外转子电机散热结构及外转子电机的制作方法

本发明涉及散热领域，更具体地涉及一种外转子电机散热结构及外转子电机。

背景技术：

现有外转子电机一般是通过在外转子壳体上设置散热片来实现散热，散热效果不理想，影响电机的运行可靠性及使用寿命。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种散热效果好的外转子电机散热结构及外转子电机。

第一方面，提供一种外转子电机散热结构。

一种外转子电机散热结构，其包括多个第一散热片，所述多个第一散热片在所述电机的外转子壳体上沿周向分布且呈离心风叶状。

优选地，所述第一散热片设置于所述外转子壳体的端面上；或者，

所述外转子壳体的外周上沿径向向外凸出设置有第一环形板，所述第一散热片设置于所述第一环形板的端面上，且所述第一散热片的径向内端与所述外转子壳体之间具有预定距离。

优选地，当所述第一散热片设置于所述外转子壳体的端面上时，所述第一散热片与所述外转子壳体为一体结构；

当所述第一散热片设置于所述第一环形板上时，所述第一散热片与所述第一环形板为一体结构。

优选地，所述电机还包括控制器壳体，所述控制器壳体与所述外转子壳体在轴向上相对设置。

优选地，所述散热结构还包括多个与所述控制器壳体以传热的方式连接的第二散热片，所述第二散热片在电机的轴向上与所述第一散热片相对布置。

优选地，所述第二散热片设置于所述控制器壳体上；或者，

所述控制器壳体的外周上沿径向向外凸出设置有第二环形板，所述第二散热片设置于所述第二环形板的端面上。

优选地，当所述第二散热片设置于所述控制器壳体上时，所述第二散热片与所述控制器壳体为一体结构；

当所述第二散热片设置于所述第二环形板上时，所述第二散热片与所述第二环形板为一体结构。

优选地，所述第一散热片的进口安装角β_1a的范围为58°至75°；和/或，

所述第一散热片的出口安装角β_2a的范围为158°至165°。

优选地，在径向上，所述第一散热片的径向内端与所述外转子壳体之间的预定距离的范围为5至20mm。

优选地，所述第一散热片与所述第二散热片相对的两侧面之间的距离b₁的范围为3至5mm。

优选地，所述第一散热片的厚度b₃的范围为0.5至1.5mm。

优选地，所述第一散热片的数量为60至80。

优选地，所述第二散热片呈直板状且沿径向延伸。

第二方面，提供一种外转子电机。

一种外转子电机，所述电机设置有如上所述的散热结构。

本发明提供的外转子电机散热结构具有随外转子转动的第一散热片，第一散热片呈离心风叶状，从而当第一散热片随外转子一起转动时，能够使得空气沿轴向进入第一散热片的径向内侧空间并沿径向吹出，从而对空气形成强制循环，提高对外转子电机的散热效果，进而提高外转子电机的运行可靠性，延长其使用寿命。

本发明提供的外转子电机采用上述的散热结构，散热效果好，运行可靠，使用寿命长。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的外转子电机的结构示意图；

图2示出本发明具体实施方式提供的外转子电机的爆炸图；

图3示出本发明具体实施方式提供的外转子电机的剖视图；

图4示出图3中A部分的局部放大图；

图5示出本发明具体实施方式提供的第一散热片、第一环形板以及电机外壳配合的仰视图；

图6示出图5中B部分的局部放大图。

图中，1、第一散热片；2、第二散热片；3、外转子；41、外转子壳体；42、控制器壳体；5、定子；6、第一环形板；7、第二环形板；8、电机散热腔；9、控制器散热腔。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明中所指的“上”“下”均为如图3所示的方位。

本发明提供了一种外转子电机散热结构，如图1至6所示，其包括多个第一散热片1，第一散热片1能够随电机的外转子3一起转动，且多个第一散热片1在外转子壳体41上沿周向分布且呈离心风叶状，从而当第一散热片1随外转子3一起转动时，能够使得空气沿轴向进入第一散热片1的径向内侧空间并沿径向吹出，从而对空气形成强制循环，提高对外转子电机的散热效果，进而提高外转子电机的运行可靠性，延长其使用寿命。

其中，第一散热片1与外转子壳体41的具体连接方式不限，能够与外转子壳体41之间形成热传导即可。例如，在一个实施例中，第一散热片1设置于外转子壳体41的端面上，如此，外转子壳体41的端面以及第一散热片1形成类似离心风机的结构；在另一个实施例中，如图1所示，外转子壳体41的外周上沿径向向外凸出设置有第一环形板6，第一散热片1设置于第一环形板6的端面上，且第一散热片1的径向内端与外转子壳体41之间具有预定距离，如此，第一环形板6、第一散热片1以及外转子壳体41形成类似离心风机的结构，相邻两第一散热片1以及第一环形板6能够围成电机散热腔8，电机散热腔8沿外转子壳体41的外周分布有多个。

在进一步优选的实施例中，为提高热传导的效果，当第一散热片1设置于外转子壳体41的端面上时，第一散热片1与外转子壳体41为一体结构；当第一散热片1设置于第一环形板6上时，第一散热片1与第一环形板6为一体结构。

进一步地，外转子电机采用内置控制器的结构，则电机的外壳包括在轴向上相对设置的外转子壳体41和控制器壳体42，外转子壳体41随外转子3一起转动，控制器壳体42则为固定设置，电机的控制器设置在控制器壳体42内，电机的定子5也可固定设置于控制器壳体42上。

由于在电机的运行过程中，控制器也会发热，因此，还设置有多个第二散热片2且第二散热片2与控制器壳体42以传热的方式连接，第二散热片2在电机的轴向上与第一散热片1相对布置，如此，当第一散热片1转动时，能够带动第二散热片2之间的空气沿轴向进入第一散热片1的径向内侧空间并沿径向吹出，从而能够对外转子壳体41和控制器壳体42同时实现散热。

其中，第二散热片2与控制器壳体42的具体连接方式不限，能够与控制器壳体42之间形成热传导即可。例如，在一个实施例中，第二散热片2设置于控制器壳体42上，在另一个实施例中，控制器壳体42的外周上沿径向向外凸出设置有第二环形板7，第一环形板6在轴向(此处的轴向为电机的轴向)上位于第一散热片1的背离第二散热片2的一侧，即第一散热片1的一侧(即下侧)与第二散热片2相对，另一侧(即下侧)与第一环形板6相对，第二环形板7在轴向上位于第二散热片2的背离第一散热片1的一侧，即第二散热片2的一侧(即上侧)与第一散热片1相对，另一侧(即下侧)与第二环形板7相对。如此，相邻两第二散热片2以及第二环形板7能够围成控制器散热腔9，并且，控制器散热腔9和与其相对的电机散热腔8相连通，形成散热通路。

如此，如图4所示，当第一散热片1随外转子3转动时，对空气产生吸力，空气沿径向向内进入控制器散热腔9，然后沿轴向运动进入电机散热腔8内，并在第一散热片1的作用下沿径向向外吹出，第一环形板6和第二环形板7的设置能够形成特定的散热腔并对空气的流动起到导向作用，进而提高循环风量，另外，由于空气是沿径向向外吹出的，使得热空气向远离电机的方向运动，进一步提高电机的散热效果。

在进一步优选的实施例中，为提高热传导的效果，当第二散热片2设置于控制器壳体42上时，第二散热片2与控制器壳体42为一体结构；当第二散热片2设置于第二环形板7上时，第二散热片2与第二环形板7为一体结构。

进一步地，第一环形板6和第二环形板7在外转子壳体41和控制器壳体42上的具体设置方式不限，例如，第一环形板6与外转子壳体41为固定连接或者呈一体结构，第二环形板7与控制器壳体42为固定连接或者呈一体结构。具体地，如图3所示，外转子壳体41的外周壁上在靠近控制器壳体42的位置处沿径向向外延伸形成第一环形板6，控制器壳体42的外周壁上在靠近外转子壳体41的位置处沿径向向外延伸形成第二环形板7。

进一步地，第二散热片2的具体结构不限，能够形成供空气流入的通道即可，例如，在一个实施例中，第二散热片2呈直板状且在径向上延伸，从而在径向上形成由内向外的放射状，此结构能够降低空气进入散热腔的阻力，提高风量，进而提高散热效果。在另一个实施例中，第二散热片2呈与第一散热片1旋向相同的离心风叶状，能够在不增加风阻的前提下延长空气在散热腔内的路径，使得空气与热量的交换更加充分，进而提高散热效果。

进一步地，通过对第一散热片1安装位置以及形状尺寸的限制进一步达到提高散热效果的目的。

优选地，第一散热片1的进口安装角β_1a的范围为58°至75°，进一步优选为60°，第一散热片1的出口安装角β_2a的范围为158°至165°，进一步优选为160°。如图6所示，第一散热片1的径向内端连线形成圆Ⅰ，第一散热片1的径向外端连线形成圆Ⅱ，将经过第一散热片1的径向内端点的沿第一散热片1的切线和沿圆I的切线之间的夹角定义为进口安装角β_1a，将经过第一散热片1的径向外端点的沿第一散热片1的切线和沿圆Ⅱ的切线之间的夹角定义为出口安装角β_2a。通过合理的设置第一散热片1的进口安装角和出口安装角，能够获得较大的进风吸力，进而提高循环风量。

第一散热片1的径向外端连线形成的圆Ⅱ的半径与第一环形板6的外圆半径一致，即第一散热片1的径向外端点在第一环形板6的外圆上，第一散热片1的径向内端连线形成的圆Ⅰ的半径小于与其位置相对应的电机的外壳的外圆半径，即第一散热片1的径向内端与外转子壳体之间具有预定距离，预定距离即圆Ⅰ的半径减外转子壳体半径的优选范围为5至20mm，进一步优选为15mm，如此，在保证第一散热片1做功能力的同时提供了足够的进风空间。

优选地，如图4所示，第一散热片1与第二散热片2相对的两侧面之间的距离b₁的范围为3至5mm，进一步优选为4mm，合理的距离b₁既保证了第一散热片1的做功能力，又使得进风空间达到一个合理的范围，从而获得较优的散热效果。

优选地，第一散热片1的厚度b₃的范围为0.5至1.5mm，进一步优选为1mm，合理的厚度b₃能够在保证第一散热片结构强度的前提下使得空气流道的有效面积达到最佳。

第一散热片1的数量较少则容易导致空气流道内速度紊乱，产生涡流，而数量较多则容易导致流道堵塞，优选地，第一散热片1的数量为60至80，进一步优选为68片，合理的数量能够在保证流道不会堵塞的前提下获得最优的进风空间。

进一步地，本发明还提供了一种外转子电机，其设置有如上所述的散热结构，但热效果好，提高了电机运行的可靠性，延长了电机的使用寿命。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。