[发明专利]一种无刷电机的散热结构

说明书

技术领域

本发明涉及电机散热技术领域，更具体地，涉及一种无刷电机的散热结构。

背景技术

近年来，随着无人机的快速发展和社会环境的日益需求增加，无人机开始在民用市场崭露头角，其中农林植保和电力能源巡检这两个领域在目前已表现出较为迫切的需求趋势，且具备较为可观的市场规模前景，而考虑到无人机现阶段的技术已大可满足，故预计供需的契合度较高。在其他相对小众的民用领域方面，无人机凭借其优势，预计也将会在消防救灾、公安系统、国土测绘、气象环保监测、包裹派送等方面一展身手。

但是随着无人机技术不断革新，应用领域的不断扩张，作为中小型无人机的主要动力核心的电机的性能，就是成为制约无人机发展的重要因素。而现阶段无人机应用最有广泛的无刷电机，无论是直流无刷电机，还是交流无刷电机，其本身的散热问题都是电机性能提升的关键性问题之一，始终制约着无人机续航能力的提升。无人机电机散热问题主要表现为以下几个方面：

(一)电机绕组线圈运行时发热量大，单纯依靠空冷散热，无法快速有效地散热，长时间运行会加速绕组绝缘层的老化，造成绕组线圈的短路，损坏电机。

(二)电机产生的温度高，会影响电机材料的性能，致使中心轴承等结构损坏，严重时会致使电机炸缸。

(三)电机长时间热聚集会加剧，会影响无人机旋翼在电机上的固定元件的物理性能，致使其损坏，造成旋翼在运行中的脱落，存在一定的安全隐患。

(四)电机发热产生的高温场会影响电机内部的磁场，加剧电能的损耗，降低无人机的续航能力。

目前最常见的冷却方式是风冷，主要以空气做媒介，通过风道直接接触发动机带走热量，通常情况下采取加大待冷却物体的散热面积和加大冷却空气通过电机表面的流速来完善冷却效果。其缺点也很明显主要为以下几点：1)散热效果相对较差；2)冷却系统带来的噪声较大；3)性能容易受到外部灰尘的影响。

发明内容

为了至少部分地克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种无刷电机的散热结构。

本发明提供一种无刷电机的散热结构，包括：第一液态金属散热单元和第二液态金属散热单元；其中，所述第一液态金属散热单元固定在所述无刷电机的中心轴承上部；所述第二液态金属散热单元布置在所述无刷电机的定子的内侧面；所述中心轴承上部与所述无刷电机的外转子机壳固定。

其中，所述第一液态金属散热单元包括第一液态金属散热翅片和空心圆柱体；其中，

所述第一液态金属散热翅片固定在所述空心圆柱体的外侧面上；

所述空心圆柱体固定在所述中心轴承上部。

其中，所述第一液态金属散热翅片和所述空心圆柱体采用卡槽连接或者螺纹连接。

其中，所述空心圆柱体和所述无刷电机的外转子机壳设置有通孔；其中，

使用螺栓穿过所述通孔，以连接所述空心圆柱体与所述无刷电机的外转子机壳。

其中，所述第二液态金属散热单元具体为第二液态金属散热翅片；其中，

所述第二液态金属散热翅片和所述定子采用卡槽连接或者螺纹连接。

其中，所述第二液态金属散热翅片布置在靠近所述无刷电机的底座一端。

其中，所述第一液态金属散热翅片为涡轮型或者叶轮型。

其中，所述第二液态金属散热翅片为涡轮型或者叶轮型。

其中，所述空心圆柱体的内径大于所述中心轴承的直径。

其中，所述第一液态金属散热单元和所述第二液态金属散热单元的材料为锡锌合金、镓基合金、铟基合金、铋基合金中的一种。

综上，本发明提供的无刷电机的散热结构，第一液态金属散热单元固定在无刷电机的中心轴承上部，随着外转子机壳一起旋转；第二液态金属散热单元布置在无刷电机的定子的内侧面传导绕组线圈产生的热量。通过第一液态金属散热单元的旋转，加速降低第二液态金属散热单元的热量。本发明提供的无刷电机的散热结构，有效地提高无刷电机空冷效率，能够减缓绕组线圈老化和延长电机的使用寿命。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种无刷电机的散热结构的侧面剖视图；

图2为根据本发明实施例的一种无刷电机的散热结构中第一液态金属散热单元的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的一种无刷电机的散热结构中第一液态金属散热单元与外转子机壳连接的结构示意图。

具体实施方式