CN201541231U - 电机驱动器及扼流圈组件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电机驱动器及扼流圈组件。具体地，提供了一种用于电力电子设备的改进的扼流圈组件。更具体地，提供了具有改进的保护以避免例如污垢和水等环境条件的影响的扼流圈组件。改进的扼流圈组件可以包含围绕扼流圈的电感器线圈的双层保护，其密封电感器线圈以避免外部环境的影响。另一个实施例可以包含具有用于相对于冷却通道密封机壳的凸起的扼流圈，同时允许扼流圈引线接入机壳。
Description
技术领域
本发明总体上涉及电力电子设备的领域，例如在电力转换中使用、用于将电力施加到电机和类似负载的电力电子设备。更具体地，本发明涉及具有改进的扼流圈的电机驱动器，该改进的扼流圈提供改进的保护以避免环境的影响。
背景技术
在电力电子设备领域中，已知各式各样的电路当前可用于转换、产生和施加电力到负载。取决于应用，这种电路可以根据负载的需要将输入的电力从一种形式转换为另一种形式。在一种典型的结构中，例如，固定(或变化的)频率的交变电流电力(例如来自公用设施电网或发电机)被转换成驱动电机和其它负载的可控频率交变电流电力。在这类应用中，可以调节输出电力的频率以控制电机或其它设备的速度。然而，对于将交变电流电力转换为直流电力或反之的电力电子电路，或另外对电信号进行操作、过滤或修改以对负载供能的电力电子设备电路，存在许多其它应用。这种电路通常包含整流器(转换器)、逆变器和功率调节电路。例如，电机驱动器通常包含将交流电转换成直流的整流器。逆变器电路则将直流信号转换成期望以特定速度驱动电机的特定频率的交流信号。通常，功率调节电路，例如扼流圈和/或电容器总线被用于消除内部直流总线上的不期望的电压波纹。取决于电力负载，功率调节电路例如扼流圈可能传导高电平电流并且产生大量热量。
容纳大部分上述电路的外壳可以被称为机壳。为了驱散由机壳内部的电路产生的热量，电机驱动单元通常包含与机壳相邻的冷却通道、冷却通道引导冷却空气通过热耦合到电路的散热器。为了高效利用电机驱动单元内的空间并且使扼流圈产生的热量输出机壳和远离其它电路部件，扼流圈通常被部署在冷却通道内而不是机壳内。此外，可以部署电机驱动器使得冷却通道暴露在户外。因而，扼流圈可能经历由天气、灰尘和清洁造成的恶劣环境条件。
因此，希望提供具有能提高保护以避免环境的影响的改进的扼流圈的电机驱动单元。具体地，希望提供能改进保护以避免水，灰尘和盐的影响的扼流圈。
发明内容
本发明总体上涉及解决这种需要的扼流圈结构。本发明的一个实施例使用环绕扼流圈的电感器线圈的双保护层，其密封电感器线圈以避免外部环境的影响。另一个实施例包含具有凸起的扼流圈，所述凸起将所述机壳相对于冷却通道密封，同时允许扼流圈引线接入机壳。尽管出于方便是结合电机驱动器应用描述的本发明，但应当理解根据本发明的技术制造的扼流圈可以被用于任何与扼流圈相关的应用，例如输电和电信。
附图说明
当参考附图阅读下面的详细描述时更好理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，所有附图中用同样字符表示同样部分。附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的、使用改进扼流圈的示例性电机驱动电路的概略的图示；
图2是描述根据本发明的一个实施例的改进扼流圈的部分电机驱动单元透视分解图；
图3是图2示出的改进扼流圈的透视图；
图4是图2示出的电感线圈被切除部分结构的透视图，以示出内部构造的其它细节；
图5是提供有关扼流圈的构造的其它细节的、图4示出的示例性电感器线圈的剖面图；
图6是图5示出的电感器引线中的一个的放大视图；和
图7是制造改进扼流圈的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1是根据本实施例的使用改进扼流圈结构的示例性电机驱动电路10的概略的图示。电机驱动电路10包含电连接到一组向整流器电路18提供固定频率的三相交流电的输入端12、14和16的三相电源。在整流器电路18中，一组6个可控硅整流器(SCR)34提供对三相电压波形的全波整流。进入整流器电路18的每个输入端被连接在阳极到阴极串联排列的两个SCR 34之间，所述两个SCR从直流总线36的高压侧38跨到直流总线36的低压侧40。下面会进一步说明的具有改进的保护以避免环境的影响的扼流圈20也连接到直流总线36。扼流圈20可以包含电感器42，电感器42耦合到直流总线36的高压侧38或低压侧40，用于平滑整流后的直流电压波形。电容器44连接直流总线36的高压侧38和直流总线36的低压侧40，并且也被配置成平滑整流后的直流电压波形。电感器42和电容器44一起用于消除整流器电路18具有的大部分交流波纹，使得直流总线36承载极近似真正直流电压的波形。应当注意，这里描述的三相实现方式不是限制性的，本发明可以被用于单相电路，以及针对电机驱动之外的应用设计的电路。此外，扼流圈20还可以被用于包含两个以上电感器42的应用。例如，在某些实施例中，扼流圈20可以被耦接到三相电源并且包含三个电感器，每个相位一个。
逆变器24被连接到直流总线36并且产生处于期望频率的三相输出波形用于驱动连接到输出端26、28和30的电机32。在逆变器24内，在直流总线36的高压侧38和低压侧40之间，从集电极到发射极，串联连接两个开关46。接着，这三对开关总共6个开关46被并行连接到直流总线36。每个开关46与返驰式二极管(flyback diode，反激二极管，续流二极管)48配对，使得集电极被连接到阳极并且发射极被连接到阴极。每个输出端26、28和30被连接到多对开关46中的一对之间的一个开关输出。驱动器电路50指令开关46快速地闭合和打开，导致在输出端26、28和30上输出三相波形。驱动器电路50由控制电路52控制，控制电路52通过网络56响应远程控制和监测电路54。
转到图2，示出了根据一个实施例的使用改进扼流圈结构的示例性电机驱动单元58的透视图。上述包括扼流圈20在内的许多电路部件通常产生大量的热量，由于过热可以导致部件故障。因此，电机控制电路10可以被封装在单元内，该单元包含用于提高电机控制电路10的热耗散特性的系统。从而，电机驱动单元58可以包含形成冷却通道62的框架60。冷却通道可以包含热耦合到上述电元件的散热器68。电机驱动单元58也可以包含一组风扇64以提供通过冷却通道62和散热器68的冷却空气流，将热量从电机驱动器电路吸出。
在某些实施例中，冷却通道可能经历恶劣的环境条件。例如，电机驱动单元58可以被安装到外墙，使得电机驱动单元58的前侧(即机壳)面对建筑的内部以能够接近对驱动单元58的控制和电气输入和输出，同时电机驱动单元的后方(即冷却通道62)面对户外。在这种情况下，尽管屏障66保护电机驱动单元的前侧上的电路以避免外部环境的影响，但是冷却通道62被暴露于外部环境。因此，冷却通道可以相对于机壳密封，以阻止将敏感电子设备暴露于水、灰尘和盐中。
开关46、SCR 34、电容器44、驱动器电路50和控制电路52可以被置于散热器64和屏障66的顶部与冷却通道58相邻。因而，屏障66和散热器64的顶端表面形成容纳大部分电机驱动电路的机壳的基座。屏障66将机壳与冷却通道分隔，保护机壳中的电机驱动电路以避免暴露到有害环境条件，同时散热器64允许来自电路的热量穿过而进入冷却通道。为了在机壳和冷却通道62之间形成止水密封，在散热器68和屏障66之间放置衬垫70。
如上所述，扼流圈20可以位于冷却通道62内以高效利用电机驱动器58内的空间，并且使由扼流圈20产生的热量输出机壳。因此，扼流圈20可以暴露在外部环境中。扼流圈20被延伸进机壳的电感器引线72连接到直流总线36。为了阻止灰尘、水或盐进入机壳，可以密封扼流圈和机壳之间的接口。例如，在所描述的实施例中，扼流圈由穿过和固定到屏障66的保护板74覆盖。板74包含允许电感器引线72从冷却通道62伸进机壳的开口76。另外，衬垫78位于屏障66和板74之间，以在屏障66和保护板74之间的接口周围形成密封。两个衬垫80也位于开口76周围的板74和扼流圈20之间。为了保证板74和扼流圈20之间的紧密密封，如下面会进一步描述的，扼流圈20被成形为与板74和衬垫80相接口。此外，为了阻止扼流圈20的电气故障，也可以根据这里讨论的防止灰尘、水和盐的实施例来密封扼流圈20自身。
转到图3，示出了提供改进的保护以避免环境的影响的示例性扼流圈20。扼流圈20可以包含通过托架86连接到I形芯核元件84的E形芯核元件82。E形芯核元件82和I形芯核元件84都可以包含任何形式的磁材料，比如铁磁体材料。两个电感器线圈42被安装到E形芯核元件82的外臂。I形芯核元件84位于电感器线圈42之上并且通过托架86耦合到E形芯核元件82，形成两个电感器线圈42之间的磁路并且在电感器42之间提供希望水平的互感。互感可以通过控制E形芯核元件82和I形芯核元件84之间的气隙来调整。该气隙由托架86的尺寸控制。另外，托架86也可以包含安装孔88用于将扼流圈20连接到电机驱动单元58。
扼流圈20也可以包含电感器引线72，其连接每个相应电感器42到直流总线36的高压侧38，或低压侧40。如参照图4和5在下面进一步描述的，可以将电感器线圈42密封在包括主体92和凸起94的灌封90内部。主体92将电感器线圈42相对于磁芯和外部环境密封起来，同时凸起94围绕一部分电感器线圈引线72并且允许在冷却通道62和机壳之间进行止水密封。
现在参照图4，根据实施例示出电感器线圈42的透视图。在图4中可更容易地发现，灌封90的主体92形成了具有可以接纳磁芯的开口96的环形。电感器线圈42可以通过任何适当导体形成，例如铝或铜片或导线。导体的高度以及导体的绕组数量部分地确定扼流圈的电感。片的规格或厚度部分地确定电力处理。电感器线圈42环绕开口94并且完全由灌封90围绕。灌封90可以形成单体并且可以由任何适当的灌封材料形成，例如环氧或其它树脂。在某些实施例中，灌封材料可以包括PD6 Elantis 300LV或者Dolphon CB-1109。此外，在某些实施例中，灌封90可以被注射成型。
在灌封90内和围绕电感器线圈42是几个绝缘体层。具体地，绕组绝缘体98分隔电感器线圈42的各层并且环绕电感器线圈的内侧和外侧。绕组绝缘体98可以是和电感器线圈42盘绕在一起的单片绝缘材料。为了保证电感器线圈42的层之间的有效屏障，绕组绝缘体98可以具有与电感器线圈42相比更大的高度。为了覆盖电感器线圈42的内部和外部两个表面，绕组绝缘体可以在电感器线圈42的一端折叠。另外，顶部绝缘体100覆盖电感器线圈42的顶部，并且底部绝缘体102覆盖电感器线圈42的底部。通过这种方式，两层电绝缘体包围电感器线圈42、绝缘体98、100和102以及灌封90。绝缘体98、100和102可以由任何适当的电气绝缘材料构成，例如Nomex
。在其它实施例中，导体可以是导线并且绕组绝缘体可以是包围导线的薄绝缘层，在这种情况下顶部绝缘体100和底部绝缘体102可以被省略。
如上所述，灌封90用两个部分制造，即包含电感器线圈42的主体92和包含电感器引线72的凸起。电感器引线从扼流圈20通过板74中的开口76进入机壳。凸起94被成形为使电感器引线72彼此绝缘，并且与外部环境隔绝。此外，凸起的高度被形成为使得凸起隔绝每个电感器引线72的在冷却通道内的部分。换言之，电感器引线72只从机壳内部的凸起出来，电感器引线72的任何部分都没有被暴露在冷却通道62内部。另外，凸起94也包含高起来的表面104，其穿过上面结合图2描述的开口76和衬垫80而配合。高起来的表面104使得扼流圈20和开口76之间能够恰当地对准，并且有助于保证冷却通道62和机壳之间的止水密封。在某些实施例中，除了衬垫80之外，或者取代衬垫80，可以围绕开口76进行防水处理。
现在参照图5，示出图4的装配后的电感器线圈42的横截面。在图5中可见，电感器线圈42的绕组被分隔并且由绕组绝缘体98环绕，并且顶部绝缘体100和底部绝缘体102进一步隔绝电感器线圈42，形成在上面结合图4所述的灌封90内围绕电感器线圈42的完全绝缘层。作为附加保护层，另一个绝缘体110可以平展在灌封90的主体92的顶部的一部分上。绝缘体110提供电感器线圈42和I形芯核元件84之间的附加电隔离层。绝缘体110可以是任何适当的绝缘体，比如Nomex
。
图5还描绘了电感器线圈42和电感器引线72之间的连接。具体地，电感器引线72可以平放在电感器线圈42的相对端处的电感器线圈42表面上。电感器引线72可以通过锡焊被电连接到电感器线圈42。另外，绕组绝缘体98可以在电感器引线连接到电感器线圈42处环绕电感器引线72。
电感器引线72穿过凸起94。参见图5，凸起94的内部边缘与开口96的侧面齐平。这允许I形芯核元件齐平地坐落在E形芯核元件的穿过开口96的部分上。然而，在外缘处，凸起94悬在主体92的外缘上。这提供了围绕电感器引线94的更充实的灌封材料。此外，电感器引线72朝外缘弯曲以便在凸起94内被置于中心。在凸起94内，隔离物106被放置在电感器引线72之间，并且围绕电感器引线72放置带。在围绕电感器线圈42成型灌封90的处理期间，隔离物106和带108一起保证电感器引线72之间的适当间隔。另外，在某些实施例中，从凸起94出来的一个或两个引线72的末端可以被抵在高起来的表面104上的绝缘体112包围。绝缘体112可以是例如收缩管。线6-6示出图6中图解的电感器引线72的放大视图的位置。
在某些实施例中，电感器引线72可以是柔性的。使电感器引线72具有挠性允许放宽扼流圈20的制造公差，同时仍然将电感器引线72与直流总线36在机壳内的适当位置处配合。此外，电感器引线72的挠性允许开口76相对较小，这是由于在扼流圈的安装期间引线72可以伸直以通过开口76，然后弯曲到连接到电源的位置处。减小开口76的尺寸减小了要密封的范围的尺寸，并且凸起94能更可靠并且方便地与开口76配合。
为了实现电感器引线72的挠性，电感器引线72可以是如图6所示的几个薄金属层114的层叠。在一个实施例中，电感器引线72由7层0.01英寸厚的铜带构成。为了提供灌封90的主体92内部的刚性并且保证到电感器线圈42的可靠电接触，金属层114可以在其部分长度上被焊在一起。
现在参照图7，图解了图4和5中图解的扼流圈组件的制造方法。过程116在步骤118处开始，其中电感器引线72被连接到将构成电感器线圈的导体。例如，电感器引线72可以被焊到该导体。在如图6所示的电感器引线包含几个金属层114的实施例中，金属层114也可以在步骤118期间被彼此焊接。
接着，在步骤120，导体和邻近的绕组绝缘体98被裹绕在线轴上以形成电感器线圈42。绕组绝缘体98可以在一端折叠到导体上，使得绕组的内部和外部表面被绝缘体覆盖。绕组绝缘体98可以用带子、粘合剂或其它适当固定装置在一端固定，以阻止绝缘体在铸模步骤期间被从电感器线圈推开。在某些实施例中，可以在形成电感器线圈之后移除线轴。
接着，在步骤122，绝缘体100和102被置于电感器线圈42的顶部和底部上。在实施例中，绝缘体100和102可以通过带子、粘合剂或任何其它适当的固定机构保持在位置上。另外，可以使电感器引线72成形，使得它们在期望位置和方向穿过凸起94。在图5示出的实施例中，电感器引线72从凸起94的顶部，大约在凸起94的中部出来，因而有助于确保在电感器引线72的所有侧面都充分绝缘。为了将电感器引线保持在适当的位置，隔离物106可以被放置在电感器引线106之间，并且带108可以被围绕电感器引线放置。
接着，在步骤124，电感器线圈被放在铸模中。铸模可以是两件式铸模，分模线在灌封90的主体92的顶部处。为了利于灌封90从铸模脱出，可以使铸模的两块成锥形。在电感器线圈被放置在铸模内之后，铸模可以用允许硬化的灌封材料填充。
接着，在步骤126，从铸模移除灌封的电感器线圈42并且放置在磁芯上。在一些实施例中，磁芯可以包含E形芯核元件82，在这种情况下，两个电感器线圈42可以被安装在托架86和E形芯核元件82的侧凸起上。此时，绝缘体112可以被应用于电感器引线的从灌封90延伸出来的部分。在一些实施例中，绝缘体112可以是收缩管，其可被加热以符合电感器引线72的形状。另外，绝缘体110也可以放置在电感器线圈42上。绝缘体110可以通过粘合剂、带子或其它固定装置被保持就位，或可以通过I形芯核元件84的压力保持就位。
接着，在步骤128，I形芯核元件84可以连接到E形芯核元件82。I形芯核元件84和E形芯核元件82之间的间隔可以根据这种扼流圈的已知感应特性来预定。最终，在步骤130，在某些实施例中，装配起来的扼流圈20可以覆盖漆层。漆可以提供针对灰尘、水和盐的额外保护层，防止侵蚀，并且也可以用于将电感器线圈42牢牢固定到芯核元件70，从而使振动最小化。接着，可以将扼流圈20安装在电机驱动单元58内。
通过上述扼流圈结构，可以实现针对环境条件的有效保护。所描述的技术提供了围绕电感器线圈42的两个保护层。绝缘体98、100和102围绕电感器绕组并且形成第一保护层，同时灌封82提供第二层的保护并且形成围绕电感器线圈的硬壳。此外，成型凸起94使电感器引线72绝缘，同时也提供与机壳配合的表面，允许冷却通道62和机壳之间的止水密封。通过提供具有针对外部环境条件的有效保护的扼流圈，可以安装电机驱动单元58使得冷却通道62穿过建筑的外墙伸出并且暴露于户外环境。
由上述可见，本申请提供了以下方案：
方案1：一种电机驱动器，包括：整流器电路，其连接到交流电源并且被配置成向直流总线提供电力；逆变器电路，其连接到直流总线并且被配置成产生用于驱动电机的驱动信号；冷却通道，其布置在邻近整流器电路和逆变器电路处，并且被配置成从整流器电路和逆变器电路吸出热量；在冷却通道中布置的扼流圈组件，包括：电感器线圈，其包括裹绕中心轴的绝缘导体；在电感器线圈周围布置的灌封，该灌封被配置成将所述电感器线圈装入具有用于接纳磁芯的开口的环形外壳中；和在所述开口内布置的磁芯，其与电感器线圈同轴。
方案2：如方案1所述的电机驱动器，其中所述电感器线圈包括连接到绝缘导体的末端的电感器引线，并且其中所述灌封包括凸起，该凸起隔离电感器引线在冷却通道内部的一部分，并与将冷却通道与至少所述整流器电路和所述逆变器电路分隔的屏障中的开口相配合。
方案3：如方案2所述的电机驱动器，其中电感器引线是挠性的，并且在所述凸起和所述开口的界面处的通过所述开口穿过所述屏障。
方案4：如方案2所述的电机驱动器，其中电感器引线包括薄的、层叠的金属带。
方案5：如方案1所述的电机驱动器，包括布置在屏障中的所述开口和所述凸起之间的衬垫，该衬垫在所述开口周围形成止水密封。
方案6：如方案1所述的电机驱动器，其中所述绝缘导体包括在电绝缘片邻近布置的导电片。
方案7：如方案1所述的电机驱动器，包括围绕扼流圈组件并且填满磁芯和灌封之间的空隙的漆层。
方案8：如方案1所述的电机驱动，其中扼流圈组件包括至少两个电感器线圈，至少一个所述导体线圈连接到所述直流总线的高压侧，至少一个所述导体线圈连接到所述直流总线的低压侧。
方案9：如方案8所述的电机驱动器，其中所述磁芯包括E形磁材料，其包括中心凸起和两个侧凸起，并且其中所述至少两个电感器线圈中的两个被布置在所述两个侧凸起周围。
方案10：一种扼流圈组件，包括：裹绕中心轴的绝缘导体；电引线，其连接到所述导体的末端并且被配置成连接到电力总线；和围绕电感线圈的灌封材料，将电导体与磁芯隔离，并且密封电感线圈以使其与外部环境隔离；其中所述灌封材料和所述引线被配置成提供在所述扼流圈和将所述扼流圈与在环境影响方面得到保护的外壳隔离的屏障之间的配合表面。
方案11：如方案10所述的扼流圈组件，其中模制灌封材料包括围绕电感器线圈的主体，和围绕一部分电引线的凸起。
方案12：如方案11所述的扼流圈组件，其中所述凸起被配置成延伸到屏障中的开口，该屏障将扼流圈组件与电机驱动电路隔离。
方案13：如方案11所述的扼流圈组件，其中所述凸起包含被配置成与所述屏障中的所述开口配合的高出来的表面。
方案14：如方案10所述的扼流圈组件，其中所述磁芯包括E形铁磁体。
方案15：如方案10所述的扼流圈组件，其中所述引线是挠性的，以允许所述开口的尺寸被减少同时仍然允许所述引线通过所述开口。
方案16：一种制造扼流圈的方法，包括：连接至少两个电引线到绝缘导体；围绕轴卷绕所述绝缘导体以形成线圈；将所述线圈放置到环形模具中；用灌封材料填充所述模具并且让灌封材料变硬以形成灌封的线圈，灌封的线圈包括被配置成包围线圈的主体、被配置成包围所述至少两个电引线的一部分的凸起和与所述线圈的中心同轴的开口。
方案17：如方案15所述的方法，其中所述绝缘导体包括布置在绝缘片附近的导电片，其中在线圈形成期间绝缘片介于导电片的层之间。
方案18：如方案15所述的方法，其中所述磁芯包含两部分，第一部分通过所述开口被插入，第二部分在所述第一部分通过所述开口插入之后被磁耦合到所述第一部分。
方案19：如方案15所述的方法，其中所述至少两个电引线包含多个薄的、挠性的金属带的层叠结构。
方案20：如方案15所述的方法，其中所述凸起被配置成与屏障中的开口相配，所述屏障将所述扼流圈与在环境方面得到保护的外壳隔离。
尽管这里只图解和描述了本发明的某些特征，本领域的技术人员能够进行许多修改和变化。因此，可以理解所附权利要求书应把所有这种修改和改变覆盖在本发明的真实宗旨和范围内。
Claims (15)
1.一种电机驱动器，包括：
整流器电路，其连接到交流电源并且被配置成向直流总线提供电力；
逆变器电路，其连接到直流总线并且被配置成产生用于驱动电机的驱动信号；
冷却通道，其布置在邻近整流器电路和逆变器电路处，并且被配置成从整流器电路和逆变器电路吸出热量；
在冷却通道中布置的扼流圈组件，包括：
电感器线圈，其包括裹绕中心轴的绝缘导体；
在电感器线圈周围布置的灌封，该灌封被配置成将所述电感器线圈装入具有用于接纳磁芯的开口的环形外壳中；和
在所述开口内布置的磁芯，其与电感器线圈同轴。
2.如权利要求1所述的电机驱动器，其中所述电感器线圈包括连接到绝缘导体的末端的电感器引线，并且其中所述灌封包括凸起，该凸起隔离电感器引线在冷却通道内部的一部分，并与将冷却通道与至少所述整流器电路和所述逆变器电路分隔的屏障中的开口相配合。
3.如权利要求2所述的电机驱动器，其中电感器引线是挠性的，并且在所述凸起和所述开口的界面处的通过所述开口穿过所述屏障。
4.如权利要求2所述的电机驱动器，其中电感器引线包括薄的、层叠的金属带。
5.如权利要求1所述的电机驱动器，包括布置在屏障中的所述开口和所述凸起之间的衬垫，该衬垫在所述开口周围形成止水密封。
6.如权利要求1所述的电机驱动器，其中所述绝缘导体包括在电绝缘片邻近布置的导电片。
7.如权利要求1所述的电机驱动器，包括围绕扼流圈组件并且填满磁芯和灌封之间的空隙的漆层。
8.如权利要求1所述的电机驱动，其中扼流圈组件包括至少两个电感器线圈，至少一个所述导体线圈连接到所述直流总线的高压侧，至少一个所述导体线圈连接到所述直流总线的低压侧。
9.如权利要求8所述的电机驱动器，其中所述磁芯包括E形磁材料，其包括中心凸起和两个侧凸起，并且其中所述至少两个电感器线圈中的两个被布置在所述两个侧凸起周围。
10.一种扼流圈组件，包括：
裹绕中心轴的绝缘导体；
电引线，其连接到所述导体的末端并且被配置成连接到电力总线；和
围绕电感线圈的灌封材料，将电导体与磁芯隔离，并且密封电感线圈以使其与外部环境隔离；
其中所述灌封材料和所述引线被配置成提供在所述扼流圈和将所述扼流圈与在环境影响方面得到保护的外壳隔离的屏障之间的配合表面。
11.如权利要求10所述的扼流圈组件，其中模制灌封材料包括围绕电感器线圈的主体，和围绕一部分电引线的凸起。
12.如权利要求11所述的扼流圈组件，其中所述凸起被配置成延伸到屏障中的开口，该屏障将扼流圈组件与电机驱动电路隔离。
13.如权利要求11所述的扼流圈组件，其中所述凸起包含被配置成与所述屏障中的所述开口配合的高出来的表面。
14.如权利要求10所述的扼流圈组件，其中所述磁芯包括E形铁磁体。
15.如权利要求10所述的扼流圈组件，其中所述引线是挠性的，以允许所述开口的尺寸被减少同时仍然允许所述引线通过所述开口。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102624325A (zh) * | 2011-01-26 | 2012-08-01 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | 具有电流传感器的扼流器 |
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Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4850564B2 (ja) * | 2006-04-06 | 2012-01-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
| JP4708487B2 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | インバータ装置用中継接続部材 |
| JP2011061924A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Tokai Rika Co Ltd | インバータ装置 |
| JP5316469B2 (ja) * | 2010-04-16 | 2013-10-16 | 株式会社デンソー | 電動機の駆動装置及びこれを用いた電動装置 |
| US8947899B2 (en) * | 2012-03-09 | 2015-02-03 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Split laminated DC bus structure |
| DE102013218534A1 (de) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Akkuladevorrichtung |
| JP2015116040A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| CN104851576A (zh) | 2014-02-17 | 2015-08-19 | 伊顿公司 | 一种电感线圈及电磁器件 |
| US20150280526A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Remy Technologies, L.L.C. | Electric machine with heat transfer enhancer |
| EP2966947A1 (en) | 2014-07-09 | 2016-01-13 | ABB Technology Oy | Enclosure |
| TWM541152U (zh) * | 2017-01-12 | 2017-05-01 | Chyng Hong Electronic Co Ltd | 高功率密度直流轉交直流功率轉換器之抗流圈模組 |
| JP7093747B2 (ja) * | 2019-06-07 | 2022-06-30 | 本田技研工業株式会社 | 電力制御装置及び駆動ユニット |
| CN111082245A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-28 | 宝能汽车有限公司 | 端子安装架及电机控制器 |
| JP7256479B2 (ja) * | 2020-02-18 | 2023-04-12 | 株式会社豊田自動織機 | 車載用電動圧縮機 |
| US11950392B1 (en) * | 2023-09-15 | 2024-04-02 | Dimaag-Ai, Inc. | Liquid and air cooling of DC-to-DC converters and methods of operating thereof |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2776413A (en) * | 1951-05-04 | 1957-01-01 | Quality Components Inc | Core for choke coil or resistor |
| US2998583A (en) * | 1956-02-13 | 1961-08-29 | Willis G Worcester | Electrical apparatus and electromagnetic coils and method of making the same |
| US2949593A (en) * | 1957-05-09 | 1960-08-16 | Reynolds Metals Co | Electrical coil formed from multilayer strip conductor |
| US3848208A (en) * | 1973-10-19 | 1974-11-12 | Gen Electric | Encapsulated coil assembly |
| CA1016985A (en) * | 1973-12-14 | 1977-09-06 | Hitachi, Ltd. | Excitation field structure for electromagnetic clutch and method for producing same |
| JPH065448A (ja) * | 1992-06-22 | 1994-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チョークコイルおよび電源装置 |
| US6636107B2 (en) * | 2000-03-28 | 2003-10-21 | International Rectifier Corporation | Active filter for reduction of common mode current |
| US6611189B2 (en) * | 2001-05-22 | 2003-08-26 | Illinois Tool Works Inc. | Welding power supply transformer |
| JP2004296630A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チョークコイルおよびそれを用いた電子機器 |
| US20050007232A1 (en) * | 2003-06-12 | 2005-01-13 | Nec Tokin Corporation | Magnetic core and coil component using the same |
| US6998950B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-02-14 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method of making an electric inductor and inductor made by same |
| US7113065B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-09-26 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Modular inductor for use in power electronic circuits |
| US7129808B2 (en) * | 2004-09-01 | 2006-10-31 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Core cooling for electrical components |
| US7362201B2 (en) * | 2005-09-07 | 2008-04-22 | Yonezawa Electric Wire Co., Ltd. | Inductance device and manufacturing method thereof |
| JP5046087B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2012-10-10 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
-
2008
- 2008-09-30 US US12/241,851 patent/US7692525B1/en active Active
-
2009
- 2009-09-30 CN CN2009201781949U patent/CN201541231U/zh not_active Expired - Lifetime
- 2009-09-30 EP EP09171800.7A patent/EP2169818B1/en not_active Not-in-force
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102624325A (zh) * | 2011-01-26 | 2012-08-01 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | 具有电流传感器的扼流器 |
| CN102624325B (zh) * | 2011-01-26 | 2014-12-10 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | 马达驱动器系统、接地故障检测方法以及共模扼流器系统 |
| CN106972760A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-07-21 | 江西清华泰豪三波电机有限公司 | 碳化硅逆变控制装置及发电设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2169818B1 (en) | 2019-04-17 |
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| EP2169818A2 (en) | 2010-03-31 |
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