CN204168073U - 一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，包括壳体和端盖，以及设置在壳体内的电机控制器、转子位置传感器、定子铁芯及线圈和电机转子；所述转子位置传感器和定子铁芯及线圈均与电机控制器电连接；所述电机转子设置在壳体的中心；所述电机转子的转子轴的前后两端分别穿过壳体的前后两端部，并与之转动连接；所述端盖固定在壳体的后端部。本实用新型将电机和控制器一体化设计，这种结构使其体积只比原系统中的电机部件略大，相比原系统整体体积则大大减小。

Description

一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统

技术领域

本实用新型涉及一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统。

背景技术

由于永磁无刷直流电机采用电子换相装置取代了传统的机械电刷式换相器，使其既具备有刷直流电机优良的调节性能，又具备交流电机结构简单，运行可靠的优点。随着高磁能积的新型永磁稀土材料的涌现，成本的下降，永磁无刷直流电机全面取代直流电机和中小型交流电机是必然趋势。

综合来说，永磁无刷直流电机具有以下优点：具有传统直流电机的所有优点，同时又取消了碳刷、铜排换向器等部件；体积小、重量轻、比功率大；转矩特性优良，中、低速转矩性能好，启动转矩大，启动电流小；可靠性高，性能稳定，适应范围广；保养维护简单；可以直接运行在低速大功率状态，无需减速机构；电磁兼容性好，无火花，特别适合爆炸性场所，具有防爆性能；方便地实现软启软停、制动特性好；无级调速，调速范围广，过载能力强；噪音低，震动小，运转平滑，寿命长；

见图1，现有无刷直流电机系统由永磁无刷直流电机和控制器两大部件组成，控制器的开关管与永磁无刷直流电机的定子绕组之间通过三根主连接线连接，永磁无刷直流电机内的转子位置传感器与控制器之间通过六根信号线连接，因此现有无刷直流电机系统的主要缺点是体积大、连接材料多、永磁无刷直流电机与控制器之间容易因为连接错误而导致电机故障。另外控制器的功率开关管散热方式采用自然风冷和风扇强制冷却，自然风冷需要较大体积的散热器；风扇强制冷却则需要单独加装风扇装置。受控制器形状和结构的限制，冷却效率低，同时，降低了控制器的防护性，增加了风扇噪声。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，减小系统体积，降低制造成本，延长使用寿命。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，包括壳体和端盖，以及设置在壳体内的电机控制器、转子位置传感器、定子铁芯及线圈和电机转子；所述转子位置传感器和定子铁芯及线圈均与电机控制器电连接；所述电机转子设置在壳体的中心；所述电机转子的转子轴的前后两端分别穿过壳体的前后两端部，并与之转动连接；所述端盖固定在壳体的后端部。

所述壳体包括筒体、前支架和后支架；所述前支架和后支架分别固定在筒体的前后两端；所述电机转子的转子轴的前后两端分别穿过前支架和后支架，并与之转动连接。

所述电机转子的转子轴通过轴承与前支架和后支架连接。

所述壳体的筒体的外壁上设有散热翅片。

一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，还包括功率开关管散热器；所述功率开关管散热器设置在壳体内，并且其位置与电机控制器上的功率开关管位置相对应。

一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，所述功率开关管散热器和定子铁芯及线圈采用过盈配合压装在机壳内。

一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，还包括风扇；所述风扇固定在转子轴上，并位于壳体的后端部与端盖之间。

所述风扇采用轴流风扇。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型将电机和控制器一体化设计，这种结构使其体积只比原系统中的电机部件略大，相比原系统整体体积则大大减小。

(2)本实用新型相比原系统，节省了控制器汇流条、大功率接线端子、连接导线等连接材料，有效节约了制造成本。

(3)本实用新型彻底消除了由于电机与控制器之间连接错误导致电机故障的人为事故，提高了安全性能，延长了使用寿命。

(4)本实用新型大大降低了系统使用过程中，由于电机与控制器之间的连线接触不良、松动、信号线断线以及信号受电磁干扰而造成的系统运行故障，提高了系统长期运行的可靠性。

(5)本实用新型的壳体的筒体的外壁上设有散热翅片，进一步提升了冷却效率。

(6)本实用新型的电机控制器的开关功率管的热量通过功率开关管散热器传导到机壳上，能保护电机控制器的开关功率管不被高温损坏。

(7)本实用新型通过风扇对功率开关管散热器进行风冷，提高了冷却效率，降低了功率开关管散热器的体积尺寸。

(8)本实用新型的风扇采用轴流风扇，轴流风扇结构简单、风量大、风压小、噪音小。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为现有技术的原理图。

图2为本实用新型的原理图。

图3为本实用新型的结构示意图。

附图中的标号为：

壳体1、筒体11、前支架12、后支架13、散热翅片14、电机控制器2、功率开关管散热器3、转子位置传感器4、定子铁芯及线圈5、电机转子6、转子轴61、风扇7、端盖8。

具体实施方式

(实施例1)

见图2和图3，本实施例的电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，包括壳体1和端盖8，以及设置在壳体1内的风扇7、电机控制器2、功率开关管散热器3、转子位置传感器4、定子铁芯及线圈5和电机转子6。

壳体1包括筒体11、前支架12和后支架13。前支架12和后支架13分别固定在筒体11的前后两端。壳体1的筒体11的外壁上设有散热翅片14。

转子位置传感器4和定子铁芯及线圈5均与电机控制器2电连接。电机转子6设置在壳体1的中心。电机转子6的转子轴61的前后两端分别穿过前支架12和后支架13，并与之转动连接，优选方案为：电机转子6的转子轴61通过轴承与前支架9和后支架10连接。功率开关管散热器3的位置与电机控制器2上的功率开关管位置相对应。功率开关管散热器3和定子铁芯及线圈5采用过盈配合压装在机壳1内。端盖8固定在壳体1的后端部。风扇7固定在转子轴61上，并位于壳体1的后端部与端盖8之间。风扇7采用轴流风扇。

本实施例的电机和控制器一体化的无刷直流电机系统的安装方式与原系统的安装方式基本相同，而整体体积只比原系统的电机部件略大。取消了原系统中控制器开关管与电机定子绕组之间的三根主连接线，节省了控制器汇流条、大功率接线端子、连接导线等材料。取消了电机上转子位置传感器与控制器之间的六根信号线。电机控制器2的开关功率管的热量通过功率开关管散热器3传导到机壳1的散热翅片14上，由风扇7对其进行风冷，提高了冷却效率，降低了功率开关管散热器3的体积尺寸。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，其特征在于：包括壳体(1)和端盖(8)，以及设置在壳体(1)内的电机控制器(2)、转子位置传感器(4)、定子铁芯及线圈(5)和电机转子(6)；所述转子位置传感器(4)和定子铁芯及线圈(5)均与电机控制器(2)电连接；所述电机转子(6)设置在壳体(1)的中心；所述电机转子(6)的转子轴(61)的前后两端分别穿过壳体(1)的前后两端部，并与之转动连接；所述端盖(8)固定在壳体(1)的后端部。

2.根据权利要求1所述的一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，其特征在于：所述壳体(1)包括筒体(11)、前支架(12)和后支架(13)；所述前支架(12)和后支架(13)分别固定在筒体(11)的前后两端；所述电机转子(6)的转子轴(61)的前后两端分别穿过前支架(12)和后支架(13)，并与之转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，其特征在于：所述电机转子(6)的转子轴(61)通过轴承与前支架(9)和后支架(10)连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，其特征在于：所述壳体(1)的筒体(11)的外壁上设有散热翅片(14)。

5.根据权利要求1所述的一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，其特征在于：还包括功率开关管散热器(3)；所述功率开关管散热器(3)设置在壳体(1)内，并且其位置与电机控制器(2)上的功率开关管位置相对应。

6.根据权利要求5所述的一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，其特征在于：所述功率开关管散热器(3)和定子铁芯及线圈(5)采用过盈配合压装在机壳(1)内。

7.根据权利要求1所述的一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，其特征在于：还包括风扇(7)；所述风扇(7)固定在转子轴(61)上，并位于壳体(1)的后端部与端盖(8)之间。

8.根据权利要求7所述的一种电机和控制器一体化的无刷直流电机系统，其特征在于：所述风扇(7)采用轴流风扇。