CN203708008U - 一种一体化电机 - Google Patents

Abstract

一种新型一体化电机，属于工业自动控制技术领域。包括电机本体和驱动部分，电机内部按照永磁同步电机或者无刷直流电机设计，定子由硅钢片叠成，转子上排列磁钢；电机本体由前法兰（1）、定子铁芯（2）、后法兰（3）、主轴（4）、端子盒（5）构成；驱动部分由继电器板（7）、电源板（8）、驱动板（9）、电容板（10）构成；电容板（10）和传感器（11）装在后法兰（3）的里面，继电器板（7）、电源板（8）、驱动板（9）安装在端子盒（5）里面；在电机主轴（4）后端连接传感器（11）；实现了一体化设计。优点在于，整个系统响应迅速、结构轻巧、免维护，且功率密度大，充分发挥永磁同步电机和无刷直流电机的优势。

Description

一种一体化电机

技术领域

本实用新型属于工业自动控制技术领域，特别涉及一种一体化电机，适用于使用直流电源供电的交流永磁伺服电机和无刷直流电机。

背景技术

随着信息技术的飞速发展和电力电子技术的进步，直流电源供电的直流电机已经能够被配有控制器的交流永磁同步电机和无刷直流电机完全代替，即保留了直流电机过硬的机械特性，又可以解决直流电机本身换向器带来的种种维护问题。但是，普通的交流永磁同步电机和无刷直流电机往往电机本体和控制器是分开的两个单体，这在安装上带来种种不便。由于多出来的控制部分，从使用的角度与传统的直流电机有很大不同。本专利所述一体化电机就是为了能够完整的替代直流电机，将驱动部件和电机本体结合在一起的新型一体化电机。

发明内容

本实用新型专利的目的是提供一种一体化电机，具体的讲，是将驱动装置和电机本体结合在一起的电机，可以彻底替代现有的同等级直流电机。

本实用新型包括电机本体和驱动部分，电机内部按照永磁同步电机或者无刷直流电机设计，定子由硅钢片叠成，并绕有线圈以产生定子磁场，转子上排列磁钢以产生转子磁场，电机本体由前法兰1、定子铁芯2、后法兰3、主轴4、端子盒5等构成；驱动部分由继电器板7、电源板8、驱动板9、电容板10组成；电容板10和传感器11装在后法兰3的里面，继电器板7、电源板8、驱动板9安装在端子盒5里面；在电机主轴4后端连接传感器11检测转子相对位置，控制信号反馈到驱动板9中。这样就将控制部分集成到电机里，电机本体与驱动部分作为一个整体，实现了一体化设计。电机采用直流电源供电，而电机本体是交流电机。

在后法兰3上面开槽，用于放置电容板10，同时，在后法兰3侧面增加散热筋加强散热。

传感器11占用了一定的轴向长度，在电容板10上面开孔，孔的大小比传感器11略大，恰好可以让传感器11通过，合理得利用了原有传感器11的轴向空间，使得结构更加紧凑。电容板10上采用分布式电容，电容板10上面的电容围绕传感器11放置，有效地减小了电容的轴向高度。

驱动板9按照所选功率器件外形设计，极大地缩小了所占用的空间，并与器件紧密贴合。驱动板9上使用专用电机控制芯片，配以逻辑电路，无需编写软件，完全使用硬件实现电机所需的所有功能。通过逻辑控制电路实现电机的软起和转向控制。

电源板8上面使用DC-AC模块，将外部的直流电压转变成驱动电机的交流电压，使用DC-DC模块将高压直流转换成低压直流为控制部件的各个有源芯片供电。在电源板8上面开有沟槽，用于高电压与低电压的隔离。

电源插头6上面直接连接直流电源高电平和低电平，从接口上可以直接替换直流电机。

本实用新型的优点：通过一系列的一体化设计使得交流供电的永磁同步电机和无刷直流电机可以像直流电机一样直接接到直流电源上使用。整个系统响应迅速、结构轻巧、免维护，且功率密度大，充分发挥永磁同步电机和无刷直流电机的优势。

附图说明

图1为一体化电机前正侧视图。

图2为一体化电机后正侧视图。

图3为一体化电机俯视图。

图4为一体化电机后视图。

图中，前法兰1、定子铁芯2、后法兰3、主轴4、端子盒5、电源插头6、继电器板7、电源板8、驱动板9、电容板10、传感器11。

具体实施方式

本实用新型包括前法兰1、定子铁芯2、后法兰3、主轴4、端子盒5、电源插头（6）、继电器板7、电源板8、驱动板9、电容板10、传感器11等。

下面将通过图1-图4对本发明作进一步的详细说明。

在后法兰3后端面用铣刀铣出适合电容板10外形的空间比便安装电容板10。电容板10设计成中间开孔的形式，安装在后法兰3之后，恰好可以让主轴4从中间的孔洞伸出，主轴伸出的部分能够连接传感器11传递转子的位置信号，为驱动板9提供触发信号。组装好之后电容板10上面的电容环绕在传感器11周围，并没有因为增加电容板10而增加电机的轴向长度。充分利用原有传感器（11）已经占用的空间，使得一体化电机结构紧凑。

另外，在后法兰3为放置电容板10所铣凹槽四周的外壁上铣出散热筋，有助散热。

电容板10上面采用分布式电容设计，围绕轴线放置一圈电容。

驱动板9根据功率器件的针脚以及外形进行设计，能够紧密贴合到功率器件上面，有效的利用空间。并且，驱动板9上面使用电机专用控制芯片，配合传感器11上发送出的信号对电机运行进行控制。驱动板9通过纯硬件搭载，实现电机的控制。

电源板8上面使用DC-AC模块实现直流电压向交流电压的转换，从而使得原本的交流电机可以外接直流电运行。并且在电源板8的低压和高压信号之间开有沟槽来实现信号的隔离。

从结构上看，把电容板10和传感器11装在后法兰的里面，只占用了原先传感器11的位置，轴向长度没有增加。而继电器板7、电源板8、驱动板9安装在端子盒5里面，并不过多得增加电机的高度。把电机的插头换为电源插头6能直接接直流电源。就这样，实现了一体化电机的功能。

Claims (5)

1.一种一体化电机，包括电机本体和驱动部分，电机内部按照永磁同步电机或者无刷直流电机设计，定子由硅钢片叠成，转子上排列磁钢；其特征在于：电机本体由前法兰（1）、定子铁芯（2）、后法兰（3）、主轴（4）、端子盒（5）构成；驱动部分由继电器板（7）、电源板（8）、驱动板（9）、电容板（10）构成；电容板（10）和传感器（11）装在后法兰（3）的里面，继电器板（7）、电源板（8）、驱动板（9）安装在端子盒（5）里面；在电机主轴（4）后端连接传感器（11）。 

2.根据权利要求1所述的一体化电机，其特征在于：后法兰（3）上面开槽，在后法兰（3）侧面增加散热筋。 

3.根据权利要求1所述的一体化电机，其特征在于：电容板（10）上面开孔。 

4.根据权利要求1所述的一体化电机，其特征在于：电容板（10）上面的电容围绕传感器（11）放置。 

5.根据权利要求1所述的一体化电机，其特征在于：电源板（8）上面开有隔绝高、低压的沟槽。