一种电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机的制作方法

本发明属于电机，更具体地，涉及一种电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机。

背景技术：

1、随着汽车电动化和智能化的快速发展，乘用车舒适性执行机构多开始转而采用无刷直流电机或永磁同步电机。然而，车载空间极端狭小，分布式执行机构通常要求电机具备极高的扭矩密度和高度集成的控制板。

2、在现有的集成式外转子电机中，为了追求空间极致性，通常将电机控制板紧贴定子绕组放置。然而，该结构布局设计也相应地容易引发技术问题：首先，定子绕组在高频大载荷工况下产生剧烈的温升，热量直接辐射至电机控制板，导致车规级电子元器件（尤其是有源芯片、电容等）长期超温运行，严重缩短使用寿命。其次，定子绕组的强电磁高频辐射直接耦合至电机控制板的敏感控制回路，导致电磁兼容性劣化，极易超出严格的车载emc标准。

3、除此以外，车载环境伴随长期的剧烈振动与宽温交变，电机的外转子轭与输出轴之间如果直接实施激光焊接，常因异质材料的线膨胀系数差异及高碳钢焊接的淬硬倾向，在焊缝区产生微观应力裂纹，进而导致外转子轭与输出轴在长期高频往复大扭矩工况下可能发生滑脱。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机。

2、本发明的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机包括外壳、外转子组件、定子组件、转子位置传感器和电机控制板；

3、所述外转子组件包括转子轭、永磁体和输出轴，所述定子组件包括定子铁芯和定子绕组，所述电机控制板上设置有电机驱动电路、通讯电路和保护电路；

4、所述输出轴与所述转子轭之间设置有异质材料焊接应力释放衬套；

5、所述定子组件与所述电机控制板之间设置有电磁-热解耦隔离盘，所述电磁-热解耦隔离盘与所述定子铁芯在轴向上紧密贴合。

6、作为可选的是，所述异质材料焊接应力释放衬套过盈压配在所述输出轴的外周上，且所述异质材料焊接应力释放衬套的外壁与所述转子轭的中心孔通过激光圆周焊接的方式固定连接；

7、在所述异质材料焊接应力释放衬套的外周面上开设有至少两道轴向平行的环向应力自适应释放槽。

8、作为可选的是，激光圆周焊接的焊缝中心位于所述异质材料焊接应力释放衬套与所述转子轭的交界面上。

9、作为可选的是，所述电磁-热解耦隔离盘包括基体芯层；

10、在所述基体芯层的朝向所述定子组件的一侧上形成有陶瓷热障涂层，在所述基体芯层的朝向所述电机控制板的一侧上形成有接地导电氧化层。

11、作为可选的是，所述基体芯层的材质为铝基碳化硅；

12、在所述基体芯层的内部设置有交错分布的微型容腔，所述微型容腔内填充有石蜡基相变蓄热微胶囊。

13、作为可选的是，所述电磁-热解耦隔离盘上开设有供所述定子绕组的引出线穿过的绝缘过线孔，所述电磁-热解耦隔离盘的外周通过导热硅胶与所述外壳的内壁导热连接。

14、作为可选的是，在所述外壳的底部设置有电磁屏蔽腔，在所述电磁屏蔽腔内设置有共模滤波模块和防浪涌模块；

15、自所述电机控制板延伸出的通讯接口线束在伸入所述电磁屏蔽腔内并与所述共模滤波模块和所述防浪涌模块功能耦合后，引出所述外壳。

16、作为可选的是，所述转子位置传感器包括同轴安装于所述输出轴的端部的圆形磁钢以及设置在所述电机控制板上的差分磁编码芯片；

17、所述圆形磁钢与所述输出轴的端部之间设置有轴向弹簧阻尼悬垫。

18、作为可选的是，所述外壳的内壁设有导电氧化屏蔽层，所述导电氧化屏蔽层通过一圈环状弹性金属编织网与所述电磁-热解耦隔离盘的接地导电氧化层以及所述电机控制板的屏蔽地电连接。

19、作为可选的是，所述定子绕组的引出线与所述电机控制板之间通过u型柔性互连弹性触头进行激光钎焊连接；

20、所述u型柔性互连弹性触头被配置为在预定范围的温度交变环境下通过自身的机械弹性形变吸收所述定子绕组与所述电机控制板之间的热膨胀剪切应力。

21、本发明的有益效果在于：

22、本发明的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，一方面，通过在定子组件与电机控制板之间设置有电磁-热解耦隔离盘，实现了定子组件与电机控制板之间的电磁-热解耦与隔离，进而在相应程度上降低了定子组件所产生的热量以及所发出的高频电磁辐射对于电机控制板的不良影响，从而保证了电机控制板的使用寿命和电磁兼容性。另一方面，本发明的外转子组件，在输出轴与转子轭之间设置有异质材料焊接应力释放衬套，该异质材料焊接应力释放衬套能够吸收输出轴与转子轭在车载宽温环境下的热胀冷缩应力差，进而降低外转子组件中输出轴与转子轭发生滑脱的几率。

23、本发明的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，包括外壳、外转子组件、定子组件、转子位置传感器和电机控制板；

2.根据权利要求1所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，所述异质材料焊接应力释放衬套过盈压配在所述输出轴的外周上，且所述异质材料焊接应力释放衬套的外壁与所述转子轭的中心孔通过激光圆周焊接的方式固定连接；

3.根据权利要求2所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，激光圆周焊接的焊缝中心位于所述异质材料焊接应力释放衬套与所述转子轭的交界面上。

4.根据权利要求1所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，所述电磁-热解耦隔离盘包括基体芯层；

5.根据权利要求4所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，所述基体芯层的材质为铝基碳化硅；

6.根据权利要求5所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，所述电磁-热解耦隔离盘上开设有供所述定子绕组的引出线穿过的绝缘过线孔，所述电磁-热解耦隔离盘的外周通过导热硅胶与所述外壳的内壁导热连接。

7.根据权利要求1所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，在所述外壳的底部设置有电磁屏蔽腔，在所述电磁屏蔽腔内设置有共模滤波模块和防浪涌模块；

8.根据权利要求1所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，所述转子位置传感器包括同轴安装于所述输出轴的端部的圆形磁钢以及设置在所述电机控制板上的差分磁编码芯片；

9.根据权利要求4所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，所述外壳的内壁设有导电氧化屏蔽层，所述导电氧化屏蔽层通过一圈环状弹性金属编织网与所述电磁-热解耦隔离盘的接地导电氧化层以及所述电机控制板的屏蔽地电连接。

10.根据权利要求1所述的电磁-热解耦隔离式永磁同步无刷电机，其特征在于，所述定子绕组的引出线与所述电机控制板之间通过u型柔性互连弹性触头进行激光钎焊连接；