一种PCB风冷电机结构的制作方法

本技术涉及电机风冷的，特别是涉及一种pcb风冷电机结构。

背景技术：

1、随着节能环保要求的不断提高，作为关键动力源的泵类设备也需满足高效率、低能耗的标准。水泵作为一种输送液体或使液体增压的机械，通过将原动机的机械能或其他外部能量传递给液体，使其能量增加，广泛应用于水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液及液态金属等液体的输送过程中。

2、传统的电机在结构上存在一定的局限性，尤其是在散热方面。pcb电机（即基于印制电路板技术的电机，如pcb绕组电机或集成控制电路的电机系统）采用pcb绕组定子设计，消除了传统电机的齿槽转矩，显著降低了振动与噪声。其高精度蚀刻工艺确保了绕组的一致性，减少了因电阻不均导致的额外损耗。同时，无刷直流（bldc）结构避免了电刷磨损，使电机寿命可达数万小时。

3、然而，pcb电机也存在明显的散热问题。由于其散热面积较小，约90%的热量依赖气隙传导，导致绕组温升容易超标。例如，在电流密度达到17a/mm²时，绕组温度可升至119℃，接近fr-4基材的耐温极限（130℃），严重影响电机的可靠性和寿命。

4、为解决上述散热问题，现有技术中通常采用外置风扇或自然冷却方式，但效果有限，难以满足高功率密度电机的散热需求。尤其是在高转速、大风量的应用场景下，传统散热方式已无法有效控制温升，限制了pcb电机性能的进一步提升。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种提高使用寿命的pcb风冷电机结构。

2、本实用新型的一种pcb风冷电机结构，包括电机下盖、转子下背铁、一号转子磁瓦、pcb印制板、转子轴、嵌件、印制线圈、二号转子磁瓦、转子上背铁、叶轮嵌件、电机上盖、空间导叶环、叶轮上下盖板、离心叶轮、风机上盖，

3、电机壳体，由电机上盖和电机下盖组成；

4、转子组件，包括转子轴、固定于转子轴上的转子背铁，转子背铁由转子下背铁和转子上背铁构成，转子背铁上分别固定设置有一号转子磁瓦和二号转子磁瓦；

5、定子组件，包括pcb印制板以及印制于其上的印制线圈，所述pcb印制板固定于电机下盖上，定子组件与一号转子磁瓦和二号转子磁瓦形成气隙；

6、离心叶轮，通过叶轮嵌件同轴固定于转子轴上；

7、空间导叶环，位于所述离心叶轮的出风口与所述pcb印制板之间；

8、风机上盖，与电机上盖连接，形成风道；

9、其中，所述空间导叶环将离心叶轮产生的径向气流转换为轴向气流，一部分气流形成主流道用于提供风机风压风量，另一部分气流形成副流道，流入电机内部对pcb印制板和绕组进行强制风冷；通过空间导叶环，将离心叶轮产生的高速气流进行分流和导向，形成的副流道气流被精准引导至电机内部，对pcb印制板及其上的印制线圈进行强制风冷，改善了pcb电机主要依赖气隙传导散热的局限性，本结构在不额外增加独立冷却装置的前提下，利用电机自身的驱动部件完成散热，实现热量及时消散，延长电机整体寿命。

10、优选的，所述空间导叶环包含3-7片螺旋扭转导叶，导叶扭转角为30°-60°。

11、优选的，所述离心叶轮的叶片为离心式叶片，叶片数为7片，叶片倾角为15°-35°。

12、优选的，所述转子下背铁和转子上背铁通过有粉末冶金制成的嵌件连接，转子轴设置有转子轴承，嵌件与转子轴承过盈装配。

13、优选的，所述pcb印制板为轴向磁通pcb定子，采用fr-4或铝基板材质，其上的印制线圈为多层绕组。

14、优选的，所述副流道的气流路径为：经空间导叶环的径向方向流入电机内部，依次流经转子内部气道、定子区域，最终从电机下盖流出。

15、优选的，所述离心叶轮与叶轮上下盖板通过超声波焊接成型，所述风机上盖与电机上盖通过超声波焊接连接。

16、与现有技术相比本实用新型的有益效果为：通过空间导叶环，将离心叶轮产生的高速气流进行分流和导向，形成的副流道气流被精准引导至电机内部，对pcb印制板及其上的印制线圈进行强制风冷，改善了pcb电机主要依赖气隙传导散热的局限性，本结构在不额外增加独立冷却装置的前提下，利用电机自身的驱动部件完成散热，实现热量及时消散，延长电机整体寿命。

1.一种pcb风冷电机结构，包括电机下盖（1）、转子下背铁（4）、一号转子磁瓦（5）、pcb印制板（6）、转子轴（7）、嵌件（8）、印制线圈（9）、二号转子磁瓦（10）、转子上背铁（11）、叶轮嵌件（12）、电机上盖（14）、空间导叶环（15）、叶轮上下盖板（16）、离心叶轮（17）、风机上盖（18），其特征在于，电机壳体，由电机上盖（14）和电机下盖（1）组成；转子组件，包括转子轴（7）、固定于转子轴（7）上的转子背铁，转子背铁由转子下背铁（4）和转子上背铁（11）构成，转子背铁上分别固定设置有一号转子磁瓦（5）和二号转子磁瓦（10）；

2.如权利要求1所述的一种pcb风冷电机结构，其特征在于，所述空间导叶环（15）包含3-7片螺旋扭转导叶，导叶扭转角为30°-60°。

3.如权利要求2所述的一种pcb风冷电机结构，其特征在于，所述离心叶轮（17）的叶片为离心式叶片，叶片数为7片，叶片倾角为15°-35°。

4.如权利要求3所述的一种pcb风冷电机结构，其特征在于，所述转子下背铁（4）和转子上背铁（11）通过有粉末冶金制成的嵌件（8）连接，转子轴（7）设置有转子轴承（13），嵌件（8）与转子轴承（13）过盈装配。

5.如权利要求1所述的一种pcb风冷电机结构，其特征在于，所述pcb印制板（6）为轴向磁通pcb定子，采用fr-4或铝基板材质，其上的印制线圈（9）为多层绕组。

6.如权利要求1所述的一种pcb风冷电机结构，其特征在于，所述副流道的气流路径为：经空间导叶环（15）的径向方向流入电机内部，依次流经转子内部气道、定子区域，最终从电机下盖（1）流出。

7.如权利要求1所述的一种pcb风冷电机结构，其特征在于，所述离心叶轮（17）与叶轮上下盖板（16）通过超声波焊接成型，所述风机上盖（18）与电机上盖（14）通过超声波焊接连接。