电机总成及无人机的制作方法

1.本公开涉及驱动装置技术领域，具体地，涉及一种电机总成及无人机。


背景技术：

2.通常，无人机中的驱动装置包括集成有电机和电子调速器的电机总成，电机的绕组在工作过程中会产生很大的发热量，电机的热量会通过电机座传导至电子调速器的元器件上，由于电子调速器的元器件能够承受的最大温度小于电机能够承受的最大温度，电机在工作过程中温度上升迅速，大量的热量通过电机座传递给电子调速器，从而导致电子调速器的温度也迅速上升，当温度超过电子调速器的元器件所能承担的最大温度时，电子调速器会出现损坏和失效，从而影响电机总成的性能，增大成本。在无人机采用电机总成作为动力装置时，为保证该动力装置的使用寿命，无人机在每次起落之间需待温度降低到正常范围内后才能继续工作，从而导致无人机的飞行时间缩短、飞行频率下降、飞行效率降低。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种电机总成及无人机，以解决现有技术中存在的相关问题。
4.为了实现上述目的，本公开提供一种电机总成，包括：
5.电机本体；
6.电子调速器，用于调节所述电机本体的转速；
7.安装壳体，包括具有开口的安装座和盖合在所述开口上的散热盖，所述散热盖与所述安装座共同围成用于安装所述电子调速器的安装空间，所述电机本体位于所述安装空间外并与所述安装座连接；
8.导热结构，连接在所述散热盖与所述电子调速器之间，以将所述电子调速器的热量传导至所述散热盖；
9.第一绝热结构，位于所述电子调速器与所述安装座的接触面之间，以隔绝所述安装座与所述电子调速器之间的热量传递；
10.第二绝热结构，位于所述安装座与所述散热盖的接触面之间，以隔绝所述安装座与所述散热盖之间的热量传递。
11.可选地，所述电子调速器包括电调板和场效应管，所述电调板连接于所述安装座，所述第一绝热结构位于所述电调板与所述安装座的接触面之间，所述场效应管设置在所述电调板上，所述导热结构包括导热片和形成在所述散热盖上的导热凸台，所述导热凸台从所述散热盖朝向所述场效应管延伸，所述导热片的一部分夹持在所述导热凸台远离所述散热盖的一端与所述场效应管之间，所述导热片的另一部分贴设在所述导热凸台的侧壁上并与所述散热盖导热接触。
12.可选地，所述导热片包括金属导热片和均温导热片，所述均温导热片包括第一部分、第二部分以及第三部分，所述第一部分夹持在所述金属导热片与所述场效应管之间，所
述金属导热片背离所述第一部分的一侧与所述导热凸台导热接触，所述第二部分贴设在所述导热凸台的侧壁上，所述第三部分贴设在所述散热盖的内表面上。
13.可选地，所述导热凸台形成为环状导热凸台，所述第二部分贴设在所述环状导热凸台的至少部分侧壁上。
14.可选地，所述导热片与所述场效应管之间设置有由热界面材料制成的导热垫。
15.可选地，所述安装座包括安装座本体和形成在所述安装座本体上的第一安装凸台，所述第一安装凸台上形成有第一螺纹孔，第一螺栓穿过所述电子调速器并与所述第一螺纹孔螺纹连接，以将所述电子调速器紧固在所述第一安装凸台上，所述第一绝热结构包括第一绝热垫，所述第一绝热垫夹持在所述电子调速器与所述第一安装凸台之间。
16.可选地，所述安装座包括安装座本体和形成在所述安装座本体上的第二安装凸台，所述第二安装凸台上形成有第二螺纹孔，第二螺栓穿过所述散热盖并与所述第二螺纹孔螺纹连接，以将所述散热盖紧固在所述第二安装凸台上，所述第二绝热结构包括第二绝热垫，所述第二绝热垫夹持在所述散热盖与所述第二安装凸台之间。
17.可选地，所述第二绝热结构还包括绝热密封圈，所述绝热密封圈夹持在所述散热盖与所述安装座本体之间。
18.可选地，所述安装座本体和所述散热盖中的一者上形成有环状凸起，所述安装座本体和所述散热盖中的另一者上形成有环状凹槽，所述环状凹槽和所述绝热密封圈的截面均为u形，所述绝热密封圈夹持在所述环状凸起与所述环状凹槽之间。
19.本公开还提供了一种无人机，包括上述的电机总成。
20.通过上述技术方案，第一绝热结构能够隔绝安装座与电子调速器之间的热量传递，避免电机本体的热量通过安装座传递给电子调速器，第二绝热结构能够隔绝安装座与散热盖之间的热量传递，避免电机本体的热量通过安装座传递至散热盖上，电子调速器在工作过程中产生的热量可以通过导热结构传递给散热盖，散热盖能够将电子调速器产生的热量散发出去，使得电子调速器的温度能够始终保持在可承受温度范围内，防止电子调速器的性能因为温度升高而不稳定或者失效，保证电机总成能够稳定工作。
21.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
23.图1是本公开一种示例性实施方式提供的电机总成的立体图；
24.图2是沿图1中“a-a”线进行剖切的截面图；
25.图3是图2中“b”部分的放大图；
26.图4是图2中“c”部分的放大图；
27.图5是本公开一种示例性实施方式提供的电机总成的散热盖和导热结构的立体图；
28.图6是本公开一种示例性实施方式提供的电机总成的导热片、导热垫和场效应管的立体图；
29.图7是本公开一种示例性实施方式提供的电机总成的导热片和导热垫的立体图；
30.图8是本公开一种示例性实施方式提供的电机总成的导热片的立体图；
31.图9是本公开一种示例性实施方式提供的电机总成的电子调速器和安装座的立体图。
32.附图标记说明
33.1-电机本体；2-电子调速器；21-电调板；22-场效应管；3-安装壳体；31-安装座；311-安装座本体；312-第一安装凸台；313-第一螺栓；314-第二安装凸台；315-第二螺栓；316-环状凸起；32-散热盖；321-环状凹槽；4-导热结构；41-导热片；42-金属导热片；43-均温导热片；431-第一部分；432-第二部分；433-第三部分；44-导热凸台；45-导热垫；5-第一绝热结构；51-第一绝热垫；6-第二绝热结构；61-第二绝热垫；62-绝热密封圈。
具体实施方式
34.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
35.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于部件或结构本身轮廓的“内、外”。此外，需要说明的是，使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。
36.根据本公开的一个方面，如图1至图9所示，本公开提供了一种电机总成，该电机总成包括电机本体1、电子调速器2、安装壳体3、导热结构4、第一绝热结构5和第二绝热结构6。其中，电子调速器2用于调节电机本体1的转速，安装壳体3包括具有开口的安装座31和盖合在开口上的散热盖32，散热盖32与安装座31共同围成用于安装电子调速器2的安装空间，电机本体1位于安装空间外并与安装座31连接，导热结构4连接在散热盖32与电子调速器2之间，以将电子调速器2的热量传导至散热盖32，第一绝热结构5位于电子调速器2与安装座31的接触面之间，以隔绝安装座31与电子调速器2之间的热量传递，第二绝热结构6位于安装座31与散热盖32的接触面之间，以隔绝安装座31与散热盖32之间的热量传递。
37.在上述的电机总成中，如图2所示，电子调速器2安装在安装座31和散热盖32共同围成的安装空间内，电机本体1安装在安装座31上，电机本体1在工作过程中产生的热量传递至安装座31上，由于第一绝热结构5位于电子调速器2与安装座31的接触面之间，能够隔绝安装座31与电子调速器2之间的热量传递，可以避免电机本体1的热量通过安装座31传递给安装在安装座31内的电子调速器2。第二绝热结构6位于安装座31与散热盖32的接触面之间，能够隔绝安装座31与散热盖32之间的热量传递，避免电机本体1的热量通过安装座31传递至散热盖32上，再通过散热盖32、导热结构4传递给电子调速器2。电子调速器2在工作过程中产生的热量可以通过导热结构4传递给散热盖32，散热盖32能够将电子调速器2的热量散发出去，使得电子调速器2的温度能够始终保持在可承受的温度范围内，防止电子调速器2的性能因为温度升高而不稳定或者失效，保证电机总成能够稳定工作。
38.通过上述技术方案，电机本体1产生的热量可以传递给安装座31，电机本体1的热量可以通过其自身和安装座31散发到外界大气中，电子调速器2产生的热量通过导热结构4传递给散热盖32，通过散热盖散发到外界大气中，第一绝热结构5能够隔绝安装座31与电子调速器2之间的热量传递，避免电机本体1的热量通过安装座31传递给电子调速器2，第二绝
热结构6能够隔绝安装座31与散热盖32之间的热量传递，避免电机本体1的热量通过安装座31、散热盖32、导热结构4传递给电子调速器2，影响电子调速器2的温度。也就是说，本公开提供的电机总成能够使得电子调速器2和电机本体1实现独立散热，电子调速器2与电机本体1的之间不会进行热量传递，防止电子调速器与电机本体1的热量相互影响，使得电子调速器2的温度能够始终保持在其可承受温度范围内，防止电子调速器2的性能因为受到电机本体1的温度影响而不稳定或者失效，保证电机总成能够稳定工作。
39.电机本体1可以安装在安装座31上的任意位置，可选地，在本公开提供的一种示例性实施方式中，电机本体1安装在安装座31远离安装空间的一侧，即，电机本体1位于安装空间的下方。此外，电机本体1可以通过焊接方式固定连接于安装座31，也可以通过螺栓连接方式可拆卸地连接于安装座31，本公开对于电机本体1和安装座31之间的连接方式不做具体限制。
40.为了保证散热盖32具有良好的散热效率，可选地，散热盖32上可以形成多个散热片，多个散热片用于增大散热盖32和空气的接触面积，从而快速将电子调速器2产生的热量发散出去。
41.电子调速器2安装在安装座31和散热盖32共同围成的安装空间内，在工作过程中，电子调速器2上的主要发热源为电子调速器内的电子元器件，不同结构的电子调速器2上具有不同种类的发热元器件，如晶闸管或者场效应管等。作为一种示例性实施方式，如图2、图3以及图6至图8所示，电子调速器2可以包括电调板21和场效应管22，电调板21连接于安装座31，第一绝热结构5位于电调板21与安装座31的接触面之间，场效应管22设置在电调板21上，导热结构4包括导热片41和形成在散热盖32上的导热凸台44，导热凸台44从散热盖32朝向场效应管22延伸，导热片41的一部分夹持在导热凸台44远离散热盖32的一端与场效应管22之间，导热片41的另一部分贴设在导热凸台44的侧壁上并与散热盖32导热接触。
42.在上述实施例中，第一绝热结构5设置在电调板21与安装座31的接触面之间，可以避免电机本体1的热量通过安装座31传递给电调板21，进而传递给场效应管22。由于导热片41的一部分夹持在导热凸台44远离散热盖32的一端与场效应管22之间，场效应管22的热量能够通过导热片41的一部分传递给导热凸台44，进而传递给散热盖32，由于导热片41的另一部分贴设在导热凸台44的侧壁上并与散热盖32导热接触，该部分导热片41能够将热量直接传递给散热盖32，相当于增大了导热片41的导热面积，提高了导热片41与散热盖32之间的热传导效率。也就是说，场效应管22的热量能够通过导热凸台44以及贴设在导热凸台41上的部分导热片41同时传递给散热盖32，从而提高了场效应管22和散热盖32之间的导热效率，能够快速将场效应管22的热量发散出去，避免场效应管22的热量在安装空间内聚集而造成温度上升。
43.为了进一步增大场效应管22和散热盖32之间的导热效率，可选地，导热片41可以包括金属导热片42和均温导热片43，均温导热片43包括第一部分431、第二部分432以及第三部分433，第一部分431夹持在金属导热片42与场效应管22之间，金属导热片42背离第一部分431的一侧与导热凸台44导热接触，第二部分432贴设在导热凸台44的侧壁上，第三部分433贴设在散热盖32的内表面上。
44.这里需要说明的是，上述的均温导热片43指的是由均温材料制成的导热片，均温材料具体是指沿材料的平面方向具有高热导率(约为纯铜的3-5倍)的材料，有利于消除局
部的高温热点，并利用有限的空间快速导出热量，在本公开中，均温导热片43可以为纳米碳铜箔或者石墨片等。金属导热片42可以为导热系数较高的金属材料制成，例如，铝、铝合金、铜等。
45.如图3、图5和图6所示，在上述实施例中，均温导热片43的第一部分431夹持在金属导热片42与场效应管22之间，第一部分431能够吸收场效应管22产生的热量，在将吸收的热量传递给金属导热片42、进而通过导热凸台41传递给散热盖32的同时，第一部分431还能够将热量沿其平面方向传递给第二部分432以及第三部分433，从而沿第二部分432和第三部分433的平面方向快速地将热量传递给散热盖32，从而实现将场效应管22产生的热量快速传递给散热盖32的目的，保证了电子调速器2的功能稳定性。
46.可选地，金属导热片42可以通过焊接、粘接等方式固定于导热凸台44远离散热盖32的一端。在本公开提供的一种实施方式一种，金属导热片42上可以形成有安装通孔，导热凸台44远离散热盖32的一端可以形成有凸台螺纹孔，导热紧固件可以穿设过安装通孔和凸台螺纹孔内，从而将金属导热片42紧固在导热凸台44上。本公开这里对于金属导热片42和导热凸台44之间的连接方式不做限制。
47.电机总成在应用时通常需要将电子调速器2与控制器连接，以通过控制器控制电子调速器2调节电机本体1的转速，电子调速器2和控制器之间可以通过线束连接，为了便于线束的布置，可选地，导热凸台44可以形成为环状导热凸台，第二部分432贴设在环状导热凸台的至少部分侧壁上。由于导热凸台44为环状导热凸台，一方面可以进一步地增大导热凸台44与导热片4的接触面积，另一方面导热凸台44的侧壁、导热片4以及散热盖32共同围成的空间可以用于容纳线束，减小电机总成的体积，提高电机总成的集成度。
48.这里，上述环状导热凸台并不限定环状导热凸台形成为圆环状，主要是指环状导热凸台的截面为封闭截面，环状导热凸台可以形成圆环形、矩形环状或者多边形环状等，本公开对此不做限定。
49.为了提高导热片41与场效应管22的热交换效率，可选地，导热片41与场效应管22之间可以设置有由热界面材料制成的导热垫45。其中，这里的热界面材料可以为导热硅胶、硅脂以及散热垫片等多种材料。由热界面材料制成的导热垫45可以填充导热片41与场效应管22之间的空气间隙，降低导热片41与场效应管22的接触热阻，从而提高散热效率。
50.电子调速器2和安装座31之间可以有多种连接方式，可选地，如图3和图9所示，安装座31可以包括安装座本体311和形成在安装座本体311上的第一安装凸台312，第一安装凸台312上形成有第一螺纹孔，第一螺栓313穿过电子调速器2并与第一螺纹孔螺纹连接，以将电子调速器2紧固在第一安装凸台312上，第一绝热结构5包括第一绝热垫51，第一绝热垫51夹持在电子调速器2与第一安装凸台312之间。由于电子调速器2紧固在第一安装凸台312上，电子调速器2和第一安装凸台312之间设置有第一绝热垫51，第一绝热垫51能够阻断电子调速器2和第一安装凸台312之间的热交换，防止热量通过第一安装凸台312传递给电子调速器2。同时，电子调速器2和安装座本体311无直接接触，电子调速器2和安装座本体311之间具有空气间隙，由于空气传热效率低，能够减少安装座本体311上和电子调速器2之间的热量传递，从而避免电子调速器2受到电机本体1的影响而产生温升，保证电子调速器2的温度处于正常范围内。
51.对于电子调速器2包括电调板21和场效应管22的实施例而言，电调板21上可以形
成有第一安装孔，第一螺栓313穿过电调板21上的第一安装孔并与第一螺纹孔螺纹连接，以将电调板21上紧固在第一安装凸台312上。
52.可选地，为了进一步降低电子调速器2和安装座31之间的热交换效率，上述的第一螺栓313可以采用尼龙螺丝或热导率相对较低的钢螺丝。
53.在其他实施方式中，电子调速器2可以通过螺栓或者卡接结构与安装座31直接连接，对于这种实施方式，第一绝热垫51可以夹持在电子调速器2与安装座31的内表面之间。
54.由于散热盖32与安装座31共同围成用于安装电子调速器2的安装空间，为了便于散热盖32和安装座31之间的安装和拆卸，可选地，安装座31可以包括安装座本体311和形成在安装座本体311上的第二安装凸台314，第二安装凸台314上形成有第二螺纹孔，第二螺栓315穿过散热盖32并与第二螺纹孔螺纹连接，以将散热盖32紧固在第二安装凸台314上，第二绝热结构6包括第二绝热垫61，第二绝热垫61夹持在散热盖32与第二安装凸台314之间。第二绝热垫61能够阻断散热盖32与第二安装凸台314之间的热量交换，防止电机本体1的热量通过第二安装凸台314传递给散热盖32，进而传递给电子调速器2。
55.可选地，为了进一步降低散热盖32与安装座31之间的热交换效率，上述的第二螺栓315可以采用尼龙螺丝或热导率相对较低的钢螺丝。
56.由于散热盖32盖合在安装座31的开口上，为了保证散热盖32与安装座31之间的防水密封及绝热，如图4所示，可选地，第二绝热结构6还可以包括绝热密封圈62，绝热密封圈62夹持在散热盖32与安装座本体311之间。绝热密封圈62能够起到隔绝散热盖32和安装座31之间的热交换的作用，同时，还能够起到密封安装座31的内部空间的作用，防止外界的液体或者灰尘从散热盖32和安装座31之间的连接处进入安装座31，避免电子调速器2受到外界液体或者灰尘的影响而产生损坏或者失效。
57.在上述包括绝热密封圈62的实施例中，如图5和图9所示，可选地，安装座本体311和散热盖32中的一者上形成有环状凸起316，安装座本体311和散热盖32中的另一者上形成有环状凹槽321，环状凹槽321和绝热密封圈62的截面均为u形，绝热密封圈62夹持在环状凸起316与环状凹槽321之间，从而增大绝热密封圈62和安装座本体311和散热盖32的接触面积，起到良好的密封作用。
58.根据本公开的另一个方面，本公开还提供了一种无人机，包括上述的电机总成。
59.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
60.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
61.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。