CN111758305B - 用于电力电子应用的衰减装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于电力电子应用的衰减装置，所述衰减装置具有：电路板(4)；和电流传感器，所述电流传感器被电连接到电路板(4)并被保持在电流传感器壳体(1)中；以及电流针(2)，所述电流针(2)延伸穿过所述电路板(4)并被所述电流传感器壳体(1)包围，衰减元件(3)被布置在所述电流传感器壳体(1)与所述电流针(2)之间。

Description

用于电力电子应用的衰减装置
技术领域
本发明涉及一种用于电力电子应用的衰减装置。
背景技术
使用以下缩写：
AC代表交流电流。
DC代表直流电流。
LV代表低电压。
HV代表高电压。
已知用于轴驱动器的电力电子应用的多种设计。举例来说，存在具有单件式壳体的LV-AC电流传感器。然而，由于用于HV电触针的小直径，也就是说，由于减小的截面，因此能够传递的电流较少，或者生成更多的自热。
当前，对于LV电流传感器使用两件式壳体，其中，在该区域(region)中的截面显著减小，以便维持LV电流传感器与HV电触针之间的气隙和爬电路径。为了在LV电流传感器与HV电触针之间形成所需的气隙和爬电路径，还可以将附加的塑料零件锁入到电流传感器中以用于绝缘目的。然而，由于各个部件之间的小空间，这种设计会在振动载荷的情况下导致各个部件之间的磨损，并且可能导致与各个部件(包括LV电流传感器)的故障一样严重的后果。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于电力电子应用的衰减装置，通过所述衰减装置克服了上述问题。所述目的通过本发明的用于电力电子应用的衰减装置实现。还提供了有利的改进。
提供了一种用于电力电子应用的衰减装置，所述衰减装置具有：电路板；和电流传感器，所述电流传感器被电连接到所述电路板，所述电流传感器被保持在电流传感器壳体中；以及电触针，所述电触针穿过所述电路板并被所述电流传感器壳体包围；其中衰减元件被布置在所述电流传感器壳体与所述电触针之间。
由于使用衰减元件，因此特别地减少了所述电触针与所述电流传感器之间的振动载荷，这意味着降低了故障的可能性。同时，与已知应用相比，需要更少的空间。
在一个实施例中，所述衰减元件紧固在所述电触针上。因此使安装更容易。
在一个实施例中，所述衰减元件由电绝缘材料或非电绝缘材料形成。在一个实施例中，所述衰减元件由弹性体形成。在一个实施例中，所述衰减元件由硬度值小于或等于50肖式A(SHORE A)的电绝缘材料形成。取决于应用，可以使用不同的材料以便例如使用优选的制造方法(例如注塑成型)来制造。材料的硬度和导电显著也可以取决于应用来选择。
在一个实施例中，所述电流传感器壳体被形成为两件式。因此例如可以更换所述电流传感器。
在一个实施例中，所述衰减元件完全包围所述电触针。所述电触针被完全包围的事实避免了不期望的爬电路径的形成。
在一个实施例中，所述电触针具有用于接纳紧固装置的空腔，所述紧固装置用于使设置在所述电路板的不同侧上的部件相互紧固。提供用于紧固装置的区域使得可以在不影响电气性能的情况下，节省空间并允许有效的紧固。
从以下参考附图(示出了本发明的细节)并且根据权利要求书对本发明的示例性实施例的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。在本发明的一种变型中，各个特征均可以单独地实施或以任何期望的组合一起实施。
附图说明
下面将参考附图更详细地解释本发明的优选实施例。
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于电力电子应用的衰减装置的视图。
具体实施方式
所提出的用于电力电子应用的衰减装置有利地用于轴驱动器。它有利地用于至少部分电驱动或全电驱动的车辆中。
本发明的目的是减少或甚至避免电流传感器之间(更确切地，包围电流传感器的或在其中布置了电流传感器的电流传感器壳体1与电触针2之间)的振动载荷。另一个目的是实现使电流传感器与电路板4之间的连接点41的由于振动激励所产生的负载较低，该连接点通常被设计为焊接点。因此也降低了部件故障的可能性。
在以下示例性实施例的形式描述的用于轴驱动器的电力电子领域的应用中，电流传感器导通低电压，并因此是LV电流传感器，而电触针导通高电压，并因此是HV电触针。
振动载荷主要发生在部件或零部件例如由于运动或振动激励而相互摩擦时。这可能会引起磨耗。这可能会导致单个部件或零部件的损坏或故障，其后果与整个电力电子的故障一样严重。在此处描述的装置中，特别地，电流传感器2可能失效，并且电流传感器与电路板4之间的连接点41可能由于振动激励而受载荷。连接点41有利地以针的形式从电流传感器壳体1突出，使得它们能够通过电路板4中的对应开口插入并被焊接到其上。
如图1中的示例所示，电流传感器壳体1可以被设计成两件式，其中分隔件5被制造成使得一部分用作盖51，使得例如能够更换布置在电流传感器壳体1内部的电流传感器。单件式设计同样是可能的。
为了实现对振动载荷的改进的保护，如图1中所示，在电触针2与电流传感器壳体1之间布置衰减元件3。该衰减元件被设计成使得其有助于衰减电流传感器壳体1与电触针2之间的振动激励。由于衰减性质，它还可以用于提供对电流传感器与电路板4之间的连接点41的振动载荷的更好保护。因此，这实现了磨损的减少并且避免了部件故障，而在此过程中不会损害维持在电流传感器壳体1的区域中的在HV电触针2与LV电流传感器之间所需的气隙和爬电路径。也可以通过选择合适的非导电材料来提供高电压HV与低电压LV之间的绝缘。
衰减元件3有利地完全围绕电触针2设置并且附接于此。该附加材料例如通过安装过程(诸如粘接结合、双组分注塑成型过程)紧固在电触针2上或以另一种方式附接在电触针上。因此简化了安装。该附加材料具有衰减和绝缘性质，以便在电流传感器壳体1中的电流传感器与HV电触针2之间形成气隙和爬电路径。所施加的材料附加地衰减部件的运动，特别是电流传感器壳体1相对于电触针2的运动，但也保护电流传感器与电路板4之间的连接点41免受不期望的载荷的影响，这意味着因此减少了磨损并且更有效地防止了部件故障。
用于衰减元件3的材料优选是弹性体，该弹性体的硬度值是使用所谓的肖式硬度来限定的。肖式硬度是通常用于指定弹性体和橡胶弹性聚合物的硬度的标识符。因此，它是材料硬度的度量，并因此可以称为强度值。用于本发明的衰减元件3的材料通常是所谓的软弹性体，这意味着应该使用肖式A硬度作为材料的硬度值的度量。在一个实施例中，将具有小于或等于50的肖式A硬度的材料用作衰减元件3的材料。衰减元件3的厚度和长度由本领域技术人员取决于所使用的电触针2和电流传感器壳体1来选择。
通过将衰减元件3布置在电触针2上使得所述衰减元件布置在电流传感器壳体1与电触针2之间，实现了这两个部件1和2之间的更低的磨损以及更低的载荷和更少的磨耗。同时，电流传感器与电路板4之间的焊接点41较小程度地受载荷，这继而降低了故障的可能性。
为了经由电触针2将另外的部件71和72从电路板4的一侧连接到电路板4的另一侧，可以将电触针2设计为中空元件。如图1中所示，然后可以将对应的紧固装置6(例如螺钉)穿过空腔。当然，电触针2也可以由固体材料制成。
参考标号
1 电流传感器壳体
2 电触针
3 衰减元件
4 电路板
41 电流传感器到电路板的连接点
5 电流传感器壳体的分隔件
51 盖
6 紧固装置
71、72 外部部件

Claims (23)

1.一种用于电力电子应用的衰减装置，所述衰减装置具有：
电路板(4)；和
电流传感器，所述电流传感器被电连接到所述电路板(4)，所述电流传感器被保持在电流传感器壳体(1)中；以及
电触针(2)，所述电触针穿过所述电路板(4)并被所述电流传感器壳体(1)包围，
其中衰减元件(3)被布置在所述电流传感器壳体(1)与所述电触针(2)之间，并且被设计成衰减所述电流传感器壳体(1)与所述电触针(2)之间的振动激励。
2.根据权利要求1所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)被紧固在所述电触针(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)由电绝缘材料或非电绝缘材料形成。
4.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)由弹性体形成。
5.根据权利要求3所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)由弹性体形成。
6.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)由强度值小于或等于50肖式A的电绝缘材料形成。
7.根据权利要求3所述的衰减装置，其中当所述衰减元件(3)由所述电绝缘材料形成时，所述衰减元件(3)由强度值小于或等于50肖式A的所述电绝缘材料形成。
8.根据权利要求4所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)由强度值小于或等于50肖式A的电绝缘材料形成。
9.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其中所述电流传感器壳体(1)被形成为两件式。
10.根据权利要求3所述的衰减装置，其中所述电流传感器壳体(1)被形成为两件式。
11.根据权利要求4所述的衰减装置，其中所述电流传感器壳体(1)被形成为两件式。
12.根据权利要求6所述的衰减装置，其中所述电流传感器壳体(1)被形成为两件式。
13.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)完全包围所述电触针(2)。
14.根据权利要求3所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)完全包围所述电触针(2)。
15.根据权利要求4所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)完全包围所述电触针(2)。
16.根据权利要求6所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)完全包围所述电触针(2)。
17.根据权利要求9所述的衰减装置，其中所述衰减元件(3)完全包围所述电触针(2)。
18.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其中所述电触针(2)具有用于接纳紧固装置(6)的空腔，所述紧固装置(6)用于使被设置在所述电路板(4)的不同侧上的部件(71、72)相互紧固。
19.根据权利要求3所述的衰减装置，其中所述电触针(2)具有用于接纳紧固装置(6)的空腔，所述紧固装置(6)用于使被设置在所述电路板(4)的不同侧上的部件(71、72)相互紧固。
20.根据权利要求4所述的衰减装置，其中所述电触针(2)具有用于接纳紧固装置(6)的空腔，所述紧固装置(6)用于使被设置在所述电路板(4)的不同侧上的部件(71、72)相互紧固。
21.根据权利要求6所述的衰减装置，其中所述电触针(2)具有用于接纳紧固装置(6)的空腔，所述紧固装置(6)用于使被设置在所述电路板(4)的不同侧上的部件(71、72)相互紧固。
22.根据权利要求9所述的衰减装置，其中所述电触针(2)具有用于接纳紧固装置(6)的空腔，所述紧固装置(6)用于使被设置在所述电路板(4)的不同侧上的部件(71、72)相互紧固。
23.根据权利要求13所述的衰减装置，其中所述电触针(2)具有用于接纳紧固装置(6)的空腔，所述紧固装置(6)用于使被设置在所述电路板(4)的不同侧上的部件(71、72)相互紧固。
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