CN107888033A - 一种小直径高功率密度驱动一体化电机结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种小直径高功率密度驱动一体化电机结构，包括直流无刷电机本体、滤波器组件、负极母排和正极母排，在直流无刷电机本体上留有绕组，所述滤波器组件中设有滤波器功率管支架，滤波器功率管支架包括水平支架和连接在水平支架上的竖直支架，在水平支架上设有正极出线孔和负极出线孔，正极出线孔的一侧垂直安装有上桥功率管，负极出线孔的一侧垂直安装有下桥功率管；所述上、下桥功率管的一侧均设有绕组导流条，绕组导流条固定在水平支架上，直流无刷电机本体设置在竖直支架的一侧，上、下桥功率管的输入正极通过绕组导流条并联接直流无刷电机本体的绕组。本发明功率密度大，可达到额定功率1.5KW/KG；可以长时额定工作，具有8000h长寿命要求。

Description

一种小直径高功率密度驱动一体化电机结构
技术领域
本发明涉及一种小直径高功率密度驱动一体化电机结构，属于电机结构技术设计领域。
背景技术
传统的直流无刷电机与驱动器采用两体设计，并且需要通过外部电缆连接，系统总体安装结构比较复杂，维修不方便且增加附加成本；早期的驱动一体化设计，驱动器部分简单采用平面单体设计方案，往往驱动器直径大于电动机直径，形成底座大头部小的“T”型结构，该类结构安装不便且机械结构差，常常会出现悬臂振幅增大，造成驱动器可靠性降低的问题，电机功率越大需要的功率管越大，平面布局所需的直径越大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种小直径高功率密度驱动一体化电机结构，该小直径高功率密度驱动一体化电机结构安装简单，且全寿命周期免维护，具有功率密度大、使用寿命长的特点。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种小直径高功率密度驱动一体化电机结构，包括直流无刷电机本体、滤波器组件、负极母排和正极母排，在直流无刷电机本体上留有绕组，所述滤波器组件中设有滤波器功率管支架，滤波器功率管支架包括水平支架和连接在水平支架上的竖直支架，在水平支架上设有正极出线孔和负极出线孔，正极出线孔的一侧垂直安装有上桥功率管，负极出线孔的一侧垂直安装有下桥功率管；所述上、下桥功率管的一侧均设有绕组导流条，绕组导流条固定在水平支架上，直流无刷电机本体设置在竖直支架的一侧，上、下桥功率管的输入正极通过绕组导流条并联接直流无刷电机本体的绕组；所述负极母排、正极母排分别设置在绕组导流条的一侧，上桥功率管的输入正极通过正极出线孔与正极母排并联，下桥功率管的输入负极通过负极出线孔与负极母排并联。
所述上、下桥功率管上均设有驱动印制板组件，负极母排设在上桥功率管的驱动印制板组件上，正极母排设在下桥功率管的驱动印制板组件上，上、下桥功率管均采用电气直连方式与驱动印制板组件连接。
所述滤波器组件还包括滤波器盖板、滤波器电感、滤波器印制板组件，滤波器盖板、滤波器电感、滤波器印制板组件、竖直支架依次通过螺钉紧固件连接。
所述水平支架与绕组导流条之间设有绝缘垫板。
所述驱动印制板组件的一侧设有储能滤波电容组件，储能滤波电容组件垂直固定在竖直支架上，在储能滤波电容组件的一侧设有控制印制板组件。
所述储能滤波电容组件包括电容支架和侧封板，在电容支架上设有电容安装盲孔，侧封板设在电容安装盲孔的开口端。
所述电容安装盲孔有两个，分别安装钽电容和有机电容。
所述储能滤波电容组件和水平支架的一端均设有等高螺纹孔支柱。
所述控制印制板组件通过等高螺纹孔支柱与储能滤波电容组件和水平支架连接。
还包括外罩，外罩与直流无刷电机本体连接，形成安装区域，滤波器组件、负极母排和正极母排设置在安装区域内。
本发明的有益效果在于：
1.功率密度大，可达到额定功率1.5KW/KG；
2.可以长时额定工作，具有8000h长寿命要求；
3.可以在小直径体积下的高功率密度结构上进行布局，结构紧凑；
4.主要用于各种需求稳速、长寿命的高功率密度驱动一体化的无人机、大型飞机、导弹等飞行器，满足电机各种负载状态下可靠工作。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明水平支架的结构示意图
图3是本发明储能滤波电容组件的结构示意图；
图中：1-直流无刷电机本体，2-滤波器盖板，3-滤波器电感，4-滤波器印制板组件，5-滤波器功率管支架，51-正极出线孔，52-负极出线孔，6-负极母排，7-正极母排，8-驱动印制板组件，9-功率管，10-储能滤波电容组件，101-电容支架，102-侧封板，11-绕组导流条，12-绝缘垫板，13-控制印制板组件，14-外罩。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1和图2所示，一种小直径高功率密度驱动一体化电机结构，包括直流无刷电机本体1、滤波器组件、负极母排6和正极母排7，在直流无刷电机本体1上留有绕组，所述滤波器组件中设有滤波器功率管支架5，滤波器功率管支架5包括水平支架和连接在水平支架上的竖直支架，在水平支架上设有正极出线孔51和负极出线孔52，正极出线孔51的一侧垂直安装有上桥功率管9，负极出线孔52的一侧垂直安装有下桥功率管9，呈对称“折叠式”；所述上、下桥功率管9的一侧均设有绕组导流条11，绕组导流条11固定在水平支架上，直流无刷电机本体1设置在竖直支架的一侧，上、下桥功率管9的输入正极通过绕组导流条11并联接直流无刷电机本体1的绕组，提高固定强度和电气绝缘可靠性；所述负极母排6、正极母排7分别设置在绕组导流条11的一侧，上桥功率管9的输入正极通过正极出线孔51与正极母排7并联，下桥功率管9的输入负极通过负极出线孔52与负极母排6并联。使得空间布局紧凑，机械强度高。
所述上、下桥功率管9上均设有驱动印制板组件8，负极母排6设在上桥功率管9的驱动印制板组件8上，正极母排7设在下桥功率管9的驱动印制板组件8上，上、下桥功率管9均采用电气直连方式与驱动印制板组件8连接，功率管9选用SOT-227封装的螺栓型功率管，其半面布局最小直径达到130mm，采用径向折叠轴向立体化布局设计后，达到小直径体积下，高功率密度结构布局的目的。
所述滤波器组件还包括滤波器盖板2、滤波器电感3、滤波器印制板组件4，滤波器盖板2、滤波器电感3、滤波器印制板组件4、竖直支架依次通过螺钉紧固件连接，作用为驱动印制板组件8的支撑主体。
所述水平支架与绕组导流条11之间设有绝缘垫板12，增强绝缘性。
所述驱动印制板组件8的一侧设有储能滤波电容组件10，储能滤波电容组件10垂直固定在竖直支架上，在储能滤波电容组件10的一侧设有控制印制板组件13。
所述储能滤波电容组件10包括电容支架101和侧封板012，在电容支架101上设有电容安装盲孔，侧封板102设在电容安装盲孔的开口端，如图3所示。
所述电容安装盲孔有两个，分别安装1000μF的钽电容和6.8μF的有机电容。
所述储能滤波电容组件10和水平支架的一端均设有等高螺纹孔支柱；所述控制印制板组件13通过等高螺纹孔支柱与储能滤波电容组件10和水平支架连接，实现可靠水平固定。
还包括外罩14，外罩14与直流无刷电机本体1连接，形成安装区域，滤波器组件、负极母排6和正极母排7设置在安装区域内，进行严密密封，增加使用寿命。
综上所述，本发明有效利用功率管9垂直安装后径向空间，将储能滤波电容组件10和驱动印制板组件8立体化安装，其空间布局紧凑，提高了机械强度。

Claims (10)

1.一种小直径高功率密度驱动一体化电机结构，包括直流无刷电机本体(1)、滤波器组件、负极母排(6)和正极母排(7)，在直流无刷电机本体(1)上留有绕组，其特征在于：所述滤波器组件中设有滤波器功率管支架(5)，滤波器功率管支架(5)包括水平支架和连接在水平支架上的竖直支架，在水平支架上设有正极出线孔(51)和负极出线孔(52)，正极出线孔(51)的一侧垂直安装有上桥功率管(9)，负极出线孔(52)的一侧垂直安装有下桥功率管(9)；所述上、下桥功率管(9)的一侧均设有绕组导流条(11)，绕组导流条(11)固定在水平支架上，直流无刷电机本体(1)设置在竖直支架的一侧，上、下桥功率管(9)的输入正极通过绕组导流条(11)并联接直流无刷电机本体(1)的绕组；所述负极母排(6)、正极母排(7)分别设置在绕组导流条(11)的一侧，上桥功率管(9)的输入正极通过正极出线孔(51)与正极母排(7)并联，下桥功率管(9)的输入负极通过负极出线孔(52)与负极母排(6)并联。
2.如权利要求1所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：所述上、下桥功率管(9)上均设有驱动印制板组件(8)，负极母排(6)设在上桥功率管(9)的驱动印制板组件(8)上，正极母排(7)设在下桥功率管(9)的驱动印制板组件(8)上，上、下桥功率管(9)均采用电气直连方式与驱动印制板组件(8)连接。
3.如权利要求1所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：所述滤波器组件还包括滤波器盖板(2)、滤波器电感(3)、滤波器印制板组件(4)，滤波器盖板(2)、滤波器电感(3)、滤波器印制板组件(4)、竖直支架依次通过螺钉紧固件连接。
4.如权利要求1所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：所述水平支架与绕组导流条(11)之间设有绝缘垫板(12)。
5.如权利要求2所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：所述驱动印制板组件(8)的一侧设有储能滤波电容组件(10)，储能滤波电容组件(10)垂直固定在竖直支架上，在储能滤波电容组件(10)的一侧设有控制印制板组件(13)。
6.如权利要求5所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：所述储能滤波电容组件(10)包括电容支架(101)和侧封板(102)，在电容支架(101)上设有电容安装盲孔，侧封板(102)设在电容安装盲孔的开口端。
7.如权利要求6所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：所述电容安装盲孔有两个，分别安装钽电容和有机电容。
8.如权利要求1或5所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：所述储能滤波电容组件(10)和水平支架的一端均设有等高螺纹孔支柱。
9.如权利要求5或8所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：所述控制印制板组件(13)通过等高螺纹孔支柱与储能滤波电容组件(10)和水平支架连接。
10.如权利要求1所述的小直径高功率密度驱动一体化电机结构，其特征在于：还包括外罩(14)，外罩(14)与直流无刷电机本体(1)连接，形成安装区域，滤波器组件、负极母排(6)和正极母排(7)设置在安装区域内。
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CN205666751U (zh) * 2016-05-20 2016-10-26 珠海九源电力电子科技有限公司 一种基于竖装叠层母排的变流器模组

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