一种自带散热结构的紧凑型电机的制作方法

本发明涉及一种电机，特别是指一种自带散热结构的紧凑型电机。

背景技术：

航空或航海领域，通常要求所使用的电机体积小、质量轻，以减小飞机或船只的载重。然而传统电机，其定子绕组的制作大都是在铁芯上绕上导线，不仅定子绕组加工繁琐，且因定子绕组匝数多，电机整体体积、质量均较大。为解决上述问题，出现了PCB板电机，即采用绘制有线圈的PCB板作为定子绕组的电机，这种电机虽大大减小了电机的体积和质量，但小体积的电机散热难度大，特别是电机内作为发热主体的电子模块的散热，且若按传统的散热方式，在电机内增加散热风扇如轴流风扇等散热结构，一方面因PCB板垂直轴向设置，轴流风扇引入的轴向风受阻，在电机内难以流通，同时PCB板长期受轴向风力的作用，其稳定性难以保证，易变形损坏，故传统轴流风扇的散热方式不可行，另一方面电机本身体积、质量均较小，增加的散热结构会大大增加电机整体的体积和质量，这也使得该种散热方式不可取且应用价值不大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自带散热结构的紧凑型电机。

为实现本发明的目的，现详细说明其技术方案：一种自带散热结构的紧凑型电机，包括沿其圆周绘有线圈的PCB板定子、电子模块和磁钢转子，所述PCB板定子的两侧对称并向外分别依次设有散热壳和端盖，所述散热壳和端盖均与PCB板定子同轴设置，端盖中部设有第一安装槽，同侧散热壳装配后位于同侧端盖的第一安装槽内，所述散热壳靠近端盖的一侧面上沿其圆周设有若干径向散射分布的第一隔板，端盖第一安装槽的底面上沿其圆周设有若干进风口，所述进风口由若干第二隔板分隔而成，端盖第一安装槽圆周侧壁上设有若干出风口，所述散热壳和端盖中其一可转动设置、另一固定设置，固定设置的散热壳或端盖上设有第二安装槽，装配后所述电子模块位于第二安装槽内，所述磁钢转子沿可转动设置的散热壳或端盖圆周均匀分布并固定，所述两端盖固定装配连接。

进一步地，电子模块集成于PCB板定子上。该设置，可进一步减小电机整体积和质量。

进一步地，散热壳可转动设置、端盖固定设置，PCB板定子为环形结构，PCB板定子两侧的散热壳为磁性材料，两散热壳间、PCB板定子内同轴设有一导磁块，所述导磁块套固于一转轴上，导磁块上套固有一位于PCB板定子内的非导磁环，所述两散热壳套固于转轴上并与导磁块接触，靠近PCB板定子侧的散热壳的侧面向外凸出的凸块为所述固定于散热壳上的磁钢转子，所述PCB板定子与端盖固定连接。为磁性材料的两散热壳与中间的导磁块接触后形成一磁体，在导磁块内外环边外漏磁场被转轴和非导磁环屏蔽后，两散热壳上靠近PCB板定子侧的侧面外凸且位置相对应的凸块间路径最短，形成磁路，用作磁钢转子，即该种结构下，磁钢转子与散热壳为一体结构，避免了小体积散热壳上磁钢转子的繁琐安装，其结构简单、牢固。

进一步地，当散热壳可转动设置、端盖固定设置时，第二安装槽位于端盖径向外边缘的内侧面，第一安装槽外的端盖的外侧面上设有若干径向散射分布的第三隔板。第三隔板的设置，一方面可增大端盖与空气的接触面，在产生大量热量的电子模块将热量传导给两端盖后，散热面较大的端盖降温效果好；另一方面相邻两第三隔板间形成小空间的风道，小空间的风道可增大其内风压，进而增大风的流速，实现快速散热的同时，并使风沿端盖径向向外流动，使端盖径向边缘也可得有效散热。

进一步地，端盖可转动设置、散热壳固定设置，两散热壳通过轴承轴与PCB板定子固定连接，所述两端盖可转动地固定于轴承轴上，两端盖上沿其圆周设有用于安装磁钢转子的安装孔，磁钢转子分别位于安装孔内，端盖侧面固定有与其上若干钢磁钢转子形成的环形位置相对应的压环。压环用于限制磁钢转子的轴向移动，使磁钢转子固定于端盖的安装孔内，相比于将磁钢转子焊于或端盖上，该设置使磁钢转子可灵活拆装，进而使电机组装方便。

进一步地，端盖安装孔为内侧面积小外侧面积大的梯形体，所述磁钢转子形状与安装孔形状相对应。一方面，梯形体的结构使磁钢转子可更方便地安装于端盖安装孔内，另一方面，梯形体的端盖安装孔本身可限制磁钢转子轴向向内的移动，即端盖仅外侧面设置一压环即可，而无需两侧面均设置压环，进而使结构更简单，质量更轻。

进一步地，PCB板定子两侧面上分别固定有加强环。PCB板定子的材质使其不耐高温，即高温下的PCB板定子较易变形损坏，加强环的设置，增加了PCB板定子的结构强度，可有效避免磁钢PCB板定子的变形损坏，提高了电机整体的使用寿命。

进一步地，当散热壳可转动设置、端盖固定设置时，两加强环均位于PCB板定子径向内部边缘处，当端盖可转动设置、散热壳固定设置时，两加强环均位于PCB板定子径向外部边缘处。该设置，使PCB板定子径向上的内、外部加强固定，PCB板定子牢固性更好。

本发明自带散热结构的紧凑型电机，主要产热的电子模块置于固定设置的端盖（或散热壳）的第二安装槽内，并将热量传导给两侧端盖（或散热壳），增大与空气的接触面，同侧可转动设置的散热壳（或端盖）一方面用于磁钢转子的固定，另一方面使转动时在其上第一隔板（或第二隔板）的作用下可形成径向风，对同侧端盖（或散热壳）进行散热，该自带散热结构的紧凑型电机，将起散热作用的第一隔板（或第二隔板）设置于磁钢转子的固定安装结构散热壳（或端盖）上，其结构简单，无需另设散热风扇等结构，即在不增加电机体积和质量的情况下，实现电机的高效散热。

附图说明

图1为本发明第一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明第一种实施方式的装配结构示意图；

图3为本发明第一种实施方式不包括端盖的半剖结构示意图；

图4为本发明第二种实施方式的结构示意图；

图5为本发明第二种实施方式的装配结构示意图；

图6为本发明第二种实施方式不包括端盖和磁钢转子的结构示意图。

具体实施方式

图1至图3示出了本发明自带散热结构的紧凑型电机的第一种实施方式。如图1至图3所示，一种自带散热结构的紧凑型电机，包括转轴7、沿其圆周绘有线圈11的PCB板定子1、集成于PCB板定子1上的电子模块4、以及磁钢转子5，所述转轴7上套固有一导磁块6，导磁块6上套固有一非导磁环8，所述PCB板定子1为环形结构，PCB板定子1两侧面径向内部边缘处分别固定有加强环12，PCB板定子1间隙套于非导磁环8外，所述PCB板定子1的两侧对称并向外分别依次设有与其同轴的散热壳2和端盖3，所述散热壳2靠近端盖3的一侧面上沿其圆周设有若干径向散射分布的第一隔板21，散热壳2为磁性材料，靠近PCB板定子1侧的散热壳2的侧面沿其圆周均匀向外凸出的凸块为所述固定于散热壳2上的磁钢转子5，所述两散热壳2套固于转轴7上并与导磁块6接触，所述端盖3靠近散热壳2一侧中部设有第一安装槽31，端盖第一安装槽31的底面上沿其圆周设有若干进风口32，所述进风口32由若干第二隔板33分隔而成，端盖第一安装槽31圆周侧壁上设有若干出风口34，所述端盖3径向外边缘的内侧面还设有第二安装槽23，第一安装槽31外的端盖3的外侧面上设有若干径向散射分布的第三隔板35，所述两端盖3活动套固于转轴7上，同侧散热壳2装配后位于同侧端盖3的第一安装槽31内，PCB板定子1与两端盖3卡固连接，装配后所述电子模块4位于两端盖3的第二安装槽23内，所述两端盖3固定装配连接。

在本发明的第一种实施例中，主要产热的电子模块4置于固定设置的端盖3的第二安装槽23内，并将热量传导给两侧端盖3，以增大散热面；同侧散热壳2转动时，带动其上磁钢转子5，同时在其外侧面上第一隔板21的作用下形成径向风；同侧散热壳2位于同侧端盖3的第一安装槽31内，以便散热壳2产生的径向风流至端盖3，实现对同侧端盖3的散热。具体地，风由端盖3上的进风口32进，在散热壳2的作用下，由端盖3上的出风口34出。该自带散热结构的紧凑型电机，将起散热作用的第一隔板21设置于磁钢转子5的固定结构散热壳2上，其结构简单，无需另设散热风扇等结构，即在不增加电机体积和质量的情况下，实现电机的高效散热。

图4至图6示出了本发明自带散热结构的紧凑型电机的第二种实施方式。如图4至图6所示，一种自带散热结构的紧凑型电机，包括沿其圆周绘有线圈11的PCB板定子1、集成于PCB板定子1上的电子模块4、以及磁钢转子5，所述PCB板定子1两侧面径向外部边缘处分别固定有加强环12，PCB板定子1的两侧对称并向外分别依次设有与其同轴的散热壳2和端盖3，所述散热壳2靠近端盖3的一侧面上沿其圆周设有若干径向散射分布的第一隔板21，散热壳2靠近PCB板定子1的一侧面上还设有第二安装槽23，所述两散热壳2通过轴承轴9与PCB板定子1固定连接，装配后所述电子模块4位于两散热壳2的第二安装槽23内，所述端盖3靠近散热壳2一侧中部设有第一安装槽31，端盖第一安装槽31的底面上沿其圆周设有若干进风口32，所述进风口32由若干第二隔板33分隔而成，端盖第一安装槽31圆周侧壁上设有若干出风口34，所述两端盖3上沿其圆周还设有用于安装磁钢转子5的安装孔51，所述端盖安装孔51为内侧面积小外侧面积大的梯形体，所述磁钢转子5形状与安装孔51形状相对应，磁钢转子5分别位于安装孔51内，端盖3外侧面固定有与其上若干钢磁钢转子5形成的环形位置相对应的压环52，所述两端盖3活动套固于轴承轴9上，装配后同侧散热壳2位于同侧端盖3的第一安装槽31内，所述两端盖3固定装配连接。

在本发明第二种实施方式中，主要产热的电子模块4置于固定设置的散热壳2的第二安装槽23内，并将热量传导给两侧散热壳2，带有第一隔板21的散热壳2可大大增大散热面；同侧可转动设置的端盖3转动时，在其上第二隔板33的作用下形成径向风；同侧散热壳2位于同侧端盖3的第一安装槽31内，以便端盖3产生的径向风将散热壳2上的热量带走，实现对同侧散热壳2的散热。具体地，风由端盖3上的进风口32进，在端盖3第二隔板33的作用下，经第一安装槽31同侧散热壳2后由端盖3上的出风口34出。该自带散热结构的紧凑型电机，将起散热作用的第二隔板33设置于磁钢转子5的固定结构端盖3上，其结构简单，无需另设散热风扇等结构，即在不增加电机体积和质量的情况下，实现电机的高效散热。