本發(fā)明涉及一種永磁同步電機控制器組件散熱方法,具體涉及一種基于分散熱傳導的永磁同步電機控制器組件散熱方法。
背景技術:
1、永磁同步電動機相比有刷電機有許多的優(yōu)點,能獲得更好的扭矩轉速特性,高速動態(tài)響應;高效率;長壽命;低噪聲;高轉速。由于這些特性,永磁同步電動機被廣泛的用于日常生活用具、汽車工業(yè)、航空、消費電子、醫(yī)學電子、工業(yè)自動化等裝置和儀表;但是永磁同步電動機的控制系統相對普通異步電機更加復雜,控制的方式很多,為使得永磁同步電動機有較好的控制性能,需要使用變頻器,控制電路板等逆變控制器件對永磁同步電動機進行驅動和控制;而這些控制器件在工作中會產生大量的熱,因此需要對這些發(fā)熱的控制器件進行散熱。目前對永磁同步電動機控制系統的散熱都是將控制系統器件集中安裝在一個控制器件盒內,通過專門的冷卻裝置對這些發(fā)熱的器件進行散熱,多數是在控制系統盒內安裝風扇,通過風扇進行散熱;但是這樣一來就使得控制系統顯得很龐大,所以目前的永磁同步電動機都會將控制系統的變頻器另外放置在獨立的,與電機分離的控制系統箱內,這樣不利于電機的控制,更無法實現永磁同步電動機本體與電機控制系統一體化的改進;雖說近來半導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,安裝在一個控制器件盒內,仍需要單獨設置冷卻裝置,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外殼上,否則將有可能對電機的運行平穩(wěn)性帶來不利的影響,因此很有必要對此加以改進。
2、通過檢索查詢,未檢索到與本發(fā)明技術方案相同的公開技術,只是檢索到一些相關的專利,最為接近的技術有以下幾個:
3、1、專利號為cn202210659355.6,名稱為“一種基于多重散熱的永磁同步電機控制器”的發(fā)明專利,該專利公開了一種基于多重散熱的永磁同步電機控制器,包括永磁同步電機控制器箱蓋和電路板本體,所述電路板本體設置于永磁同步電機控制器箱蓋內,所述永磁同步電機控制器箱蓋內設有與電路板本體相匹配合的導熱機構,永磁同步電機控制器箱蓋的頂部內壁開設有兩個排氣孔,排氣孔內設有第一防塵過濾網,永磁同步電機控制器箱蓋的頂部內壁固定連接有排氣罩,永磁同步電機控制器箱蓋內設有第一蝸桿,排氣罩內設有排氣組件,第一蝸桿的兩端與永磁同步電機控制器箱蓋的內壁均通過第一軸承連接,永磁同步電機控制器箱蓋的兩側內壁均開設有進氣孔,永磁同步電機控制器箱蓋的兩側均固定連接有固定環(huán),固定環(huán)內設有第二防塵過濾網,第二防塵過濾網和進氣孔相適配,第二防塵過濾網和永磁同步電機控制器箱蓋通過彈性機構連接,固定環(huán)的內壁上固定連接有兩個擋板,第二防塵過濾網上固定連接有連接架,連接架的頂部設有第一活動板,連接架的一側設有推板,推板和第一活動板通過升降機構連接,第一活動板和第一蝸桿通過傳動機構連接,永磁同步電機控制器箱蓋內設有與第一蝸桿相匹配合的驅動機構;但是該專利還只是考慮了電路板本體的散熱,而且仍是采用的獨立的散熱機構進行散熱,這樣將增大控制箱蓋的體積,不利于電機與控制系統一體化的結構設計。
4、2、專利號為cn202210989198.5,名稱為“一種蓄電池分布式永磁同步電機控制器冷卻系統”的發(fā)明專利,該專利公開了一種蓄電池分布式永磁同步電機控制器冷卻系統,包括冷卻箱,所述冷卻箱的一側有通過回水管連接的水箱,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固定連接有散熱桶,所述散熱桶上活動連接有散熱單元,風冷機構設置在所述冷卻箱上,第一水冷件固定連接在所述冷卻箱的內部,所述第一水冷件上活動連接有散熱單元,第二水冷件固定連接在所述水箱中,通過所述風冷機構和第一水冷件之間的配合加快了循環(huán)冷卻介質的降溫速度,同時散熱單元間歇和散熱桶接觸,散熱單元和散熱桶安裝時可以吸收散熱桶的熱量,散熱單元離開散熱桶時,散熱單元和空氣的接觸面積增大,散熱單元和風冷機構配合使自身的散熱效率提高;這種散熱結構雖說利用水冷可以獲得很好的散熱效果,但散熱裝置的體積結構十分龐大,完全不可能實現電機本體與控制系統一體化結構。
5、3、專利號為cn202211112643.6,名稱為“一種具有冷卻結構的永磁同步電機控制器”的發(fā)明專利,該專利公開了一種具有冷卻結構的永磁同步電機控制器,包括電機控制器殼體和電路板本體,所述電路板本體設置于電機控制器殼體內,電路板本體的底部和電機控制器殼體的底部內壁通過若干第一連接板連接,電機控制器殼體的底部固定連接有若干安裝架,電機控制器殼體的頂部和底部均設有旋轉殼,旋轉殼為一端開口的空腔結構,旋轉殼和電機控制器殼體通過轉動件連接,電路板本體的上方和下方均設有若干第一轉軸,第一轉軸上設有若干固定連接有的散熱扇葉,第一轉軸遠離電路板本體的一端貫穿電機控制器殼體的一側內壁,第一轉軸和電機控制器殼體的貫穿處設有第一軸承,旋轉殼內設有若干第一齒輪,第一轉軸的一端和第一齒輪固定連接,旋轉殼的內壁上固定連接有第一齒輪環(huán),第一齒輪和第一齒輪環(huán)內壁上的輪齒相嚙合,電機控制器殼體內設有兩個第二轉軸,電機控制器殼體上設有與兩個第二轉軸相匹配合的旋轉驅動機構,第二轉軸和旋轉殼通過傳動機構連接,電機控制器殼體的頂部內壁上開設有若干安裝孔,安裝孔內設有防塵網,安裝孔內設有與防塵網相匹配合的彈性支撐機構,防塵網的頂部設有擋板,擋板和電機控制器殼體通過復位器連接,電機控制器殼體的頂部設有兩個清理刷,清理刷的上方設有第二連接板,第二連接板與位于電機控制器殼體頂部的旋轉殼固定連接,清理刷和第二連接板通過彈性按壓單元連接,通過旋轉驅動機構的設計,可以驅動兩個第二轉軸旋轉,通過轉動件的設計,使得旋轉殼相對電機控制器殼體轉動連接,通過傳動機構的設計,第二轉軸旋轉時,可以驅動兩個旋轉殼旋轉,當第二轉軸旋轉時,第二轉軸驅動旋轉殼旋轉,通過第一齒輪環(huán)和第一齒輪的配合,旋轉殼驅動第一齒輪環(huán)旋轉時,第一齒輪環(huán)驅動若干個第一齒輪同步旋轉,進而使得若干個分別位于電路板本體上方和下方的第一轉軸同時旋轉,從而使得散熱扇葉對電路板本體的頂部和底部進行散熱,減少熱量的堆積,提高了永磁同步電機控制器的穩(wěn)定性,通過防塵網的設計,減少外部的灰塵通過安裝孔進入到電機控制器殼體內的可能,旋轉殼旋轉的同時,位于電機控制器殼體頂部的旋轉殼驅動兩個第二連接板旋轉,進而使得清理刷在電機控制器殼體的頂部旋轉,通過清理刷對防塵網進行清理,通過彈性按壓單元的設計,使得清理刷相對第二連接板彈性連接,進而使得清理刷彈性按壓防塵網的頂部,確保清理刷可以與防塵網相接觸。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結構龐大、復雜等問題,仍不適宜與電機本體一體化結構設計。
6、綜上所述,現有的永磁同步電機的控制系統的散熱方式仍存在結構復雜,體積龐大,未考慮變頻器散熱等前面所述的問題,無法實現電機控制系統與電機本體一體化結構,因此仍有必要進一步加以改進。
技術實現思路
1、本發(fā)明要解決的技術問題是:如何簡化永磁同步電機控制系統的散熱,使得永磁同步電機控制系統能與電機本體一體化;且有效的對發(fā)熱量大控制系統組件合理的布置,使得電機控制系統散熱效果更好,確保電機的正常運行。
2、針以上述問題,本發(fā)明提出的技術方案是:一種基于分散熱傳導的永磁同步電機控制器組件散熱方法,通過在電機定子的外殼外套裝一個與電機定子的外殼相匹配的散熱構件,散熱構件的內面設置有構件散熱翅片,構件散熱翅片伸入到電機定子的外殼的外殼散熱翅片的間隙中,散熱構件的外表面由四個以上的外側表面圍成,并將發(fā)熱量大的發(fā)熱電子元件分散安裝在散熱構件的多個外側表面上,利用電機自身的散熱風扇,在對電機定子的外殼風冷的同時,也對散熱構件進行風冷散熱,并帶走安裝在散熱構件外側表面上發(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,所述散熱構件為與電機定子的外殼相匹配的環(huán)狀空心結構件,散熱構件套在電機定子的外殼上,并使散熱構件的殼體與電機定子的外殼的外殼散熱翅片外表面接觸,散熱構件的構件散熱翅片伸入到外殼散熱翅片間隙中,形成的散熱流道;在電機的端部設置有散熱風扇,當電機的散熱風扇對電機定子的外殼和散熱構件進行散熱時,利用通過散熱流道的冷風,帶走設置在外殼散熱翅片間隙中構件散熱翅片的熱量,再通過熱傳導帶走設置在散熱構件多個外側表面上的發(fā)熱電子元件的熱量,形成對發(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件的殼體的多個外側表面上是按照發(fā)熱電子元件的熱量進行分組,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件的殼體的一個外側表面上,并通過構件散熱翅片和散熱構件的殼體進行散熱。
5、優(yōu)選的,所述的按照發(fā)熱電子元件的熱量進行分組是根據各個發(fā)熱電子元件的發(fā)熱情況,以及控制系統集成的需要進行分組,確保每一組發(fā)熱電子元件的發(fā)熱量基本相同,在不影響控制系統控制的情況下,實行分散散熱。
6、優(yōu)選的,外側表面為四個以上的平面或弧面圍成,使得散熱構件的外側表面圍成首尾相接的環(huán)形結構。
7、優(yōu)選的,將構件散熱翅片設置在散熱構件的殼體的內側,將發(fā)熱電子元件設置在散熱構件的殼體的外側,且每一組發(fā)熱電子元件下面都設置有3根以上的構件散熱翅片,提高散熱構件對發(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件外側面平面上,也通過散熱構件進行輔助散熱。
9、優(yōu)選的,每個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,使得在散熱構件的殼體外側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,所述的構件散熱翅片在電機定子的外殼的外殼散熱翅片的間隙中,與電機定子的外殼的外殼散熱翅片相同形式布置,且構件散熱翅片只是伸入到電機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,使得在散熱構件與電機定子的外殼之間形成一種“u”字形的散熱流道。
11、優(yōu)選的,所述電機自身的散熱風扇與散熱構件之間設置有導風筒,導風筒設置在散熱風扇和散熱構件后方,使電機自身的散熱風扇的冷風能通過電機定子的外殼的外殼散熱翅片與散熱構件所構成的散熱流道流過,對外殼散熱翅片和構件散熱翅片同時進行風冷。
12、本發(fā)明的有益技術效果是:本發(fā)明通過將發(fā)熱量大的發(fā)熱電子元件分別放置在一個套在電機定子的外殼上的散熱構件上,讓散熱構件的構件散熱翅片伸入到電機定子的外殼的散熱流道內,再通過在電機后端安裝風扇,與電機定子的外殼一起散熱,可以將永磁電機控制系統的發(fā)熱電子元件分散安裝在散熱構件的外側面上,進行分散散熱;這樣既可以利用將發(fā)熱量大的發(fā)熱電子元件進行分散散熱,又可簡化散熱方式,有利于實現永磁電機與控制系統的一體化設計。