本發(fā)明涉及一種用于平面電機的具有散熱結(jié)構(gòu)的模塊化線圈陣列，特別涉及模塊化結(jié)構(gòu)與連接方式；

背景技術(shù)：

永磁式平面電機的主要組成為磁鋼和線圈，為實現(xiàn)大推力或大行程，往往需要使用多個磁鋼與多個線圈，分別形成磁鋼陣列與線圈陣列；除線圈本身之外，線圈陣列中還包含散熱裝置、電氣連接件；現(xiàn)有平面電機中的線圈、散熱裝置和電氣連接件均需要單獨設(shè)計，散熱裝置多為多線圈共用的一體式結(jié)構(gòu)，散熱效果有限，電氣連接件的種類、數(shù)量和布局方式需要在線圈數(shù)量確定后再進行規(guī)劃；這使得當電機設(shè)計需求(通常為行程或推力需求)改變時，需要重新進行上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，增加設(shè)計難度和設(shè)計周期；在線圈陣列裝配時，線圈引出線、傳感器引線與散熱水管等數(shù)量繁多，大大增加了裝配調(diào)試難度；

綜上，現(xiàn)有平面電機中，線圈陣列設(shè)計與裝配難度均較大，極大地制約了平面電機的應(yīng)用范圍，因此需要在線圈陣列現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提煉出一種陣列方式，在保證各線圈散熱需求的基礎(chǔ)上，降低其設(shè)計、裝配成本，縮短相應(yīng)電機的制造周期；

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種用于平面電機的具有散熱結(jié)構(gòu)的模塊化線圈陣列，其優(yōu)勢在于可以提供一種便于安裝與擴展的模塊化的線圈結(jié)構(gòu)，在保證其散熱需求的基礎(chǔ)上，解決平面電機中線圈陣列設(shè)計與裝配難度大的問題；

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于平面電機的具有散熱結(jié)構(gòu)的模塊化線圈陣列，其特征在于：線圈陣列中各線圈模塊之間采用端部連接器或中間連接器連接，每個線圈模塊包括上部和下部兩部分；上部分包含散熱罩、線圈、溫度傳感器、散熱底座和母插接組件，所述的線圈安裝在散熱罩和散熱底座之間，線圈通過涂抹導(dǎo)熱材料分別與散熱罩和散熱底座接觸；并通過拉緊螺釘與線圈和散熱罩實現(xiàn)緊固定位；所述溫度傳感器布置在線圈下表面，并以導(dǎo)熱膠實現(xiàn)定位固定；散熱底座內(nèi)設(shè)有冷卻液流道和上部接線通道；溫度傳感器的引出線與線圈上的線圈引出線通過上部接線通道穿過散熱底座連接在母插接組件上，該母插接組件安裝在散熱底座的底部；下部分包含公插接組件、定位銷和固定底座；所述固定底座與散熱底座通過定位銷定位；所述冷卻液流道設(shè)有兩個流道外部端口，每個流道外部端口通過端部連接器或中間連接器連接，用以形成聯(lián)通的流道。

優(yōu)選地，在散熱罩內(nèi)部設(shè)有向下伸出的線圈上定位柱，散熱底座通過拉緊螺釘與散熱罩中的線圈上定位柱內(nèi)的螺紋實現(xiàn)緊固定位。

優(yōu)選地，在散熱底座上設(shè)有向上伸出的線圈下定位柱，散熱底座通過拉緊螺釘與散熱底座上的線圈下定位柱內(nèi)的螺紋實現(xiàn)緊固定位。

所述線圈采用圓形線圈、方形線圈或矩形線圈類型中的一個線圈，或采用一種類型中多個線圈的組合。

本發(fā)明所述的冷卻液流道的結(jié)構(gòu)形式為口字型流道、日字型流道、環(huán)形流道或一字型流道。

本發(fā)明所述的母插接組件和公插接組件各自的接頭數(shù)目大于或等于5個。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果：

本發(fā)明所述的線圈模塊，采用統(tǒng)一的安裝接口、冷卻液流道接口及電氣插接接口，能夠?qū)崿F(xiàn)按需選擇、插接式裝配，大大降低裝配難度；線圈模塊結(jié)構(gòu)相同，能夠?qū)崿F(xiàn)互換通用，降低線圈陣列配置難度；此外，線圈模塊采用散熱罩的結(jié)構(gòu)形式，能夠降低線圈上表面溫度，增強散熱效果，提升電機承載能力，且模塊中含有溫度傳感器，有利于散熱效果和線圈壽命檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述模塊化線圈陣列主要單元的示意圖。

圖2為本發(fā)明所述線圈模塊上部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述線圈模塊下部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述線圈模塊上部的正視圖。

圖5為沿圖4中路徑A-A所取的剖視圖。

圖6為沿圖5中路徑B-B所取的剖視圖。

圖7為沿圖5中路徑C-C所取的剖視圖。

圖8表示多個線圈模塊連接的示意圖。

圖9為多個線圈模塊的冷卻液通道和下部電氣接線通道的示意圖。

圖10為另一種散熱底座實施例的示意圖。

圖11為另一種散熱底座實施例的冷卻液流道剖面圖。

圖12a-12d分別表示散熱底座中不同冷卻液流道的結(jié)構(gòu)形式。

圖13a-13c分別表示不同的線圈結(jié)構(gòu)形式。

圖中：1－上部；11-散熱罩；111-線圈上定位柱；12-線圈；121-線圈引出線；13-溫度傳感器；14-散熱底座；141-冷卻液流道；142-上部接線通道；143-線圈下定位柱；144-流道加工孔；145-第一流道外部端口；146-第二流道外部端口；15-母插接組件；16-拉緊螺釘；2-下部；21-固定底座；211-下部接線通道；22-公插接組件；23-定位銷；3-端部連接器；4-中間連接器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)和具體實施方式做進一步的說明；

圖1為本發(fā)明所述模塊化線圈陣列主要單元的示意圖；線圈模塊分為上部1和下部2兩部分，端部連接器3和中間連接器4用于模塊冷卻液流道的引出或連接，其中上部1和下部2配套使用，端部連接器3和中間連接器4需根據(jù)實際需求選?。簧喜?的裝配關(guān)系如圖2所示，主要由散熱罩11、線圈12、溫度傳感器13、散熱底座14和母插接組件15組成；圖4示出了完全裝配的上部1的外形，圖5至圖7示出了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局；線圈12安裝在散熱罩11中，線圈上表面和內(nèi)外側(cè)面與散熱罩通過涂抹導(dǎo)熱材料(如導(dǎo)熱膠等)實現(xiàn)接觸，線圈12下表面與散熱底座14上表面同樣通過涂抹導(dǎo)熱材料實現(xiàn)接觸，并通過拉緊螺釘16和線圈上定位柱111內(nèi)的螺紋實現(xiàn)緊固定位；為避免散熱底座14對測量數(shù)據(jù)的影響，溫度傳感器13用導(dǎo)熱膠固定在線圈12下表面，不與散熱底座14接觸；散熱底座14中布有冷卻液流道141，流道集中在線圈下方區(qū)域內(nèi)，利用流動的冷卻液帶走線圈中的熱量，進而降低線圈溫度；每個散熱底座14上的冷卻液流道141有第一流道外部端口145和第二流道外部端口146兩個端口，用于流道的引出或連接，溫度傳感器13以及線圈引出線121通過上部接線通道142穿過散熱底座14連接在母插接組件15上，冷卻液流道141和上部接線通道142在結(jié)構(gòu)上完全隔離；母插接組件15安裝在散熱底座底部，母插接組件下表面不突出于散熱底座下表面；所有電氣信號通過母插接組件15傳遞，因此母插接組件中的接頭數(shù)量不得少于5個；圖3示出了下部2的裝配結(jié)構(gòu)，包含固定底座21、公插接組件22和定位銷23；公插接組件22安裝在固定底座21中，其上端與母插接組件15配合，下端連接圖中未示出的線纜，線纜通過下部接線通道211將電氣信號傳遞出模塊；定位銷23用于散熱底座14和固定底座21的定位，保證上部1和下部2的準確對接，同時也保證模塊間組合時冷卻液流道的對準和聯(lián)通；

圖8示出了多個模塊組成行組件的情況；上部1和下部2一一對應(yīng)，根據(jù)實際連接需求選擇端部連接器3或中間連接器4對流道進行引出或連接，其中端部連接器3用于位于行組件兩端的模塊中冷卻液流道141的引出，中間連接器4用于相鄰兩模塊冷卻液流道141的連接；端部連接器3或中間連接器4與第一流道外部端口145或第二流道外部端口146連接，連接處均以O(shè)型圈密封；模塊間裝配時，首先安裝下部2，然后以定位銷23和散熱底座14的底面組成定位基準，用于定位上部1；各組件之間可以采用螺釘連接、膠接等常見緊固方式；

圖9示出了多個線圈組成行組件時整體的冷卻液通道和下部電氣接線通道的示意圖，整體的冷卻液通道由冷卻液流道141和中間連接器4內(nèi)部的流道相互連接，由端部連接器3內(nèi)的流道引出，一個行組件共用冷卻液；對于二維的線圈陣列，可以由多個行組件組成；此時整體冷卻液通道可以是各行冷卻液通道串聯(lián)或并聯(lián)形式；冷卻液通道總體位于接近線圈的靠上的部位，下部接線通道211位于模塊下方，整體的電氣接線通道、冷卻液流道完全隔離；

圖10至圖11示出本發(fā)明所述的上部1中散熱底座14的另一實例；向上伸出的線圈下定位柱143代替前述方案中線圈上定位柱111，以實現(xiàn)散熱罩11、線圈12和散熱底座14的定位緊固；散熱底座14內(nèi)的冷卻液流道141采用鉆孔加工的方式構(gòu)造，便于小批量試制，成型后需要采用密封膠、堵頭等零件封堵各流道加工孔144。

圖12示出了散熱底座14中的常見的流道結(jié)構(gòu)形式；圖12a為口字型流道，一種實例如圖5所示；圖12b為日字型流道；圖12c為環(huán)形流道；圖12d為一字型流道。

圖13示出了常見的線圈結(jié)構(gòu)形式；圖13a為圓形線圈，一種實例在圖2中示出；圖13b為方形線圈；圖13c為線圈采用多個矩形線圈的組合。