一种用于无人机电机的全浸没冷却系统的制作方法

    技术2025-02-04  44


    本技术涉及电机散热的,尤其是涉及一种用于无人机电机的全浸没冷却系统。


    背景技术:

    1、无人机电机散热技术是无人机设计和运行中的一个重要方面。电机做为无人机的动力源,在运行过程中会产生大量热量。如果不能有效地将这些热量散发出去,就会导致电机温度升高,从而影响无人机寿命。

    2、现有的无人机技术主要是通过两种方式来进行散热,一种是利用电机本身的结构设计来实现散热,例如通过增大电机表面积、使用热传导率高的材料制作电机壳体等。这种方式散热效率相对较低,难以满足高功率电机的散热需求,进而使得电机的使用寿命降低;另一种则是通过液冷的方式来对电机进行散热,这种方式散热效率相对较高,但是冷却液在使用过程中会产生杂质,进而影响电机的使用寿命。


    技术实现思路

    1、为了提高电机的使用寿命,本技术提供一种用于无人机电机的全浸没冷却系统。

    2、本技术提供的一种用于无人机电机的全浸没冷却系统,采用如下的技术方案:

    3、一种用于无人机电机的全浸没冷却系统,包括安装板和电机,所述安装板上连接有冷却机构,所述电机与所述冷却机构连接,所述冷却机构电连接有控制机构,所述控制机构固定安装在所述安装板上,所述控制机构与所述电机电连接,所述控制机构用于对所述冷却机构进行调节,所述冷却机构包括:

    4、密封罩,所述密封罩固定安装在所述安装板上,所述电机固定安装在所述密封罩内,所述电机的输出端穿设且转动安装在所述密封罩的侧壁上;

    5、进液管,所述进液管的一端穿设且固定安装在所述密封罩上,所述进液管的另一端穿设且固定安装在所述电机的外壳上,所述进液管与所述电机内部连通;

    6、出液口,所述出液口开设在所述密封罩靠近所述安装板的一端上;

    7、热交换器,所述热交换器固定安装在所述安装板上,所述热交换器内充注有冷却液;

    8、第一走液管,所述第一走液管的一端与所述出液口连通,所述第一走液管的另一端与所述热交换器的进口连通,所述第一走液管为硬制管;

    9、液体泵,所述液体泵固定安装在所述安装板上,所述液体泵的进口与所述热交换器的出口连通,所述液体泵与所述控制机构电连接;

    10、第二走液管,所述第二走液管的一端与所述液体泵的出口连通,所述第二走液管的另一端与所述进液管靠近所述密封罩的一端连通,所述第二走液管为硬制管;

    11、所述第二走液管连接有过滤机构,所述过滤机构用于对所述冷却液进行过滤;所述第一走液管上固定连接有热利用机构。

    12、通过采用上述技术方案,控制机构控制电机和液体泵启动,在液体泵的作用下,冷却液依次流经第二走液管、进液管进入电机内,对转子和线圈进行冷却;然后冷却液从电机的缝隙流入到密封罩内,并经由第一走液管流回到热交换器中。相比于空气散热的方式,冷却液散热更均匀,能够有效抑制局部过热的发生,提高了电机的散热性能,进一步提高电机的使用寿命。

    13、可选的,所述过滤机构包括:

    14、安装组件,所述安装组件与所述第二走液管可分离连接,所述安装组件与所述第二走液管连通;

    15、高分子滤膜,所述高分子滤膜与所述安装组件固定连接,所述高分子滤膜位于所述第二走液管与所述安装组件连通位置的轴线上;

    16、两个辅助更换组件,两个所述辅助更换组件均与所述第二走液管固定连接,两个所述辅助更换组件位于所述安装组件的两端,所述辅助更换组件用于辅助所述高分子滤膜的更换。

    17、通过采用上述技术方案,冷却液在流经高分子滤膜的时候能够滤除铁磁性的碎屑,降低电机自身磁性材料的杂质吸附;同时能够滤除气体,阻挡气体进入,防止电机内部出现真空泡腐蚀的情况,有利于提高电机的使用寿命。

    18、可选的,所述安装组件包括:

    19、第一法兰,所述第一法兰同轴固定安装在所述第二走液管上,所述第一法兰与所述第二走液管连通;

    20、第二法兰,所述第二法兰同轴固定安装在所述第二走液管上,所述第二法兰与所述第二走液管连通,所述第一法兰与所述第二法兰固定连接,所述高分子滤膜位于所述第一法兰和所述第二法兰相互抵接的位置上。

    21、通过采用上述技术方案,使用第一法兰和第二法兰对高分子滤膜进行夹紧固定,使得高分子滤膜便于更换,有利于提高电机的使用寿命。

    22、可选的,所述辅助更换组件包括:

    23、转轴,所述转轴穿设且转动安装在所述第二走液管上;

    24、密封板,所述密封板形状与所述第二走液管的截面形状相同,所述密封板位于所述第二走液管内,所述密封板与所述转轴位于所述第二走液管内的一端固定连接;

    25、扭簧,所述扭簧套设在所述转轴位于所述第二走液管外的一端上,所述扭簧的一端与转轴固定连接,所述扭簧的另一端与所述第二走液管固定连接;

    26、限位件,所述限位件与所述第二走液管连接,所述限位件能够将所述转轴的转动角度限定为90°。

    27、通过采用上述技术方案,在使用时,经过液体泵施压的冷却液能够使得密封板以转轴为轴心转动,扭簧发生形变。当转轴转动90°时,在限位件的作用下,转动角度无法继续增大,起到自适应调整冷却液流速的作用,有利于提高冷却系统的稳定性。当液体泵停止工作时,转轴在扭簧的作用下复位,密封板也随之转动,将第二走液管堵塞,避免了在对高分子滤膜进行更换时,冷却液的大量泄漏,有利于提高高分子滤膜的维护便捷性。

    28、可选的,所述限位件包括:

    29、挡板,所述挡板固定安装在所述转轴远离所述第二走液管的一端上;

    30、两个限位块,两个所述限位块均固定安装在所述第二走液管上,两个所述限位块均以所述转轴为圆心圆周分布,且两个所述限位块之间的夹角为90°。

    31、通过采用上述技术方案,当挡板转动到与限位块抵接时,转轴的转动角度被限制为90°,有利于提高冷却液流动的稳定性,进而保证冷却机构对于电机的冷却性能,进一步提高了电机的使用寿命。

    32、可选的,所述排污机构包括:

    33、排污管,所述排污管的一端与所述第二走液管靠近所述第二法兰的一端连通,所述排污管的另一端靠近所述安装板;

    34、第一电磁阀,所述第一电磁阀固定安装在所述第二走液管靠近所述密封罩的一端上,所述第一电磁阀与所述第二走液管连通,所述第一电磁阀与所述控制机构电连接,

    35、第二电磁阀,所述第二电磁阀固定安装在所述排污管远离所述第二走液管的一端上,所述第二电磁阀与所述排污管连通,所述第二电磁阀与所述控制机构电连接。

    36、通过采用上述技术方案,无人机在正常使用时,第一电磁阀开启,第二电磁阀关闭。当需要对冷却液进行清洁时,第一电磁阀关闭,液体泵开始运行,第二走液管靠近第一电磁阀的一端内部压力升高,此时降低液体泵的输出功率并打开第二电磁阀,压力使得冷却液从排污管流出,冷却液在流动过程中,对高分子滤膜上的杂质进行冲击,使其脱落,并随着冷却液流出,实现了对冷却机构内杂质的清洁,有利于提高电机的使用寿命。

    37、可选的,所述热利用机构包括:

    38、三通阀,所述三通阀固定安装在所述第一走液管上,所述三通阀的其中两个口均与所述第一走液管连通;

    39、第三走液管,所述第三走液管的一端与所述三通阀的第三个口连通,所述第三走液管的另一端与所述第一走液管靠近所述热交换器的一端连通,所述第三走液管为软制管;

    40、第一温度传感器,所述第一温度传感器固定安装在无人机待升温的区域上,所述第一温度传感器与所述控制机构电连接;

    41、电控节流阀,所述电控节流阀固定安装在所述第三走液管靠近所述三通阀的一端上,所述电控节流阀与所述第三走液管连通,所述电控节流阀与所述控制机构电连接。

    42、通过采用上述技术方案,使得冷却液能够对无人机的待升温区域进行加热,避免了该区域在低温环境下的性能受到影响,当该区域的温度上升到适宜工作的温度时,第一温度传感器将信号传递到控制机构,控制机构控制电控节流阀关闭,冷却液不再流入第三走液管,避免该区域的温度过高影响性能,有利于提高无人机的稳定性。

    43、可选的,所述控制机构包括:

    44、控制器,所述控制器固定安装在所述安装板上,所述控制器与所述电机、所述电控节流阀、所述液体泵以及所述第一温度传感器均为电连接;

    45、第二温度传感器,所述第二温度传感器固定安装在所述电机上,所述第二温度传感器与所述控制器电连接。

    46、通过采用上述技术方案,对电机的温度进行检测,并根据不同的温度对电机以及液体泵的状态进行控制,有利于提高电机的使用寿命。

    47、可选的,所述热交换器上固定安装有散热风扇。

    48、通过采用上述技术方案,能够提高热交换器的散热效果,进而提高对电机的冷却效果,有利于提高电机的使用寿命。

    49、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

    50、控制机构控制电机和液体泵启动,在液体泵的作用下,冷却液依次流经第二走液管、进液管进入电机内,对转子和线圈进行冷却;然后冷却液从电机的缝隙流入到密封罩内,并经由第一走液管流回到热交换器中。相比于空气散热的方式,冷却液散热更均匀,能够有效抑制局部过热的发生,提高了电机的散热性能,进一步提高电机的使用寿命;

    51、冷却液在流经高分子滤膜的时候能够滤除铁磁性的碎屑,降低电机自身磁性材料的杂质吸附;同时能够滤除气体,阻挡气体进入,防止电机内部出现真空泡腐蚀的情况,有利于提高电机的使用寿命;

    52、当需要对冷却液进行清洁时,第一电磁阀关闭,液体泵开始运行,第二走液管靠近第一电磁阀的一端内部压力升高,此时降低液体泵的输出功率并打开第二电磁阀,压力使得冷却液从排污管流出,冷却液在流动过程中,对高分子滤膜上的杂质进行冲击,使其脱落,并随着冷却液流出,实现了对冷却机构内杂质的清洁,有利于提高电机的使用寿命。


    技术特征:

    1.一种用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于:包括安装板(1)和电机(2),所述安装板(1)上连接有冷却机构,所述电机(2)与所述冷却机构连接,所述冷却机构电连接有控制机构,所述控制机构固定安装在所述安装板(1)上,所述控制机构与所述电机(2)电连接,所述控制机构用于对所述冷却机构进行调节,所述冷却机构包括:

    2.根据权利要求1所述的用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于,所述过滤机构包括:

    3.根据权利要求2所述的用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于,所述安装组件(41)包括:

    4.根据权利要求2所述的用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于,所述辅助更换组件包括:

    5.根据权利要求4所述的用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于,所述限位件(434)包括:

    6.根据权利要求1所述的用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于,所述排污机构(5)包括:

    7.根据权利要求1所述的用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于,所述热利用机构(6)包括:

    8.根据权利要求6所述的用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于,所述控制机构包括:

    9.根据权利要求1所述的用于无人机电机的全浸没冷却系统,其特征在于:所述热交换器(34)上固定安装有散热风扇(8)。


    技术总结
    本申请涉及一种用于无人机电机的全浸没冷却系统,涉及电机冷却的技术领域,其包括安装板和电机,所述安装板上连接有冷却机构,所述电机与所述冷却机构连接,所述冷却机构电连接有控制机构,所述控制机构固定安装在所述安装板上,所述控制机构与所述电机电连接,所述控制机构用于对所述冷却机构进行调节。本申请具有提高电机的使用寿命的效果。

    技术研发人员:狄海林,张楠
    受保护的技术使用者:上海晋申观复科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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