CN108768090A - 一种内置控制器的无刷电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置控制器的无刷电机，包括电机本体和控制器；所述控制器通过数据传输线路与电机本体连接，用于控制所述电机本体的运作，所述控制器安装于电机本体上。本发明通过将控制器安装于无刷电机上；一方面，将其装配于大型设备上时，设计、装配等环节均只需考虑预留一个安装空间，节省人力、物力；另一方面，无刷电机与控制器之间的线路布设简单。

Description

一种内置控制器的无刷电机

技术领域

本发明涉及无刷电机，具体涉及一种内置控制器的无刷电机。

背景技术

无刷电机是一种可将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象的驱动电机。无刷电机的电机转子的转速受输入信号控制，并能快速反应。在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压小等特性。

目前，无刷电机与其控制器通常为分体式。在实际的使用中，通常需预留无刷电机的安装空间和控制器的安装空间。待无刷电机与控制器分别安装稳固后，再通过导线将两者导通式连接。

上述安装方式具有以下缺点：（1）在大型设备的安装过程中，需要预留出无刷电机的安装空间、控制器的安装空间，设计环节需考虑两个空间的预留，装配环节需花费两份人力、物力；（2）无刷电机与控制器之间的线路布设较为繁琐。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种内置控制器的无刷电机，以解决现有技术中无刷电机本体与控制器分开装配于大型设备上的方式，存在设计、装配环节的人力、物力耗费量大的问题。

技术方案：一种内置控制器的无刷电机，包括电机本体和控制器；所述控制器通过数据传输线路与电机本体连接，用于控制所述电机本体的运作，所述控制器安装于电机本体上。

进一步地，所述控制器安装于电机本体的后端面上。

进一步地，还包括后护罩；所述后护罩安装于电机本体的后端上，所述控制器安装于后护罩内。

进一步地，所述控制器包括智能功率模块。

进一步地，所述智能功率模块内置有若干快速恢复MOS管；和/或；若干半桥式高压栅极驱动电路；和/或；若干欠压保护桥臂贯通防护电路。

进一步地，所述智能功率模块内置若干独立的负直流端，用于变频器电流的检测。

进一步地，还包括散热器；所述散热器与控制器中的各场效应管贴合连接，用于将各场效应管产生的热量传导至外界。

进一步地，还包括弹性压合元件；所述弹性压合元件压合于各场效应管上后，安装于散热器上。

进一步地，所述控制器内固设有电容，所述电容用于防止永磁转子对控制器产生的干扰。

进一步地，所述后护罩8采用铝材制做。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明通过将控制器安装于无刷电机上；一方面，将其装配于大型设备上时，设计、装配等环节均只需考虑预留一个安装空间，节省人力、物力；另一方面，无刷电机与控制器之间的线路布设简单；

（2）可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与保养简单；

（3）耐颠簸震动，噪音低，震动小，运转平滑，寿命长；

（4）本发明体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定；控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相；电机维护简单，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境；

（5）本发明是将无刷电机的控制器内置，能够节省电机占用空间，安装使用方便，具有高效率、低能耗等特点，可伺服控制、无级变频调速，相对成本低且简单易用；主要应用于传送设备、医疗设备、包装机械、食品机械、健身设备、教学设备、园林机械等诸多自动化控制领域；

（6）在电机本体的后端设置一个后护罩，后护罩与电机本体的后端面之间形成了一个密闭空腔，把控制器置于该密闭空腔中；使用设备时，无需再预留控制器的安装空间，应用起来十分便捷；而且，单向电机只有两根引出线，而双向电机只有三根引出线，接线方便。

附图说明

图1为发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图中，1-转轴、2-前端盖、3-前滚动轴承、4-转子组件、5-霍尔板、6-后滚动轴承、7-后端盖、8-后护罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图1和图2，一种内置控制器的无刷电机，包括电机本体、控制器和后护罩8；

所述电机本体包括壳体、前端盖2、后端盖7、转子组件4、定子组件、转轴1和霍尔板5；所述前端盖2和后端盖7分别安装于壳体的前、后端；所述转轴1的后端通过后滚动轴承6安装于壳体的后端盖7上，所述转轴1的前端通过前滚动轴承3安装于壳体的前端盖2上，且转轴1的前端外露于前端盖2的前端；所述转子组件4安装于转轴1上，并位于壳体内；对应所述转子组件4的安装位置，所述定子组件安装于壳体的内壁面上；所述霍尔板5的中心开设有转轴通孔，所述霍尔板5安装于壳体内，位于定子组件的后端与后端盖7的前端形成的安装空间内，且所述转轴1穿过转轴通孔；

所述后护罩8为前侧开口的壳体结构；所述后护罩8的前端安装于后端盖7的后端，且后端盖7与后护罩8间形成密闭空腔，用于控制器的安装固定；

所述控制器安装于后护罩8内，并通过数据传输线路与电机本体连接，用于控制所述电机本体的运作。

所述控制器包括智能功率模块，其内置6个快速恢复功率MOS管、3个半桥高压栅极驱动电路、欠压保护桥臂贯通防护电路、3个独立的负直流端；所述独立的负直流端用于变频器电流的检测；

用一个智能功率模块替代现有技术中使用的驱动芯片和多个功率MOS管或IGBT电子元器件的设计，减少了控制系统的体积与外形尺寸；整个电机的体积与外形尺寸也相应更小、更紧凑、应用范围更为广泛；

采用了低电器干扰设计，有效降低了在使用时对周围电子设备的干扰。

所述后护罩8采用铝材制做。

还包括散热器；所述散热器与控制器中的各场效应管贴合连接，用于将各场效应管产生的热量传导至外界；

还包括弹性压合元件；所述弹性压合元件压合于各场效应管上后，安装于散热器上；

通过弹性压合元件使得各场效应管与散热器紧贴；而散热器又与后护罩8紧贴；从而使各场效应管的热量通过散热器传递到无刷电机本体的壳体和空气中；降低了无刷电机本体内的温度、降低了场效应管工作时的温度、保证了各场效应管的正常工作，再也不用当心各场效应管会烧坏；

且在各场效应管选型时，不需要选用较大格量的场效应管；相应的会降低成本，也相应的提高了整个电机系统的过载能力和功率输出；整个无刷电机系统具有结构简单、散热好和安全可靠等优点。

当采用钕铁硼作为转子的永磁材料时，为防止永磁转子对控制器的干扰，所述控制器内固设有电容，所述电容用于防止永磁转子对控制器的干扰。

此外，当控制器线路板上安装有若干二极管时，在二极管工作的过程中，会产生大量的热量，选择散热性能极佳的铝件制作为后护罩8；在控制器安装于后护罩8上时，将控制器紧贴在后护罩8的内壁上，可保证热量及时发散。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种内置控制器的无刷电机，包括电机本体和控制器；所述控制器通过数据传输线路与电机本体连接，用于控制所述电机本体的运作，其特征在于：所述控制器安装于电机本体上。

2.根据权利要求1所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：所述控制器安装于电机本体的后端面上。

3.根据权利要求2所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：还包括后护罩（8）；所述后护罩（8）安装于电机本体的后端上，所述控制器安装于后护罩（8）内。

4.根据权利要求1所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：所述控制器包括智能功率模块。

5.根据权利要求4所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：所述智能功率模块内置有若干快速恢复MOS管；和/或；若干半桥式高压栅极驱动电路；和/或；若干欠压保护桥臂贯通防护电路。

6.根据权利要求4所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：所述智能功率模块内置若干独立的负直流端，用于变频器电流的检测。

7.根据权利要求1所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：还包括散热器；所述散热器与控制器中的各场效应管贴合连接，用于将各场效应管产生的热量传导至外界。

8.根据权利要求7所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：还包括弹性压合元件；所述弹性压合元件压合于各场效应管上后，安装于散热器上。

9.根据权利要求1所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：所述控制器内固设有电容，所述电容用于防止永磁转子对控制器产生的干扰。

10.根据权利要求3所述的具有较高装配稳定性和运行稳定性的无刷电机，其特征在于：所述后护罩8采用铝材制做。