微電機結構和選材都有嚴格要求,要保持結構一定的穩定性和微電機的設計有關系。
微電機散熱冷卻形式與結構的關系是微電機的一個設計原理,主要有以下幾方面:1要從保證減速電機結構穩定可靠入手,從機械學觀點看,任何一臺微型減速電機,它的全部零部件的構成,包括相對運動關:系的結構和相對位置固定的結構,應使微型電機各零部件的形狀和相互關系符合機械運動學的穩定條件一一自由度與約束條件.應當考慮零部件尺寸、形狀、公差不同,或材料不均勻,會使互相固定的零部件之間的應力不同,使有配合關系的零部件之間的固定關系不穩定.例如.端蓋與機殼的止口配合或軸承內、外圈的配合發生變化時,引起轉子旋轉產生偏心.使機座產生振動;機殼與定子鐵心之間的或軸與轉子鐵心之間的配合發生變化,引起微鐵心中應力變化,影響鐵心的磁性能等。此外還要考慮,微型減速電機在各種工作狀態(如電機在振動、沖擊、加速度條件下工作及電機發熱)及加工裝配過程中使零部件產生變形的可能性。要求各零部件有足夠的強度和剛度,保證電機穩定地工作.2冷卻系統選擇,微型減速電機的冷卻型式有空氣冷卻和流體冷卻兩類。其巾流體冷卻又分蒸發冷卻和電機浸入流體冷卻等,多在航空等特殊中應用。這里主要介紹空氣冷卻.
微型減速電機冷卻形式也是多種多樣的,現在講的是常見的,例如:空氣冷卻分為自然冷卻、白扇冷卻和強迫通風冷卻三種型式。
(1)自然冷卻,電機沒有風扇,通過空氣的對流和機殼幅射散熱冷卻,微型減速電機內也沒有專設的風路。控制用和發熱不嚴重的都采用這種自然冷卻.依靠電機殼體和機座表面散熱。
(2)自扇冷卻,由裝在轉子上的風扇.或由轉軸拖動的風扇吹送冷卻空氣進行冷卻為自扇冷卻。大部分小功率感應和一部分功率在100-200瓦以上的驅動用微型減速電機采用自扇冷卻。
(3)強迫通風冷卻,設置通風管道,由減速電機外部引人氣流進行冷卻,或由外部專門設置風扇和管道對減速電機進行冷卻.為強迫通風冷卻為裝在飛機上的減速電機,飛機飛行時引人迎面氣流進行強迫冷卻。通風冷卻結構的設計與選擇,主要包括風路和風扇的設計與選擇。應使電機的發熱與散熱能協調平衡,有足夠的冷卻氣流通過減速電機,而且冷卻氣流應適當分布,保證減速電機在允許負載下,各部位的溫升不超過規定數值。
微型減速電機風扇的結構型式和選擇,風扇的主要作用是利用機械能產生風壓,使一定量的冷卻空氣克服冷卻系統的風阻不斷流動.帶走熱量,使電機各部分溫升維持在一定數值內。在微型減速電機中用的最多的是徑向扇葉離心式風扇,主要特點是結構工藝簡單,能獲得較高的風壓,但風量較小,風扇的效率較低。對于有無正反轉要求的都適用。在一些特殊用途、轉速較高的單轉向(如航空電機等).也使用后傾式扇葉的風扇,其主要特點是效率較高、噪聲小、風壓較低。風扇葉片數可以在一定數量范圈內選取.選取時主要考慮相鄰葉片形成的氣流管道的長度與寬度尺寸比例,以保證有合適的風量,并使氣流流過時引起的渦流及磨擦報耗較小。直徑大、轉速高時葉片效可多選些,以減少渦流損耗。直徑小、轉速低時葉片數可選少些,以減少氣流的磨擦損耗。軸流式風扇使冷卻空氣沿袖向流動的風扇稱為軸流式風扇,當風扇轉向改變時,冷卻空氣流動方向也隨之改變.由于軸流式風扇產生的風壓小.只適于單方向旋轉使用,而多數微電機內腔間隙小,風路風阻大。因此專門為自身通風冷卻很少采用軸流式風扇.
隨著電子和計算機技術的發展,小型軸流式微型減速電機的應用日益廣泛。為了簡化結構,通常軸流風扇和拖動的電機合為一體。