一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种线圈装置，具体涉及一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置。


背景技术：

2.现有的直线运动电机线圈散热，多采用两种结构。
3.第一种是外表面的自然散热，该散热方式散热效果较差。当直线电机长期工作时， 由于某些特殊的运动需求而导致三相电流分布不均匀，会出现不同线圈的温度差异明显。当最高温度的线圈突破电机绝缘保护之后，就容易引起电机故障，损坏电机。
4.第二种是将电机连接散热板或者散热铜板，并与之配套散热风道，该散热方式由于有辅助风道散热，对于空间要求比较高；如专利号为cn 210724424u，专利名称为一种有双重散热装置的直线电机的专利中，当电机在轨道上往复运行时，电机通过传导铜板将热量散至铜板，所以可以有效提升电机的散热能力，在此期间，两个齿轮分别在两个齿条的作用下进行转动，两个齿轮带动两个第二转轴转动，并在两个皮带与四个带轮的作用下使两个第一转轴同步转动，两个第一转轴转动带动两个散热风扇转动，由于两个散热风扇的方向相反，所以两个散热风扇分别通在两个散热孔内进行吹风与吸气，从而使散热罩壳的空气流动速度更快，有效提升散热效果，降低电机的故障率。该散热结构需要更多的散热铜板，对于空间的要求比较高。同时散热铜板之间的接触需要更好，否则会增加很大的接触热阻。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置。
6.为了实现上述发明目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置，所述紧凑型石墨散热线圈装置为直线电机的动子，包括：线圈支架、石墨片、线圈、环氧树脂；所述线圈支架的一侧设有多个用于安装线圈的安装槽，所述线圈放置在安装槽中，并通过环氧树脂固定，所述石墨片贴附在线圈支架上下两侧。
7.进一步的，两个所述的石墨片对称设置，一个石墨片贴附在线圈支架固定线圈的一侧，即，直接附在环氧树脂上，另一个石墨片贴附在线圈支架不设有安装槽一侧。
8.进一步的，所述石墨层为高导热石墨制成。
9.与现有技术相比，采用了上述技术方案的一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置，具有如下有益效果：采用高导热石墨这种轴向导热性极高的材质覆盖在线圈表面，其厚度最薄可以到0.05mm，这种材料更有利于电机线圈热量分散，从而降低电机线圈温度最高处的温升，有利于保护绝缘免受破坏，使得电机可以在更高的热流密度下运行，从而得到更大的驱动力，在无额外的散热措施下更利于实现直线运动定位平台的薄型化和小型化，使动子的结构更小，提高直线电机的在狭窄的空间中使用，提高其适用性，同时，对
于高电流，高发热状况，能有效的降低线圈的最高温度，对于线圈绝缘起到很好的保护作用；在相同的绝缘等级下，能提高线圈的运行电流，有更大的推力产生，使得电机更具有竞争力。
附图说明
10.图1为本实用新型整体的仰视结构示意图；
11.图2为图1的a-a剖面结构示意图；
12.图3为图2的局部放大结构示意图；
13.图4为不含石墨的线圈铜线温度仿真值示意图；
14.图5为含石墨的线圈铜线温度仿真值示意图；
15.图6为带有石墨层和不带有石墨层仿真后的对比表示意表；
16.附图标记：1、线圈支架；2、石墨片；3、线圈；4、环氧树脂。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
18.如图1-6所示，一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置，所述紧凑型石墨散热线圈3装置为直线电机的动子，包括：线圈支架1、石墨片2、线圈3、环氧树脂4；所述线圈支架1的一侧设有多个用于安装线圈3的安装槽，所述线圈3放置在安装槽中，并通过环氧树脂4固定，所述石墨片2贴附在线圈支架1上下两侧。
19.本实例中进一步的，两个所述的石墨片2对称设置，一个石墨片2贴附在线圈支架1固定线圈3的一侧，即，直接附在环氧树脂4，另一个石墨片2贴附在线圈支架1不设有安装槽一侧。
20.本实例中进一步的，所述石墨层为高导热石墨制成；导热石墨具有高导热性，能快速有效的使得线圈3温度趋于相同；对于高电流，高发热状况，能有效的降低线圈3的最高温度，对于线圈3绝缘起到很好的保护作用；在相同的绝缘等级下，能提高线圈3的运行电流，有更大的推力产生，使得电机更具有竞争力。
21.采用本紧凑型石墨散热装置，总体尺寸178*132*7.9mm，其中线圈3的总体损耗取176w，在未使用石墨片2结构的情况下，仿真结果显示线圈3的铜线温度范围为160.3到199.1
°
c，浮动范围38.8
°
c，如图4所示。使用石墨片2结构的情况下，其他条件不变，仿真结果显示线圈3的铜线温度范围为166.4到177.6
°
c，浮动范围11.2
°
c，如图5-6所示。最高温度降低了21.5
°
c，同时最低温度升高了6.1
°
c；有效的体现了采用紧凑型石墨散热装置中石墨的均热效果。
22.紧凑型石墨散热装置动子，适用于设计空间有限和温度要求较高的应用场合；和原来设计相比，在高温散热降低线圈3最高温度方面很有优势，基于最高温度的降低，能提高电机的其他相关性能。
23.通过采用石墨结构散热，和无石墨散热的直线电机相比，其线圈3的最高温度极大降低，同等绝缘条件下，有利于提高运行电流，提高推力等，有利于实现直线运动定位平台的薄型化和小型化。
24.以上是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本实
用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置，所述紧凑型石墨散热线圈装置为直线电机的动子，其特征在于：包括：线圈支架、石墨片、线圈、环氧树脂；所述线圈支架的一侧设有多个用于安装线圈的安装槽，所述线圈放置在安装槽中，并通过环氧树脂固定，所述石墨片贴附在线圈支架上下两侧。2.根据权利要求1所述的一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置，其特征在于：两个所述的石墨片对称设置，一个石墨片贴附在线圈支架固定线圈的一侧，即，直接附在环氧树脂上，另一个石墨片贴附在线圈支架不设有安装槽一侧。3.根据权利要求1或2所述的一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置，其特征在于：所述石墨片为高导热石墨制成。

技术总结
本实用新型公开了一种运用于超薄直线电机的紧凑型石墨散热线圈装置，所述紧凑型石墨散热线圈装置为直线电机的动子，包括：线圈支架、石墨片、线圈、环氧树脂；所述线圈支架的一侧设有多个用于安装线圈的安装槽，所述线圈放置在安装槽中，并通过环氧树脂固定，所述石墨片贴附在线圈支架上下两侧。本实用新型，对于高电流，高发热状况，能有效的降低线圈的最高温度，对于线圈绝缘起到很好的保护作用；在相同的绝缘等级下，能提高线圈的运行电流，有更大的推力产生，使得电机更具有竞争力。使得电机更具有竞争力。使得电机更具有竞争力。


技术研发人员：周万里 石佳蒙 姚艺华 印欣 林浩元
受保护的技术使用者：雅科贝思精密机电（南通）有限公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/7/28