CN201310409Y - 一种无级调速驱动器 - Google Patents

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李玉超
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Abstract

本实用新型涉及一种无级调速驱动器，其特征在于：它包括一金属外罩，所述金属外罩的外部连接一对外连接器，所述金属外罩内部分为上、下两层，上层为一电路板，下层为一散热器，在所述散热器上安装有功率器件，所述金属外罩固定在所述散热器上。本实用新型由于使用上、下两层结构，将散热器设置为装置的安装底座，功率元器件从电路板上移至散热器上，所有的功率元器件共用一个散热器，这样就大大改善了功率元器件的散热环境，减少了原有的击穿和烧毁事故，延长了本实用新型的使用寿命，大大节约检修维护费用，可有效缩减体积。本实用新型结构简单，体积小，可广泛应用于机车无级调速系统及类似的控制系统中。

Description

一种无级调速驱动器
技术领域
本实用新型涉及一种调速驱动器，特别是关于一种用于内燃机车柴油机的无级调速驱动器。
背景技术
无级调速驱动器是根据司机控制器发出指令，控制调速器配速系统上的步进电机正转或反转，由此使得内燃机车柴油机平稳地升速、降速或稳定在某一给定的转速下工作，从而达到对柴油机无级调速的目的。
当前机车上普遍使用的是面板式安装的无级调速驱动器，它的电路板直接装于装置面板上，功率电阻和三个功率场效应(MOS)管均安装于电路板上，且每个功率MOS管都分配了单独的散热器。由于面板式无级调速驱动器的功率装置设置集中，使功率元器件散热效果不佳。此外，部分器件参数及安装结构设计不合理极易导致功率元器件烧损，使调速系统无法正常工作。由于它的安装方式为直接设置在装置面板上面，而没有防护罩的保护，其防尘防电磁干扰效果差。除以上缺点之外，面板式无级调速驱动器的器件繁琐，具有许多冗余的接口，导致装置的体积庞大拆卸更换不便。随着电子技术的发展，面板式无级调速驱动器所用元器件大都落后，对外连接器可靠性较差，且成本较高，已经不适合铁路机车控制技术飞速发展的需要。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种有效解决散热问题、体积小、性能可靠的无级调速驱动器。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种无级调速驱动器，其特征在于：它包括一金属外罩，所述金属外罩的外部连接一对外连接器，所述金属外罩内部分为上、下两层，上层为一电路板，下层为一散热器，在所述散热器上安装有功率器件，所述金属外罩固定在所述散热器上。
所述电路板上的电子元器件采用贴片式器件，贴装在所述电路板表面。
所述功率器件包括三个MOS功率管和一个功率电阻，所述MOS功率管和所述功率电阻的电接触部分焊接在所述的电路板上。
所述对外连接器为10位焊接插头座的航空用压接连接器。
所述散热器上设置有用于安装电路板和金属外罩的螺孔，所述散热器上还设置有用于连接机车电控柜的螺孔。
所述金属外罩两侧具有边沿，所述边沿上的设置有与所述散热器上螺孔对应的半圆孔和圆孔。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于使用上、下两层结构，将散热器设置为装置的安装底座，功率元器件从电路板移至散热器上，这样就大大改善了功率元器件的散热环境，减少了原有的击穿和烧毁事故，延长了本实用新型的使用寿命，大大节约检修维护费用。2、本实用新型由于所有的功率元器件共用一个散热器，可有效缩减体积。3、本实用新型由于采用封闭式金属外壳，可以增加抗干扰能力，且具有良好的防尘效果和抗震性。4、本实用新型的电子元器件采用贴片式器件，并将对外接口采用10位焊接插头座的航空用压接连接器，从而在提高了产品的质量可靠性的同时减轻本实用新型重量，将原有的320×296×200mm体积产品降低至120×62×81mm。本实用新型结构简单，体积小，可广泛应用于机车无级调速系统及类似的控制系统中。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图
图2是本实用新型的散热器和功率元器件安装示意图
图3是本实用新型的散热器俯视示意图
图4是本实用新型的散热片侧视示意图
图5是本实用新型的金属外罩俯视示意图
图6是本实用新型的金属外罩侧视示意图
图7是本实用新型的金属外罩底面示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。
如图1所示，相比于背景技术中面板式无级调速装置，本实用新型主要包括一外部为封闭安装与外界环境隔离的金属外罩1，金属外罩1的外部连接一对外连接器2，金属外罩1的内部分为上、下两层结构：上层结构为一电路板3；下层结构为一轻质散热材料制成的散热器4，在散热器4上安装有功率器件，金属外罩1固定在散热器4上。
上述功率器件包括三个MOS功率管5和一个功率电阻6，MOS功率管5和功率电阻6的电接触部分焊接在电路板3上，保证电路贯通，在本实用新型中，所有的MOS功率管5和功率电阻6共用一个散热器4。电路板3上的电子元器件大部分为贴片式器件，它们采用表面贴装(SMT)工艺贴装在电路板3的表面上。
如图2～4所示，本实用新型的散热器4作为安装底座，上面对应设置了用于安装电路板3和金属外罩1的螺孔7，同时还对应设置了用于将本实用新型的无级调速驱动器固定在机车电控柜上的螺孔8。三个MOS功率管5底部的硅胶片涂上均匀的导热硅脂层后，通过安装孔9由螺钉紧固到散热器4上，每个MOS功率管5的安装孔9上套装TO-220D绝缘粒，以保证散热器4和MOS功率管5之间的绝缘。功率电阻6底部涂上均匀的导热硅脂层，侧面及引脚处涂上704硅橡胶，通过安装孔10紧固到散热器4上。
如图5～7所示，金属外罩1上具有两个用于固定的边沿10，边沿10上的半圆孔11对应于散热器4上的螺孔8，边沿10上的圆孔12对应于散热器4上的螺孔7。金属外罩1的设计满足防电磁干扰和防尘等方面要求，金属外罩1侧壁可根据产品自身散热和电磁兼容要求及周围环境情况，确定是否加开散热孔13以及散热孔13的尺寸和数量。在金属外罩1的下部侧面开一圆孔14，用于设置对外连接器2，在圆孔14边缘对称有4个螺孔15用于固定对外连接器2。
在现有技术中，对外连接器2为笨重的20位焊接插头座，但实际工况中20位插头不能完全应用，造成设备资源空间和资源的浪费。本实用新型将其改为10位的航空用压接连接器，这样既减轻了重量和体积，又在组装工艺及产品性能上提高了产品的质量可靠性。
本实用新型上述各实施例的描述仅用于说明本实用新型，根据本实用新型的技术方案所进行的修改和等同替换，均不应排除在本实用新型要求的保护范围之外。

Claims (9)

1、一种无级调速驱动器，其特征在于：它包括一金属外罩，所述金属外罩的外部连接一对外连接器，所述金属外罩内部分为上、下两层，上层为一电路板，下层为一散热器，在所述散热器上安装有功率器件，所述金属外罩固定在所述散热器上。
2、如权利要求1所述的一种无级调速驱动器，其特征在于：所述电路板上的电子元器件采用贴片式器件，贴装在所述电路板表面。
3、如权利要求1所述的一种无级调速驱动器，其特征在于：所述功率器件包括三个MOS功率管和一个功率电阻，所述MOS功率管和所述功率电阻的电接触部分焊接在所述的电路板上。
4、如权利要求2所述的一种无级调速驱动器，其特征在于：所述功率器件包括三个MOS功率管和一个功率电阻，所述MOS功率管和所述功率电阻的电接触部分焊接在所述的电路板上。
5、如权利要求1或2或3或4所述的一种无级调速驱动器，其特征在于：所述对外连接器为10位焊接插头座的航空用压接连接器。
6、如权利要求1或2或3或4所述的一种无级调速驱动器，其特征在于：所述散热器上设置有用于安装电路板和金属外罩的螺孔，所述散热器上还设置有用于连接机车电控柜的螺孔。
7、如权利要求5所述的一种无级调速驱动器，其特征在于：所述散热器上设置有用于安装电路板和金属外罩的螺孔，所述散热器上还设置有用于连接机车电控柜的螺孔。
8、如权利要求6所述的一种无级调速驱动器，其特征在于：所述金属外罩两侧具有边沿，所述边沿上的设置有与所述散热器上螺孔对应的半圆孔和圆孔。
9、如权利要求7所述的一种无级调速驱动器，其特征在于：所述金属外罩两侧具有边沿，所述边沿上的设置有与所述散热器上螺孔对应的半圆孔和圆孔。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109595081A (zh) * 2018-12-29 2019-04-09 盐城赛福汽车零部件有限公司 农用柴油机数字式电子调速器

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