一种基于相变散热的高功率密度机器人关节电机制造技术

本技术提供一种基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，包括基座、转子组件、定子组件、电机端盖和相变散热结构，所述定子组件包括定子铁芯和绕制于定子铁芯的定子绕组，所述相变散热结构连接于所述定子绕组和电机端盖之间，所述相变散热结构用于将定子绕组的热量传递给电机端盖并散发至外界。本技术中,在定子绕组和电机端盖之间设置相变散热结构，能够增强机器人关节电机定子绕组的散热，均匀热量分布，电机端盖作为散热板增加换热面积，增强散热效率。热管结构简单，成本低，符合电机轻量化、小型化的要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人关节电机，具体是一种基于相变散热的高功率密度机器人关节电机。

技术介绍

1、机器人关节电机具有高功率密度、轻量化、小型化的技术要求。然而，高功率密度也意味着电机在运行过程中会产生更多的热量。轻量化、小型化意味着结构紧凑，散热结构的安装空间有限，这给散热设计带来了很大的挑战，在有限的空间内实现高效的散热是当前技术的一个难点。

2、电机绕组温升是电机温升最关键的性能指标，因此，为了应对电机绕组高温升问题，需要提出能提高关节电机散热性能的方案，满足了高功率人形机器人的需求。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的是提供了基于相变散热的高功率密度机器人关节电机。

2、为达到上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，包括基座、转子组件、定子组件、电机端盖和相变散热结构，所述定子组件包括定子铁芯和绕制于定子铁芯的定子绕组，所述相变散热结构连接于所述定子绕组和电机端盖之间，所述相变散热结构用于将定子绕组的热量传递给电机端盖并散发至外界。

3、本技术中,在定子绕组和电机端盖之间设置相变散热结构，能够增强机器人关节电机定子绕组的散热，均匀热量分布，电机端盖作为散热板增加换热面积，增强散热效率。

4、进一步地，所述相变散热结构为热管，所述热管包括冷却段、中间段和蒸发段，所述蒸发段嵌设于定子绕组内槽空间，所述冷却段嵌设于电机端盖的固定槽内。

5、采用上述优选的方案，结构简单，成本低，符合电机轻量化、小型化的要求。

6、进一步地，定子绕组与蒸发段之间的缝隙内填充有导热胶，所述冷却段与电机端盖固定槽之间的缝隙内填充有导热胶。

7、采用上述优选的方案，提高热管蒸发段与定子绕组，以及热管冷却段与电机端盖连接处的传热效率。

8、进一步地，所述蒸发段长度为定子铁芯长度的98％-102％。

9、进一步地，所述热管的直径为定子绕组内槽空间最大内切圆直径的95％-100％。

10、采用上述优选的方案，提高热管与定子绕组的接触程度。

11、进一步地，热管冷却段的长度大于热管总长度的15％。

12、采用上述优选的方案，确保热管冷却段长度以确保热量及时通过电机端盖散出。

13、进一步地，电机端盖厚度不小于20mm。

14、进一步地，电机端盖内设有水流通道，电机端盖上设有与所述水流通道相连通的进水口和出水口。

15、进一步地，所述电机端盖的进水口和出水口之间外接有冷却水循环供给装置。

16、采用上述优选的方案，以电机端盖作为水冷板增强换热效率。

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【技术保护点】

1.一种基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，包括基座、转子组件、定子组件、电机端盖和相变散热结构，所述定子组件包括定子铁芯和绕制于定子铁芯的定子绕组，所述相变散热结构连接于所述定子绕组和电机端盖之间，所述相变散热结构用于将定子绕组的热量传递给电机端盖并散发至外界。

2.根据权利要求1所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，所述相变散热结构为热管，所述热管包括冷却段、中间段和蒸发段，所述蒸发段嵌设于定子绕组内槽空间，所述冷却段嵌设于电机端盖的固定槽内。

3.根据权利要求2所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，定子绕组与蒸发段之间的缝隙内填充有导热胶，所述冷却段与电机端盖固定槽之间的缝隙内填充有导热胶。

4.根据权利要求2所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，所述蒸发段长度为定子铁芯长度的98％-102％。

5.根据权利要求2所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，所述热管的直径为定子绕组内槽空间最大内切圆直径的95％-100％。

6.根据权利要求2所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，热管冷却段的长度大于热管总长度的15％。

7.根据权利要求6所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，电机端盖厚度不小于20mm。

8.根据权利要求6所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，电机端盖内设有水流通道，电机端盖上设有与所述水流通道相连通的进水口和出水口。

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【技术特征摘要】

1.一种基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，包括基座、转子组件、定子组件、电机端盖和相变散热结构，所述定子组件包括定子铁芯和绕制于定子铁芯的定子绕组，所述相变散热结构连接于所述定子绕组和电机端盖之间，所述相变散热结构用于将定子绕组的热量传递给电机端盖并散发至外界。

2.根据权利要求1所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，所述相变散热结构为热管，所述热管包括冷却段、中间段和蒸发段，所述蒸发段嵌设于定子绕组内槽空间，所述冷却段嵌设于电机端盖的固定槽内。

3.根据权利要求2所述的基于相变散热的高功率密度机器人关节电机，其特征在于，定子绕组与蒸发段之间的缝隙内填充有导热胶，所述冷却段与电机端盖固定槽之间的缝隙内填充有导热胶。

【专利技术属性】
技术研发人员：李梦寒，王凯立，曹海东，王博，王禹羲，高剑飞，陆海玲，
申请(专利权)人：上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：

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