本發(fā)明涉及一種永磁同步電機(jī)控制器組件散熱方法,具體涉及一種基于分散熱傳導(dǎo)的永磁同步電機(jī)控制器組件散熱方法。
背景技術(shù):
1、永磁同步電動(dòng)機(jī)相比有刷電機(jī)有許多的優(yōu)點(diǎn),能獲得更好的扭矩轉(zhuǎn)速特性,高速動(dòng)態(tài)響應(yīng);高效率;長(zhǎng)壽命;低噪聲;高轉(zhuǎn)速。由于這些特性,永磁同步電動(dòng)機(jī)被廣泛的用于日常生活用具、汽車工業(yè)、航空、消費(fèi)電子、醫(yī)學(xué)電子、工業(yè)自動(dòng)化等裝置和儀表;但是永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)相對(duì)普通異步電機(jī)更加復(fù)雜,控制的方式很多,為使得永磁同步電動(dòng)機(jī)有較好的控制性能,需要使用變頻器,控制電路板等逆變控制器件對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制;而這些控制器件在工作中會(huì)產(chǎn)生大量的熱,因此需要對(duì)這些發(fā)熱的控制器件進(jìn)行散熱。目前對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的散熱都是將控制系統(tǒng)器件集中安裝在一個(gè)控制器件盒內(nèi),通過(guò)專門的冷卻裝置對(duì)這些發(fā)熱的器件進(jìn)行散熱,多數(shù)是在控制系統(tǒng)盒內(nèi)安裝風(fēng)扇,通過(guò)風(fēng)扇進(jìn)行散熱;但是這樣一來(lái)就使得控制系統(tǒng)顯得很龐大,所以目前的永磁同步電動(dòng)機(jī)都會(huì)將控制系統(tǒng)的變頻器另外放置在獨(dú)立的,與電機(jī)分離的控制系統(tǒng)箱內(nèi),這樣不利于電機(jī)的控制,更無(wú)法實(shí)現(xiàn)永磁同步電動(dòng)機(jī)本體與電機(jī)控制系統(tǒng)一體化的改進(jìn);雖說(shuō)近來(lái)半導(dǎo)體和芯片等功率控制器件不斷發(fā)展,使得這些發(fā)熱電子元件越來(lái)越小型化,但是如果將這些發(fā)熱電子元件仍集中在一起,安裝在一個(gè)控制器件盒內(nèi),仍需要單獨(dú)設(shè)置冷卻裝置,而這樣將使得控制器件盒顯得十分龐大,仍不利于直接安裝在電機(jī)外殼上,否則將有可能對(duì)電機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性帶來(lái)不利的影響,因此很有必要對(duì)此加以改進(jìn)。
2、通過(guò)檢索查詢,未檢索到與本發(fā)明技術(shù)方案相同的公開(kāi)技術(shù),只是檢索到一些相關(guān)的專利,最為接近的技術(shù)有以下幾個(gè):
3、1、專利號(hào)為cn202210659355.6,名稱為“一種基于多重散熱的永磁同步電機(jī)控制器”的發(fā)明專利,該專利公開(kāi)了一種基于多重散熱的永磁同步電機(jī)控制器,包括永磁同步電機(jī)控制器箱蓋和電路板本體,所述電路板本體設(shè)置于永磁同步電機(jī)控制器箱蓋內(nèi),所述永磁同步電機(jī)控制器箱蓋內(nèi)設(shè)有與電路板本體相匹配合的導(dǎo)熱機(jī)構(gòu),永磁同步電機(jī)控制器箱蓋的頂部?jī)?nèi)壁開(kāi)設(shè)有兩個(gè)排氣孔,排氣孔內(nèi)設(shè)有第一防塵過(guò)濾網(wǎng),永磁同步電機(jī)控制器箱蓋的頂部?jī)?nèi)壁固定連接有排氣罩,永磁同步電機(jī)控制器箱蓋內(nèi)設(shè)有第一蝸桿,排氣罩內(nèi)設(shè)有排氣組件,第一蝸桿的兩端與永磁同步電機(jī)控制器箱蓋的內(nèi)壁均通過(guò)第一軸承連接,永磁同步電機(jī)控制器箱蓋的兩側(cè)內(nèi)壁均開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔,永磁同步電機(jī)控制器箱蓋的兩側(cè)均固定連接有固定環(huán),固定環(huán)內(nèi)設(shè)有第二防塵過(guò)濾網(wǎng),第二防塵過(guò)濾網(wǎng)和進(jìn)氣孔相適配,第二防塵過(guò)濾網(wǎng)和永磁同步電機(jī)控制器箱蓋通過(guò)彈性機(jī)構(gòu)連接,固定環(huán)的內(nèi)壁上固定連接有兩個(gè)擋板,第二防塵過(guò)濾網(wǎng)上固定連接有連接架,連接架的頂部設(shè)有第一活動(dòng)板,連接架的一側(cè)設(shè)有推板,推板和第一活動(dòng)板通過(guò)升降機(jī)構(gòu)連接,第一活動(dòng)板和第一蝸桿通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,永磁同步電機(jī)控制器箱蓋內(nèi)設(shè)有與第一蝸桿相匹配合的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);但是該專利還只是考慮了電路板本體的散熱,而且仍是采用的獨(dú)立的散熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行散熱,這樣將增大控制箱蓋的體積,不利于電機(jī)與控制系統(tǒng)一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
4、2、專利號(hào)為cn202210989198.5,名稱為“一種蓄電池分布式永磁同步電機(jī)控制器冷卻系統(tǒng)”的發(fā)明專利,該專利公開(kāi)了一種蓄電池分布式永磁同步電機(jī)控制器冷卻系統(tǒng),包括冷卻箱,所述冷卻箱的一側(cè)有通過(guò)回水管連接的水箱,所述回水管的另一端和水箱的頂部固定連接所述冷卻箱內(nèi)固定連接有散熱桶,所述散熱桶上活動(dòng)連接有散熱單元,風(fēng)冷機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述冷卻箱上,第一水冷件固定連接在所述冷卻箱的內(nèi)部,所述第一水冷件上活動(dòng)連接有散熱單元,第二水冷件固定連接在所述水箱中,通過(guò)所述風(fēng)冷機(jī)構(gòu)和第一水冷件之間的配合加快了循環(huán)冷卻介質(zhì)的降溫速度,同時(shí)散熱單元間歇和散熱桶接觸,散熱單元和散熱桶安裝時(shí)可以吸收散熱桶的熱量,散熱單元離開(kāi)散熱桶時(shí),散熱單元和空氣的接觸面積增大,散熱單元和風(fēng)冷機(jī)構(gòu)配合使自身的散熱效率提高;這種散熱結(jié)構(gòu)雖說(shuō)利用水冷可以獲得很好的散熱效果,但散熱裝置的體積結(jié)構(gòu)十分龐大,完全不可能實(shí)現(xiàn)電機(jī)本體與控制系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)。
5、3、專利號(hào)為cn202211112643.6,名稱為“一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī)控制器”的發(fā)明專利,該專利公開(kāi)了一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī)控制器,包括電機(jī)控制器殼體和電路板本體,所述電路板本體設(shè)置于電機(jī)控制器殼體內(nèi),電路板本體的底部和電機(jī)控制器殼體的底部?jī)?nèi)壁通過(guò)若干第一連接板連接,電機(jī)控制器殼體的底部固定連接有若干安裝架,電機(jī)控制器殼體的頂部和底部均設(shè)有旋轉(zhuǎn)殼,旋轉(zhuǎn)殼為一端開(kāi)口的空腔結(jié)構(gòu),旋轉(zhuǎn)殼和電機(jī)控制器殼體通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)件連接,電路板本體的上方和下方均設(shè)有若干第一轉(zhuǎn)軸,第一轉(zhuǎn)軸上設(shè)有若干固定連接有的散熱扇葉,第一轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離電路板本體的一端貫穿電機(jī)控制器殼體的一側(cè)內(nèi)壁,第一轉(zhuǎn)軸和電機(jī)控制器殼體的貫穿處設(shè)有第一軸承,旋轉(zhuǎn)殼內(nèi)設(shè)有若干第一齒輪,第一轉(zhuǎn)軸的一端和第一齒輪固定連接,旋轉(zhuǎn)殼的內(nèi)壁上固定連接有第一齒輪環(huán),第一齒輪和第一齒輪環(huán)內(nèi)壁上的輪齒相嚙合,電機(jī)控制器殼體內(nèi)設(shè)有兩個(gè)第二轉(zhuǎn)軸,電機(jī)控制器殼體上設(shè)有與兩個(gè)第二轉(zhuǎn)軸相匹配合的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),第二轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)殼通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,電機(jī)控制器殼體的頂部?jī)?nèi)壁上開(kāi)設(shè)有若干安裝孔,安裝孔內(nèi)設(shè)有防塵網(wǎng),安裝孔內(nèi)設(shè)有與防塵網(wǎng)相匹配合的彈性支撐機(jī)構(gòu),防塵網(wǎng)的頂部設(shè)有擋板,擋板和電機(jī)控制器殼體通過(guò)復(fù)位器連接,電機(jī)控制器殼體的頂部設(shè)有兩個(gè)清理刷,清理刷的上方設(shè)有第二連接板,第二連接板與位于電機(jī)控制器殼體頂部的旋轉(zhuǎn)殼固定連接,清理刷和第二連接板通過(guò)彈性按壓?jiǎn)卧B接,通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)件的設(shè)計(jì),使得旋轉(zhuǎn)殼相對(duì)電機(jī)控制器殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接,通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)殼旋轉(zhuǎn),當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),第二轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)殼旋轉(zhuǎn),通過(guò)第一齒輪環(huán)和第一齒輪的配合,旋轉(zhuǎn)殼驅(qū)動(dòng)第一齒輪環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí),第一齒輪環(huán)驅(qū)動(dòng)若干個(gè)第一齒輪同步旋轉(zhuǎn),進(jìn)而使得若干個(gè)分別位于電路板本體上方和下方的第一轉(zhuǎn)軸同時(shí)旋轉(zhuǎn),從而使得散熱扇葉對(duì)電路板本體的頂部和底部進(jìn)行散熱,減少熱量的堆積,提高了永磁同步電機(jī)控制器的穩(wěn)定性,通過(guò)防塵網(wǎng)的設(shè)計(jì),減少外部的灰塵通過(guò)安裝孔進(jìn)入到電機(jī)控制器殼體內(nèi)的可能,旋轉(zhuǎn)殼旋轉(zhuǎn)的同時(shí),位于電機(jī)控制器殼體頂部的旋轉(zhuǎn)殼驅(qū)動(dòng)兩個(gè)第二連接板旋轉(zhuǎn),進(jìn)而使得清理刷在電機(jī)控制器殼體的頂部旋轉(zhuǎn),通過(guò)清理刷對(duì)防塵網(wǎng)進(jìn)行清理,通過(guò)彈性按壓?jiǎn)卧脑O(shè)計(jì),使得清理刷相對(duì)第二連接板彈性連接,進(jìn)而使得清理刷彈性按壓防塵網(wǎng)的頂部,確保清理刷可以與防塵網(wǎng)相接觸。該專利仍只是解決電路板本體的散熱,而且也存在冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大、復(fù)雜等問(wèn)題,仍不適宜與電機(jī)本體一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
6、綜上所述,現(xiàn)有的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)的散熱方式仍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積龐大,未考慮變頻器散熱等前面所述的問(wèn)題,無(wú)法實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制系統(tǒng)與電機(jī)本體一體化結(jié)構(gòu),因此仍有必要進(jìn)一步加以改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何簡(jiǎn)化永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的散熱,使得永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)能與電機(jī)本體一體化;且有效的對(duì)發(fā)熱量大控制系統(tǒng)組件合理的布置,使得電機(jī)控制系統(tǒng)散熱效果更好,確保電機(jī)的正常運(yùn)行。
2、針以上述問(wèn)題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:一種基于分散熱傳導(dǎo)的永磁同步電機(jī)控制器組件散熱方法,通過(guò)在電機(jī)定子的外殼外套裝一個(gè)與電機(jī)定子的外殼相匹配的散熱構(gòu)件,散熱構(gòu)件的內(nèi)面設(shè)置有構(gòu)件散熱翅片,構(gòu)件散熱翅片伸入到電機(jī)定子的外殼的外殼散熱翅片的間隙中,散熱構(gòu)件的外表面由四個(gè)以上的外側(cè)表面圍成,并將發(fā)熱量大的發(fā)熱電子元件分散安裝在散熱構(gòu)件的多個(gè)外側(cè)表面上,利用電機(jī)自身的散熱風(fēng)扇,在對(duì)電機(jī)定子的外殼風(fēng)冷的同時(shí),也對(duì)散熱構(gòu)件進(jìn)行風(fēng)冷散熱,并帶走安裝在散熱構(gòu)件外側(cè)表面上發(fā)熱電子元件的熱量,避免發(fā)熱量大的發(fā)熱電子元件集中發(fā)熱。
3、優(yōu)選的,所述散熱構(gòu)件為與電機(jī)定子的外殼相匹配的環(huán)狀空心結(jié)構(gòu)件,散熱構(gòu)件套在電機(jī)定子的外殼上,并使散熱構(gòu)件的殼體與電機(jī)定子的外殼的外殼散熱翅片外表面接觸,散熱構(gòu)件的構(gòu)件散熱翅片伸入到外殼散熱翅片間隙中,形成的散熱流道;在電機(jī)的端部設(shè)置有散熱風(fēng)扇,當(dāng)電機(jī)的散熱風(fēng)扇對(duì)電機(jī)定子的外殼和散熱構(gòu)件進(jìn)行散熱時(shí),利用通過(guò)散熱流道的冷風(fēng),帶走設(shè)置在外殼散熱翅片間隙中構(gòu)件散熱翅片的熱量,再通過(guò)熱傳導(dǎo)帶走設(shè)置在散熱構(gòu)件多個(gè)外側(cè)表面上的發(fā)熱電子元件的熱量,形成對(duì)發(fā)熱電子元件的散熱。
4、優(yōu)選的,將發(fā)熱量大的發(fā)熱電子元件分散安裝在散熱構(gòu)件的殼體的多個(gè)外側(cè)表面上是按照發(fā)熱電子元件的熱量進(jìn)行分組,分別將每一組發(fā)熱電子元件發(fā)熱電子元件安裝在散熱構(gòu)件的殼體的一個(gè)外側(cè)表面上,并通過(guò)構(gòu)件散熱翅片和散熱構(gòu)件的殼體進(jìn)行散熱。
5、優(yōu)選的,所述的按照發(fā)熱電子元件的熱量進(jìn)行分組是根據(jù)各個(gè)發(fā)熱電子元件的發(fā)熱情況,以及控制系統(tǒng)集成的需要進(jìn)行分組,確保每一組發(fā)熱電子元件的發(fā)熱量基本相同,在不影響控制系統(tǒng)控制的情況下,實(shí)行分散散熱。
6、優(yōu)選的,外側(cè)表面為四個(gè)以上的平面或弧面圍成,使得散熱構(gòu)件的外側(cè)表面圍成首尾相接的環(huán)形結(jié)構(gòu)。
7、優(yōu)選的,將構(gòu)件散熱翅片設(shè)置在散熱構(gòu)件的殼體的內(nèi)側(cè),將發(fā)熱電子元件設(shè)置在散熱構(gòu)件的殼體的外側(cè),且每一組發(fā)熱電子元件下面都設(shè)置有3根以上的構(gòu)件散熱翅片,提高散熱構(gòu)件對(duì)發(fā)熱電子元件的散熱效果。
8、優(yōu)選的,在每一組發(fā)熱電子元件的外面蓋有箱蓋,箱蓋安裝在每一組發(fā)熱電子元件所在的散熱構(gòu)件外側(cè)面平面上,也通過(guò)散熱構(gòu)件進(jìn)行輔助散熱。
9、優(yōu)選的,每個(gè)箱蓋包括兩塊以上的支撐板,相鄰的箱蓋兩塊支撐板之間留有間隙,使得在散熱構(gòu)件的殼體外側(cè)的箱蓋之間都相互連通,提高箱蓋之間的散熱效果。
10、優(yōu)選的,所述的構(gòu)件散熱翅片在電機(jī)定子的外殼的外殼散熱翅片的間隙中,與電機(jī)定子的外殼的外殼散熱翅片相同形式布置,且構(gòu)件散熱翅片只是伸入到電機(jī)定子的外殼的外殼散熱翅片的間隙中的2/3的高度,下部留有間隙,使得在散熱構(gòu)件與電機(jī)定子的外殼之間形成一種“u”字形的散熱流道。
11、優(yōu)選的,所述電機(jī)自身的散熱風(fēng)扇與散熱構(gòu)件之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)筒,導(dǎo)風(fēng)筒設(shè)置在散熱風(fēng)扇和散熱構(gòu)件后方,使電機(jī)自身的散熱風(fēng)扇的冷風(fēng)能通過(guò)電機(jī)定子的外殼的外殼散熱翅片與散熱構(gòu)件所構(gòu)成的散熱流道流過(guò),對(duì)外殼散熱翅片和構(gòu)件散熱翅片同時(shí)進(jìn)行風(fēng)冷。
12、本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:本發(fā)明通過(guò)將發(fā)熱量大的發(fā)熱電子元件分別放置在一個(gè)套在電機(jī)定子的外殼上的散熱構(gòu)件上,讓散熱構(gòu)件的構(gòu)件散熱翅片伸入到電機(jī)定子的外殼的散熱流道內(nèi),再通過(guò)在電機(jī)后端安裝風(fēng)扇,與電機(jī)定子的外殼一起散熱,可以將永磁電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)熱電子元件分散安裝在散熱構(gòu)件的外側(cè)面上,進(jìn)行分散散熱;這樣既可以利用將發(fā)熱量大的發(fā)熱電子元件進(jìn)行分散散熱,又可簡(jiǎn)化散熱方式,有利于實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)與控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)。