[发明专利]一种基于形变均温板的直线电机散热结构及其制造方法

说明书

本发明提出了一种基于形变均温板的直线电机散热结构及其制造方法，包括相互配合的定子和动子，其特征在于：所述动子包括绕组组件、形变的相变均温板，动子铁芯以及液冷板，所述动子铁芯与相邻绕组组件间开设有凹槽，所述形变的相变均温板嵌入所述凹槽内，并与所述绕组组件以及液冷板相抵接。本发明能够显著改善平板直线电机内部绕组的散热情况，降低电机绕组温度，提升电机过载运行倍数，实现电机微型化和高功率密度化。

技术领域

本发明涉及电机散热技术领域，具体涉及一种基于形变均温板的直线电机散热结构及其制造方法。

背景技术

直线电机广泛应用于电子与半导体设备、UV喷绘行业、UV印染行业、UV印刷行业、UV玻璃行业、精密数控机床、高端医疗器械、手机检测行业、玻璃检测行业等领域。

随着电机向高功率密度等方向发展，随之带来了发热量急剧增大的问题。因此，散热是制约电机发展的重要因素，能否有效解决电机发热问题成为电机能否提升极限功率，实现轻量化的关键。自然风冷和液冷是主流的平板直线电机散热技术，其原理是电机铜线绕组通过绝缘层将热量传递给铁芯再由铁芯等将热量传至外壳，再由空气或液态工质将热量耗散。

然而，现有的风冷与液冷仅能实现与铁芯接触部分的绕组热量耗散。靠近磁钢导轨的铜线绕组的热量则需要先将热量传递至与液冷板模块靠近的部分绕组，再经过上述过程传递至机壳。该散热路径受绝缘漆的影响，热阻极大，无法实现直线电机内部绕组的有效散热，且该部分铜线温度已成为衡量直线电机是否达到保护温度的重要指标。

因此，如何通过降低内部绕组温度改善直线电机的散热从而提高功率是现在需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于形变均温板的直线电机散热结构及其制造方法，能够显著改善平板直线电机内部绕组的散热情况，降低电机绕组温度，提升电机功率。

本公开实施方式的第一方面提供了一种基于形变均温板的直线电机散热结构，包括相互配合的定子和动子，其特征在于：所述动子包括绕组组件、形变的相变均温板，动子铁芯以及液冷板，所述动子铁芯与相邻绕组组件间开设有凹槽，所述形变的相变均温板嵌入所述凹槽内，并与所述绕组组件以及液冷板相抵接。

在本公开的一种实施方式中,所述定子包括磁钢以及导轨，所述磁钢设置于导轨上。

在本公开的一种实施方式中,所述形变的相变均温板分别与所述绕组组件和所述液冷板之间为面接触。

在本公开的一种实施方式中,所述形变的相变均温板的形变形状包括U形或L形。

在本公开的一种实施方式中,所述动子内部填充有导热界面材料。

在本公开的一种实施方式中,所述液冷板厚度大于所述形变的相变均温板。

根据本公开实施方式的第二方面，提供一种基于形变均温板的直线电机散热结构制造方法，采用如下步骤：

步骤1：获取直线电机的尺寸数据和工作情况数据；

步骤2：根据直线电机的尺寸数据和工作情况数据，定制化设计出与直线电机相对应的相变均温板的几何参数和布置参数；

步骤3：几何参数和布置参数对相变均温板进行预处理，再通过折弯模具对相变均温板进行折弯处理，将折弯后的相变均温板安装于直线电机内。

在本公开的一种实施方式中,所述几何参数包括相变均温板的形状、弯折圆角、长宽以及厚度。

在本公开的一种实施方式中，所述布置参数包括相变均温板的布置数量和布置位置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点。