[发明专利]一种超声电机液冷散热结构

说明书

技术领域

本发明涉及超声电机应用技术领域，尤其涉及一种超声电机的冷却结构技术领域。

背景技术

目前超声电机的应用越来越广泛，在传统设计中，超声电机的定子固定在铝制的电机底座上，整个定子和转子结构放置于相对封闭的电机外壳中；定子中产生的热量通过接触传导至电机底座，再由电机外壳散到外界空气。

然而，目前常见的这种超声电机的散热方式在使用中存在以下问题，因为超声电机工作时发热严重，在连续运行条件下会导致很高的定子温升，从而引起超声电机特性的变化，如谐振频率的漂移、摩擦系数的降低等，造成电机性能的显著下降，甚至电机的停转；而传统超声电机外壳散热面积有限，且其表面涂有一层绝缘漆，因此其自身散热能力不够；超声电机工作温度的持续升高会导致其输出性能的持续下降，因此超声电机的主要应用被限制在短时间的动作驱动控制领域，所以超声电机有限的散热能力已成为限制其推广应用的主要原因。

在现有技术中，针对普通电磁电机的散热问题，业界一般采用风冷的散热方法，如在电机输出轴上安装风冷叶片，电机工作时叶片随转子高速旋转提供风源，以使对流风吹向定子表面带走热量以提高散热效率。

另外：中国专利公布号为CN 102664477A、发明名称为《一种超声电机的热电散热装置》的专利中公开了一种超声电机热电散热装置，其通过外界驱动电机驱动三片装填有无机相变材料的散热层与热电制冷片的交替接触带走定子产生的热量，达到降低定子温度的目的。

然而，本领域技术人员清楚，现有技术中采用风冷的散热方法对超声电机的散热效率有限，因为超声电机工作在低转速情况下，无法靠其自身的旋转来提供冷却风，并且，超声电机本身一般应用于微型机电系统的集成应用，对安装尺寸有严格的限制，电机外壳安装散热的风冷叶片势必增加电机的体积；因此，传统风冷的技术不适合超声电机的推广应用。

另外：中国专利公布号为CN 102664477A的专利中的冷却系统需要外界驱动电机以驱动制冷系统，其传动结构复杂，增加了电机的安装尺寸，且不能保证散热层与制冷片的紧密接触，其制冷效果难以保证，且加工费用高，工艺复杂，因此，其也不利于超声电机的推广应用。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种有效的超声电机散热结构，以大幅提高超声电机的散热效率和工作稳定性，以促进超声电机的推广应用。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是开发一种有效的超声电机散热结构，以达到大幅提高超声电机的散热效率和工作稳定性的目的，以促进超声电机的推广应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种超声电机液冷散热结构，其通过内部设置有冷却流道的冷却底座固定并冷却超声电机的定子，冷却底座上设置有冷却液进口和冷却液出口，冷却液从冷却液进口进入到冷却底座，通过冷却进口流道、冷却环形流道和冷却出口流道，然后从冷却液出口流出；冷却底座设置为中空的结构，冷却液的强制对流作用使其具有极大的热对流系数，极大地增加了电机的冷却效果，从而大大降低了电机的工作温升。本发明结构简单、紧凑，安装使用方便，可提高超声电机的散热效率和工作稳定性，促进了超声电机的推广应用。本发明的具体方案如下所述：

一种超声电机液冷散热结构，包括与超声电机的定子固定连接的冷却底座，所述冷却底座内设置有依次相连通的冷却进口流道、冷却环形流道和冷却出口流道，所述冷却进口流道在所述冷却底座的侧壁上的开口为冷却液进口，所述冷却出口流道在所述冷却底座的侧壁上的开口为冷却液出口；冷却液从所述冷却液进口进入所述冷却底座，依次经过所述冷却进口流道、所述冷却环形流道和所述冷却出口流道，并从所述冷却液出口离开以冷却所述超声电机。

优选地，还包括隔板，所述隔板设置于所述冷却环形流道内；所述冷却进口流道和所述冷却出口流道与所述冷却环形流道的接口位于所述隔板的两侧并紧靠所述隔板。

优选地，所述冷却环形流道环绕所述超声电机的转轴所在的轴线。

优选地，所述冷却底座为中空的结构。

优选地，所述冷却液环形流道所在部位的外表面为与所述超声电机的定子的配合面。