一种直流无刷电机多通道水冷散热系统的制作方法

1.本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种直流无刷电机多通道水冷散热系统。


背景技术：

2.永磁无刷电动机是通过电子电路换相或电流控制的永磁电动机。永磁无刷电动机有正弦波驱动和方波驱动两种型式。正弦波驱动的永磁电机称为永磁交流伺服电动机，方波驱动的永磁电机称为直流无刷电动机。直流无刷电机因为其优异的性能从而被广泛应用于各种电子设备或器具中，如录音机、机、电唱机、电动按摩器、电脑硬盘、光驱及各种玩具，也广泛应用于汽车、摩托车、船舶、航空、机械等各种行业中。
3.对于一些功率较小的直流无刷电机，在运行时，往往不会产生太大的热量，对电机的损害较小，往往不会有散热手段，或者对于功率较大一点的直流无刷电机，会采用机壳外加工散热翅片的手段，通过增加散热面积，来实现对机体的散热。对于大功率的直流无刷电机，还会采用风冷，液冷等手段，进一步降低电机主体的温度，从而提高电机的使用寿命，保证电机性能。对于传统的液冷手段，是在电机机壳内部加入散热水道，通入冷却水，利用冷却水带走电机定子上的热量，从而降低电机整体的温度。但是由于冷却水的入口的限制和冷却水道为了能包覆整个电机而需要很长的行走路线，导致在接近出口处的电机散热情况较差，电机各个部分散热不均匀。


技术实现要素：

4.为解决现在技术存在的上述问题，本发明提供了一种可以有效的降低电机的整体温度，散热能力强，效率高，维护方便，制造方便的直流无刷电机多通道水冷散热系统。
5.本发明采用的技术方案是：
6.一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，包括电机主体，所述电机主体包括机壳、安装于机壳内的定子组件，其特征在于：所述机壳与定子组件之间安装有圆形液路环，所述圆形液路环的进水口与出水口均与外部水箱连通；所述圆形液路环的外表面上均布有环设的若干条水道，每条水道均设有独立的进水口和出水口。本发明设置多通道散热，提高散热效率，有效降低电机的温度。
7.进一步，所述圆形液路环的每条环设水道均阻隔形成两路半圆形水道，两路半圆形水道的进水口位于同一侧，出水口位于同一侧。本发明降低了水道的流通距离，进一步提高散热效率。
8.进一步，所述机壳的顶部设有与水道的进水口一一对应的入水口，所述机壳的底部设有与水道的出水口一一对应的回水口。
9.进一步，所述外部水箱的出水端通过分流管与机壳的入水口一一对应连通连接，所述外部水箱的进水端通过分流管与机壳的回水口一一对应连通设置。
10.进一步，所述外部水箱的出水端与分流管的入口端之间设有抽水泵。
11.进一步，所述圆形液路环的轴向长度与定子组件的长度相同，可以将整个电机定子包覆降温。
12.进一步，所述机壳的外表面设有若干用于辅助散热的散热翅片。
13.进一步，所述电机主体还包括安装于机壳两侧的前端盖和后端盖、以及可转动安装于定子组件内的转子组件。
14.进一步，所述转子组件的两端均通过轴承可转动的连接于前端盖和机壳上。
15.进一步，所述后端盖上设有绕组线圈引出盒。
16.本发明的有益效果：电机的散热水道采用了多通道散热方式，降低了水道的流通距离，提高了冷却液的散热效率，能有效降低电机的温度。
附图说明
17.图1是本发明的爆炸结构示意图。
18.图2是本发明的圆形液路环的结构示意图。
19.图3是本发明的机壳的结构示意图。
20.图4是本发明的分流管的截面结构示意图。
21.图中：1、前端盖固定螺钉；2、前端盖；3、密封圈；4、第一轴承；5、转子组件；6、定子组件；7、圆形液路环；71、水道；8、机壳；81、入水口；82、回水口；83、散热翅片；9、第二轴承；10、绕组线圈引出盒；11、后端盖固定螺钉。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.参见图1
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4，本实施例提供了一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，包括电机主体、圆形液路环7、外部水箱(图中未画出)。
27.本实施例所述电机主体是本散热系统的主要实验对象，一款无感直流无刷电机。所述电机主体包括机壳8、安装于机壳8内的定子组件6、安装于机壳8两侧的前端盖2和后端盖、以及可转动安装于定子组件6内的转子组件5，所述前端盖2通过前端盖固定螺钉1固定在机壳8的端面上，所述后端盖通过后端盖固定螺钉11固定在机壳8的另一端面上。所述转子组件5的一端通过第一轴承4可转动的连接于前端盖2上，第一轴承4与前端盖2之间设有密封圈3，所述转子组件5的另一端通过第二轴承9可转动的连接于机壳8上。所述后端盖上设有绕组线圈引出盒10。
28.本实施例所述圆形液路环7安装于机壳8与定子组件6之间，所述圆形液路环7的进水口与出水口均与外部水箱连通；所述圆形液路环7的外表面上均布有环设的若干条水道71，每条水道71均设有独立的进水口和出水口。本发明设置多通道散热，提高散热效率，有效降低电机的温度。所述圆形液路环7的每条环设水道71均阻隔形成两路半圆形水道，两路半圆形水道的进水口位于同一侧，出水口位于同一侧。本发明降低了水道的流通距离，进一步提高散热效率。具体的，本实施例所述圆形液冷环7是一种圆柱形桶状结构，圆形液路环7和机壳8之间相互配合，安装在电机上，圆形液路环7的长度和电机定子长度相同，在圆形液路环7周围两侧开有十二条水道，可以包覆整个电机定子，每条水道从上到下垂直呈半圆形分布，可以有效降低水道的流通距离，提高冷却效率。
29.本实施例所述机壳8的顶部设有与水道71的进水口一一对应的入水口81，所述机壳8的底部设有与水道71的出水口一一对应的回水口82。具体的，本实施例在机壳8顶部和底部有十二对入水口81和回水口82，可以和圆形液路环7对应。
30.本实施例所述外部水箱的出水端通过分流管与机壳8的入水口81一一对应连通连接，所述外部水箱的进水端通过分流管与机壳8的回水口82一一对应连通设置。具体的，分流管可以将冷却液分为十二条支流通过机壳8的入水口81送入圆形液路环7内部。所述外部水箱的出水端与分流管的入口端之间设有抽水泵。
31.本实施例在机壳8外部加工有散热翅片83，可以配合内部液冷散热，增大电机与外界的接触面积，提高散热强度。
32.本发明所述的圆形液路环7是冷却液的主要流通通道，主要载体。所述机壳8是圆形液路环7和外部水道之间连接的载体。所述分流管将抽水泵中抽出的水进行分流后送入圆形液路环7内。冷却液通过外部水箱，由抽水泵将水抽取出来，通过分流管进行分流后，送入机壳8上的入水口81，再进入圆形液路环7，最终从机壳8上的回水口82流出回到外部水箱。
33.本发明所述直流无刷电机水冷散热系统在工作时，冷却液储存在外部水箱内部，启动抽水泵，将冷却液抽出，送入分流管，冷却液经过分流管，经过分流截面，将冷却液分为十二条支流，通过机壳8的入水口81送入圆形液路环7，从而冷却液从电机顶部向电机底部流动，并且带走电机热量，并从机壳8底部的回水口82流出，流回外部水箱。并在外部水箱
中，冷却液被冷却，再次进入下一次循环中。同时机壳8上的散热翅片83，也起到辅助电机散热的作用。
34.本发明将各个散热水道分为多个独立的子水道，包覆整个电机定子，冷却水通过电机顶部进入，从电机底部流出，可以有效的降低电机的整体温度，散热能力强，效率高，维护方便，制造方便。

技术特征：
1.一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，包括电机主体，所述电机主体包括机壳、安装于机壳内的定子组件，其特征在于：所述机壳与定子组件之间安装有圆形液路环，所述圆形液路环的进水口与出水口均与外部水箱连通；所述圆形液路环的外表面上均布有环设的若干条水道，每条水道均设有独立的进水口和出水口。2.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述圆形液路环的每条环设水道均阻隔形成两路半圆形水道，两路半圆形水道的进水口位于同一侧，出水口位于同一侧。3.根据权利要求2所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述机壳的顶部设有与水道的进水口一一对应的入水口，所述机壳的底部设有与水道的出水口一一对应的回水口。4.根据权利要求3所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述外部水箱的出水端通过分流管与机壳的入水口一一对应连通连接，所述外部水箱的进水端通过分流管与机壳的回水口一一对应连通设置。5.根据权利要求4所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述外部水箱的出水端与分流管的入口端之间设有抽水泵。6.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述圆形液路环的轴向长度与定子组件的长度相同。7.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述机壳的外表面设有若干用于辅助散热的散热翅片。8.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述电机主体还包括安装于机壳两侧的前端盖和后端盖、以及可转动安装于定子组件内的转子组件。9.根据权利要求8所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述转子组件的两端均通过轴承可转动的连接于前端盖和机壳上。10.根据权利要求8所述的一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，其特征在于：所述后端盖上设有绕组线圈引出盒。
技术总结
一种直流无刷电机多通道水冷散热系统，包括电机主体，所述电机主体包括机壳、安装于机壳内的定子组件，所述机壳与定子组件之间安装有圆形液路环，所述圆形液路环的进水口与出水口均与外部水箱连通；所述圆形液路环的外表面上均布有环设的若干条水道，每条水道均设有独立的进水口和出水口。本发明设置多通道散热，提高散热效率，有效降低电机的温度。有效降低电机的温度。有效降低电机的温度。


技术研发人员：裘信国 赵官峰 刘红
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2021.04.07
技术公布日：2021/6/29