航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热模块及其散热方法与流程

本发明涉及一种航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热模块及其散热方法，属于机电工程技术领域。

背景技术：

螺旋桨模型飞机。是目前市场上的强磁无刷电机一个很明显的缺点就是电机在工作时的发热很严重，电机在运转过程中发热虽然不可避免，但是如果电机温度过高，轻则电机的运转性能下降，重则电机由于温度过高，电机内部铜线由于温度过高而烧毁，这种情况对于在空中工作的固定翼航模来说是会导致无人机的坠毁，导致极大地损失。因此，如何在空中对航模的无刷电机的散热是一个很重要的课题。

如一申请号为cn104913403a公开了一种电机散热结构、一种空调器和一种电机散热方法，电机散热结构包括：电机；电机温度传感器，用于检测电机的工作温度；冷媒管，冷媒管的第一端连接至空调器的冷凝器的出口主管路，冷媒管的第二端连接至空调器的气液分离器；电磁阀，设置在冷媒管上，用于控制冷媒管的通断；控制器，用于根据电机温度传感器检测到的电机的工作温度调整电磁阀的工作状态。通过该技术方案，可以将电机的工作温度设置为是否开启电磁阀的判断依据，使得对电机散热的控制更具灵活性和实用性，从而可以在电机温度过高时利用流出冷凝器的冷媒为电机散热降温，节省了为电机降温散热的成本，提升了用户体验。

又如一申请号为cn202150764u公开了一种电机散热器，属于电机设备领域。本实用新型在电机散热风扇端外壳上安装有环形支架，环形支架上设有快速三通接头，快速三通接头的两个口分别与气管两端连接形成环形气管圈，与电机散热风扇端相对的环形气管圈上均匀分布着吹气眼，快速三通接头另一口为进气口。本实用新型由于在与电机散热风扇相对的环形气管圈上均匀分布着吹气眼，通过气流完成对电机降温。为了更好的实现降温效果在进气口上的进气管上设有调节阀，以便调节气流量，能够达到更好的降温效果。

目前航模使用的外转子刷电机一般会在外壳镂空，这样电机在高速旋转的同时就可以对定子发热的绕组进行风冷散热。外转子无刷电机目前广泛运用于四旋翼无人机，外转子无刷电机的不足就是在电机在旋转的同时要使用一部分扭矩去抵消散热导致的空气阻力。因此内转子无刷电机在固定翼螺旋桨无人机上运用广泛，内转子无刷的不足就是无法进行电机内部气动散热，因此需要装置来进行辅助散热。航模上的电机市面上没有有效的散热系统。现有的系统比较简单比如直接在电机外部加上散热片，但是电机位于航模机体内部，就算加了散热片在机壳内部也无法形成有效的热循环，达不到有效的散热。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热模块及其散热方法，本发明通过采用在电机内安装一个自动循环的水冷系统，通过该系统的自动循环对电机进行降温，防止电机被损坏。

本发明的具体技术方案如下：

航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热模块，其特征在于，包括螺旋桨、无刷电机、散热槽、水冷液驱动泵、散热螺线铜圈、外层散热片、真空陶瓷绝热片、导热螺线铜管和涡轮；

所述螺旋桨连接在无刷电机的头部、水冷液驱动泵连接在在无刷电机的尾部，所述水冷液驱动泵内安装有涡轮，无刷电机的表面绕有一圈散热槽，导热螺线铜管绕在散热槽上，所导热螺线铜管的外围还绕有散热螺线铜圈，散热螺线铜圈与导热螺线铜管之间还设有真空陶瓷绝热片，外层散热片布设在散热螺线铜圈的外层；

所述导热螺线铜管进液口和出液口分别设有进液管一和出液管一，散热螺线铜圈的进液口设有进液管二，其中：进液管一与散热螺线铜圈的出液口连接，出液管一与进液管二均与水冷液驱动泵连接。

优先地，所述导热螺线铜管的直径小于散热螺线铜圈。

基于上述装置，本发明还提出一种航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)将无刷电机和外层散热片之间依次布设散热槽、导热螺线铜管、真空陶瓷绝热片、散热螺线铜圈；

2)将导热螺线铜管的进液管一与散热螺线铜圈的出液口连接，导热螺线铜管的出液管一和散热螺线铜圈的进液管二均与连接在无刷电机尾部的水冷液驱动泵连接；

3)当无刷电机工作发热时，散热槽用来吸收无刷电机的热量，并将热量传输给导热螺线铜管；导热螺线铜管内的水冷液吸收热量并通过水冷液驱动泵内安装有涡轮驱动送入散热螺线铜圈内，由于散热螺线铜圈的直径比导热螺线铜管的直径大，且又与外层散热片紧贴设计，这样散热螺线铜圈通过外层散热片便将水冷液内的热量发散，之后再次通过进液管一流入到导热螺线铜管内形成循环，达到散热目的。

本发明的有益效果：本发明采用在电机内安装一个自动循环的水冷系统，通过该系统的自动循环对电机进行降温，防止电机被损坏，提高装置稳定性。

附图说明

图1为本发明航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热模块的拆解示意图；

图2为本发明航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热模块的坡面示意图；

图3为本发明的工作流程图。

具体实施方式

实施例1

如图所示，航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热模块，包括螺旋桨1、无刷电机2、散热槽3、水冷液驱动泵4、散热螺线铜圈5、外层散热片6、真空陶瓷绝热片7、导热螺线铜管8和涡轮9。

所述螺旋桨1连接在无刷电机2的头部、水冷液驱动泵4连接在在无刷电机2的尾部，所述水冷液驱动泵4内安装有涡轮9，无刷电机2的表面绕有一圈散热槽3，导热螺线铜管8绕在散热槽3上，所导热螺线铜管8的外围还绕有散热螺线铜圈5，散热螺线铜圈5与导热螺线铜管8之间还设有真空陶瓷绝热片7，外层散热片6布设在散热螺线铜圈5的外层；导热螺线铜管8的直径小于散热螺线铜圈5。外层散热片6采用导热铝材，利用螺旋桨1向后扇的高速气流对散热片进行散热。

所述导热螺线铜管8进液口和出液口分别设有进液管一和出液管一，散热螺线铜圈5的进液口设有进液管二，其中：进液管一与散热螺线铜圈5的出液口连接，出液管一与进液管二均与水冷液驱动泵4连接。进液管一和出液管一和进液管二均采用硅胶软管。

基于上述装置，本发明还提出一种航模无刷电机涡轮泵水冷循环散热方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)将无刷电机2和外层散热片6之间依次布设散热槽3、导热螺线铜管8、真空陶瓷绝热片7、散热螺线铜圈5；

2)将导热螺线铜管8的进液管一与散热螺线铜圈5的出液口连接，导热螺线铜管8的出液管一和散热螺线铜圈5的进液管二均与连接在无刷电机2尾部的水冷液驱动泵4连接；

3)当无刷电机2工作发热时，散热槽3用来吸收无刷电机2的热量，并将热量传输给导热螺线铜管8；导热螺线铜管8内的水冷液吸收热量并通过水冷液驱动泵4内安装有涡轮9驱动送入散热螺线铜圈5内，由于散热螺线铜圈5的直径比导热螺线铜管8的直径大，且又与外层散热片6紧贴设计，这样散热螺线铜圈5通过外层散热片6便将水冷液内的热量发散，利用旋转中的螺旋桨1向后扇的高速气流对散热片进行散热，之后再次通过进液管一流入到导热螺线铜管8内形成循环，达到散热目的。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。