供一種導熱結構的大功率空心杯電機，本發明能夠克服現有無刷空心杯電機由于定子線圈熱量無法散出而限制其向大功率方向發展的問題。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種導熱結構的大功率空心杯電機，兩側為鏡像結構，每側包括電機內轉子、電機定子、電機外轉子和電機內外轉子支架，電機外轉子和電機內轉子安裝在電機內外轉子支架上，電機定子位于電機外轉子和電機內轉子之間，電機外轉子、電機定子、電機內轉子及氣隙構成閉合的磁路，所述的電機定子包括電機定子骨架、電機定子骨架鎖緊環、電機定子線圈、電機定子骨架固定盤和導熱樹脂，電機定子骨架以過盈配合的方式安裝在電機定子骨架固定盤上，并用電機定子骨架鎖緊環緊固電機定子骨架，電機定子線圈嵌裝在電機定子骨架的線槽里，電機定子線圈的出線端端部平鋪到電機定子骨架固定盤上，使得電機定子線圈和電機定子骨架固定盤緊密接觸，電機定子線圈外部用導熱樹脂整體灌封，所述的電機外轉子包括電機外轉子鐵心和電機外轉子磁鋼，電機外轉子磁鋼粘于電機外轉子鐵心上，所述的電機內轉子為單純的電機內轉子導磁鐵心。
[0008]本發明還有這樣一些技術特征:
[0009]1.所述的電機定子骨架固定盤和電機定子骨架鎖緊環均采用不導磁、電阻率大于0.72 Ω /m7的材料制成。
[0010]2.所述的導熱樹脂為耐高溫環氧型導熱膠。
[0011]3.所述的電機外轉子鐵心和電機內轉子鐵心均采用導磁性能良好,最小磁感B5_> 1.62T的材料。
[0012]4.所述的電機內外轉子支架采用不導磁金屬材料制作。
[0013]本發明的原理是:由于空心杯電機定子無鐵心，內外轉子同步旋轉，所以定轉子上不存在渦流損耗，因此電機的熱量主要來自定子線圈的銅耗。該發明主要是通過定子線圈出線端端部緊貼在定子骨架固定盤上并用導熱樹脂灌封，線圈的熱量通過導熱性能良好的金屬固定盤導出，再通過固定盤傳導至機體，使得線圈出線端端部溫度降低，定子線圈非出線端端部及中部通過銅線的良好導熱性能將熱量傳導到線圈出線端端部，這樣線圈的整體溫升就會降低。隨著電機功率的增大，線圈的發熱量增加，可在定子固定盤上設置冷卻水道進行水冷散熱。定子骨架固定盤必須選用不導磁、低電導率的金屬材料，以減小雜散磁場產生的渦流損耗。
[0014]本發明的有益效果:
[0015]本發明提供的一種導熱結構的大功率空心杯電機，與傳統導熱結構的空心杯電機相比，電機的導熱結構更合理，溫度更容易降低。傳統空心杯電機大都是以下幾種導熱方式，有的純靠輻射散熱、有的靠在電機定子線圈外灌封導熱樹脂、還有的在電機定子骨架中加入氮化鋁粉末進行導熱。本發明是通過電機定子線圈和金屬固定盤緊密接觸，把線圈的熱量傳導到金屬固定盤上導出，是靠金屬導熱。高溫導熱樹脂的導熱系數為1.3?1.5W/(m*k)，金屬的導熱系數大都在10以上。所以相同情況下用金屬導熱相比其他的要好很多，當電機功率增大以后，還可以在金屬固定盤上設置冷卻水道進行水冷。所以該發明使得空心杯電機可以向更大功率方向發展。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步的說明:
[0018]實施例1
[0019]—種導熱結構的大功率空心杯電機，包括電機內轉子、電機定子、電機外轉子和電機內外轉子支架9，電機外轉子和電機內轉子安裝在電機內外轉子支架9上，電機定子位于電機外轉子和電機內轉子之間，電機外轉子、電機定子、電機內轉子及氣隙構成閉合的磁路，所述的電機定子包括電機定子骨架1、電機定子骨架鎖緊環2、電機定子線圈3、電機定子骨架固定盤4和導熱樹脂5，電機定子骨架I以過盈配合的方式安裝在電機定子骨架固定盤4上，并用電機定子骨架鎖緊環2緊固電機定子骨架1，電機定子線圈3嵌裝在電機定子骨架I的線槽里，電機定子線圈3的出線端端部平鋪到電機定子骨架固定盤4上，使得電機定子線圈3和電機定子骨架固定盤4緊密接觸，電機定子線圈3外部用導熱樹脂5整體灌封，所述的電機外轉子包括電機外轉子鐵心6和電機外轉子磁鋼7，電機外轉子磁鋼7粘于電機外轉子鐵心6上，所述的電機內轉子為單純的電機內轉子導磁鐵心8。
[0020]所述的電機定子骨架固定盤和電機定子骨架鎖緊環均采用不導磁、電阻率大的材料制成；所述的導熱樹脂為耐高溫環氧型導熱膠；所述的電機外轉子鐵心和電機內轉子鐵心均采用導磁性能良好的材料；所述的電機內外轉子支架采用不導磁金屬材料制作。
[0021]實施例2
[0022]電機定子線圈安裝到電機定子骨架上以后，線圈出線端端部要整體平鋪到電機定子骨架固定盤的槽里，使線圈端部和固定盤充分接觸，線圈的熱量通過定子固定盤導出。電機定子骨架固定盤和電機定子骨架鎖緊環均用不導磁、高電阻率的金屬材料，如lCrl8Ni9Ti(p = 0.73 Ω/m7) >0Cr23Nil3Ti ( P = 0.78 Ω/m7)等，電機定子線圈嵌裝完后，在線圈外部灌封導熱樹脂，以增加線圈的橫向導熱能力。導熱樹脂可用耐高溫環氧型導熱膠ZB6258、ZB6208等，電機外轉子鐵心和電機內轉子鐵心均采用導磁性能良好的材料，如1J50、1J79、1J22、娃鋼片或非晶中的任意一種疊壓制成，電機內外轉子支架米用不導磁金屬材料制作，如lCrl8Ni9Ti等。
【主權項】
1.一種導熱結構的大功率空心杯電機，電機兩側為鏡像結構，每側包括電機內轉子、電機定子、電機外轉子和電機內外轉子支架(9)，其特征在于:電機外轉子和電機內轉子安裝在電機內外轉子支架(9)上，電機定子位于電機外轉子和電機內轉子之間，電機外轉子、電機定子、電機內轉子及氣隙構成閉合的磁路，所述的電機定子包括電機定子骨架(I)、電機定子骨架鎖緊環(2)、電機定子線圈(3)、電機定子骨架固定盤(4)和導熱樹脂(5)，電機定子骨架(I)以過盈配合的方式安裝在電機定子骨架固定盤(4)上，并用電機定子骨架鎖緊環(2)緊固電機定子骨架(I)，電機定子線圈(3)嵌裝在電機定子骨架(I)的線槽里，電機定子線圈(3)的出線端端部平鋪到電機定子骨架固定盤(4)上，使得電機定子線圈(3)和電機定子骨架固定盤(4)緊密接觸，電機定子線圈(3)外部用導熱樹脂(5)整體灌封，所述的電機外轉子包括電機外轉子鐵心(6)和電機外轉子磁鋼(7),電機外轉子磁鋼(7)粘于電機外轉子鐵心(6)上，所述的電機內轉子為單純的電機內轉子導磁鐵心(8)。
2.如權利要求1所述的一種導熱結構的大功率空心杯電機，其特征在于:所述的電機定子骨架固定盤和電機定子骨架鎖緊環均采用不導磁、電阻率大于0.72Ω/πι7的材料制成。
3.如權利要求1所述的一種導熱結構的大功率空心杯電機，其特征在于:所述的導熱樹脂為耐高溫環氧型導熱膠。
4.如權利要求1所述的一種導熱結構的大功率空心杯電機，其特征在于:所述的電機外轉子鐵心和電機內轉子鐵心均采用導磁性能良好，最小磁感B.> 1.62T的材料。
5.如權利要求1所述的一種導熱結構的大功率空心杯電機，其特征在于:所述的電機內外轉子支架采用不導磁金屬材料制作。
【專利摘要】本發明公開了一種導熱結構的大功率空心杯電機，電機兩側為鏡像結構，每側包括電機內轉子、電機定子、電機外轉子和電機內外轉子支架，電機外轉子和電機內轉子安裝在電機內外轉子支架上，電機定子位于電機外轉子和電機內轉子之間，電機外轉子、電機定子、電機內轉子及氣隙構成閉合的磁路，所述的電機定子包括電機定子骨架、電機定子骨架鎖緊環、電機定子線圈、電機定子骨架固定盤和導熱樹脂，所述的電機外轉子包括電機外轉子鐵心和電機外轉子磁鋼，所述的電機內轉子為單純的電機內轉子導磁鐵心；本發明具有導熱結構更合理，溫度更容易降低的優點。
【IPC分類】H02K16-02, H02K3-48, H02K3-47, H02K3-50
【公開號】CN104753274
【申請號】CN201310726395
【發明人】蔣濤, 劉芝秀, 杜靜
【申請人】北京奇峰聚能科技有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月26日