CN207368914U - 电机驱动器和电机驱动器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机驱动器和电机驱动器系统，其中，该电机驱动器的主控电路板上设置有电源变换和辅助电路单元、信号输入和输出单元；功率器件电路板上设置有直插分立元件、电流采样单元和功率输出器件；主控电路板和功率器件电路板插接连接；功率输出器件通过锁紧压板固定于壳体的内壁上。本实用新型通过设置锁紧压板将功率输出器件进行统一装配，提高了装配效率，降低了人工成本；该锁紧压板将功率输出器件紧贴壳体内壁，通过壳体直接导热，减少了由于散热不畅导致的热损坏问题，延长了器件使用寿命；将主控电路板和功率器件电路板分离设置，可以避免强电流对弱电流的干扰问题，提高了信号稳定性，保障了电机驱动器的可靠性和安全性。

Description

电机驱动器和电机驱动器系统

技术领域

本实用新型涉及电机驱动器技术领域，尤其是涉及一种电机驱动器和电机驱动器系统。

背景技术

直流电动机广泛应用于各种行业，且品种繁多；例如，直流有刷电机、直流无刷电机、永磁同步电机、交流异步电机等；直流电动机在工业生产和日常生活中不可缺少，在国民经济发展中起着重要作用。

然而，现有的直流电机驱动器存在效率低、发热严重、启动力矩小、防水性能差、生产工艺繁杂等缺点，而且，现有电机驱动器在生产时，由于电路或机械结构设计不合理，导致生产人员装配电机的效率也较低。

针对上述现有的电机驱动器结构不合理，装配效率较低的问题，尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电机驱动器和电机驱动器系统，以使电机驱动器中的元件结构布局更为合理，提高装配效率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电机驱动器，包括主控电路板、功率器件电路板、锁紧压板和壳体；主控电路板上设置有电源变换和辅助电路单元，以及信号输入和输出单元；功率器件电路板上设置有直插分立元件、电流采样单元和功率输出器件；主控电路板和功率器件电路板插接连接；功率器件电路板固定设置于壳体的内部；功率输出器件通过锁紧压板固定于壳体的内壁上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述主控电路板和功率器件电路板通过接插件连接；电源变换和辅助电路单元通过表面贴装和直插元件的形式设置于主控电路板上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述信号输入和输出单元包括前级驱动电路和温度检测电路；前级驱动电路和温度检测电路的连接线通过注塑的方式集成设置，通过卡口嵌入壳体的内壁上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述功率器件电路板上还设置有多个导线焊接孔；多个导线焊接孔分布于直插分立元件的间隙位置；导线焊接孔用于焊接导线的一端。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述电机驱动器还包括接线盒；接线盒固定设置于壳体的外部；接线盒用于通过螺栓连接导线的另一端。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述功率器件电路板上还设置有多个固定孔；功率器件电路板通过螺栓穿过固定孔与壳体的内壁连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述锁紧压板包括弹性钢板，弹性钢板上设置有多个缺口；锁紧压板通过缺口将功率输出器件锁紧，固定于壳体的内壁上；锁紧压板上设置有压板固定孔；锁紧压板通过螺栓穿过压板固定孔与壳体的内部连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述壳体包括金属壳体；金属壳体的外表面上按设定的间距分布有多个条状凸起。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述功率输出器件与功率器件电路板设置于同一平面。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电机驱动器系统，包括上述电机驱动器，还包括外部电源或电机；外部电源或电机通过电机驱动器中的接线盒与电机驱动器的导线连接。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种电机驱动器和电机驱动器系统，主控电路板上设置有电源变换和辅助电路单元，以及信号输入和输出单元；功率器件电路板上设置有直插分立元件、电流采样单元和功率输出器件；主控电路板和功率器件电路板插接连接；功率输出器件通过锁紧压板固定于壳体的内壁上；该方式中，通过设置锁紧压板可以将电机驱动器中的功率输出器件进行统一装配，使电机驱动器中的元件结构布局更为合理，提高了装配效率，降低了人工成本，同时，上述锁紧压板还可以将功率输出器件紧贴壳体内壁，通过壳体直接导热，减少了功率输出器件由于散热不畅导致的热损坏问题，延长了器件使用寿命。

上述方式中，将主控电路板和功率器件电路板分离设置，可以避免强电流对弱电流的干扰问题，提高了电机驱动器内信号传输的稳定性，保障了电机驱动器运行的可靠性和安全性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电机驱动器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电机驱动器中，接线盒的平面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电机驱动器中，接线盒的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电机驱动器中，壳体的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种电机驱动器中，壳体的外部结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种电机驱动器系统的结构框图。

图标：10-主控电路板；11-功率器件电路板；12-锁紧压板；13-电源变换和辅助电路单元；14-信号输入和输出单元；15-直插分立元件；16-电流采样单元；17-功率输出器件；18-接插件；19-导线焊接孔；20-固定孔；21- 压板固定孔；60-电机驱动器；61-外部电源或电机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到现有的电机驱动器结构不合理，装配效率较低的问题，本实用新型实施例提供了一种电机驱动器和电机驱动器系统；该技术可以应用于直流电机、伺服电机、步进电机等的驱动控制中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种电机驱动器进行详细介绍。

实施例一：

参见图1所示的一种电机驱动器的结构示意图；该电机驱动器包括主控电路板10、功率器件电路板11、锁紧压板12和壳体；

主控电路板10上设置有电源变换和辅助电路单元13，以及信号输入和输出单元14；功率器件电路板11上设置有直插分立元件15、电流采样单元16和功率输出器件17；

主控电路板10和功率器件电路板11插接连接；功率器件电路板11固定设置于壳体的内部；功率输出器件17通过锁紧压板12固定于壳体的内壁上。

在实际实现时，上述主控电路板、功率器件电路板和锁紧压板均设置于上述壳体的内部；由于电机驱动器内既有用于传递能量的强电流，也有用于传递信号的弱电流；为了避免强电流对弱电流的干扰，该电机驱动器中设置两个电路板，主控电路板和功率器件电路板；其中，主控电路板上设置有MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，以及上述电源变换和辅助电路单元，以及信号输入和输出单元；主控电路板上主要为弱电流；功率器件电路板上则主要为强电流。

上述主控电路板和功率器件电路板可以通过接插件、直插或其他的插接方式连接，既保证电机驱动器内部电流结构的整体性，又避免了强电流对弱电流的干扰。

电机驱动器内通常设置有多个功率输出器件，生产人员在进行安装时，通常需要逐一装配；而上述电机驱动器中，采用锁紧压板将多个功率输出器件进行统一装配；如图1中所示，电机驱动器的功率器件电路板设置有两排功率输出器件，在实际实现时，每排功率输出器件可以配置一个锁紧压板，以提高功率输出器件的装配效率。

进一步地，由于功率输出器件较易发热，上述锁紧压板还可以将功率输出器件固定于壳体的内壁上，尤其可以将功率输出器件与壳体的内壁紧贴设置，易于功率输出器件散热。

本实用新型实施例提供的一种电机驱动器，主控电路板上设置有电源变换和辅助电路单元，以及信号输入和输出单元；功率器件电路板上设置有直插分立元件、电流采样单元和功率输出器件；主控电路板和功率器件电路板插接连接；功率输出器件通过锁紧压板固定于壳体的内壁上；该方式中，通过设置锁紧压板可以将电机驱动器中的功率输出器件进行统一装配，使电机驱动器中的元件结构布局更为合理，提高了装配效率，降低了人工成本，同时，上述锁紧压板还可以将功率输出器件紧贴壳体内壁，通过壳体直接导热，减少了功率输出器件由于散热不畅导致的热损坏问题，延长了器件使用寿命。

上述方式中，将主控电路板和功率器件电路板分离设置，可以避免强电流对弱电流的干扰问题，提高了电机驱动器内信号传输的稳定性，保障了电机驱动器运行的可靠性和安全性。

进一步地，如图1所示，上述主控电路板和功率器件电路板通过接插件18连接；上述接插件的方式，可以便于主控电路板和功率器件电路板的连接和拆卸，且连接稳固可靠。

上述电源变换和辅助电路单元通过表面贴装和直插元件的形式设置于主控电路板上。

上述表面贴装，也即SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)，该技术是一种无需对印制板钻插装孔，直接将表面组装元器件贴或焊到印制板表面规定位置上的装联技术。采用表面贴装装联的电路板组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右。一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40％～60％，重量减轻60％～80％。另外，SMT技术可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低；高频特性好，可以减少电磁和射频干扰；同时，易于实现自动化，提高生产效率。

上述直插元件，也即直插式封装；如果元器件采用了直插式封装，将元器件安置在电路板的一面，并将接脚焊在另一面上，元器件会占用较大的空间，并且需要为每只接脚都钻孔。直插式封装更适合手工焊接。

在实际实现时，电源变换和辅助电路单元的元器件可以根据实际电路板硬件环境选择表面贴装或直插元件形式。

进一步地，上述信号输入和输出单元包括前级驱动电路和温度检测电路；该前级驱动电路和温度检测电路的连接线通过注塑的方式集成设置，通过卡口嵌入壳体的内壁上。

通常，上述连接线为前级驱动电路和温度检测电路的外出连接线；通过采用注塑集成的方式，可以将连接线与壳体紧密贴合，增强了线路的气密性和防水性。

进一步地，上述功率器件电路板上还设置有多个导线焊接孔19；多个导线焊接孔19分布于直插分立元件的间隙位置；导线焊接孔19用于焊接导线的一端。

如图1所示，功率器件电路板上设置有五个导线焊接孔；分布于直插分立元件的间隙位置；焊接在导线焊接孔上的导线可以为铜条，也可以为普通导线，具体可以根据实际情况选择，增加了导线选择的灵活性。

进一步地，上述电机驱动器还包括接线盒；该接线盒固定设置于壳体的外部；接线盒用于通过螺栓连接导线的另一端。参见图2所示的一种电机驱动器中，接线盒的平面结构示意图和图3所示的一种电机驱动器中，接线盒的立体结构示意图。

图2和图3中的接线盒中设置有五个接线孔，每个接线孔的接线种类已在接线盒上标明，包括直流电的正极和负极、以及三相交流电的U、V、 W极。上述接线盒两面的结构不同，其中，如图3中，接线盒一面为A面，另一面为B面；图2展示的是图3中接线盒的A面。

上述接线盒安装于上述壳体的前端和后端，采用密封胶和螺栓与壳体固定，以保证稳固性和可靠性。

进一步地，上述功率器件电路板上还设置有多个固定孔20；功率器件电路板通过螺栓穿过固定孔20与壳体的内壁连接。

为了合理利用空间，上述功率输出器件与功率器件电路板设置于同一平面上。

进一步地，如图1所示，上述锁紧压板包括弹性钢板，该弹性钢板上设置有多个缺口；锁紧压板通过缺口将功率输出器件锁紧，固定于壳体的内壁上；锁紧压板上设置有压板固定孔21；锁紧压板通过螺栓穿过压板固定孔与壳体的内部连接。

本实施例中的螺栓，也可以采用螺丝实现。

参见图4所示的一种电机驱动器中，壳体的内部结构示意图和图5所示的一种电机驱动器中，壳体的外部结构示意图。上述电机驱动器的壳体可以包括金属壳体；如图4所示，壳体的内部设置有用于固定连接主控电路板和功率器件电路板的多个螺纹孔；如图5所示，该金属壳体的外表面上按设定的间距分布有多个条状凸起；该条状凸起与金属壳体一体成形；该条状凸起既可以用于内部电路尤其是功率输出器件的散热，提高散热效果，也可以起到装饰作用。

实施例二：

对应于上述实施例中提供的电机驱动器，参见图6所示的一种电机驱动器系统的结构框图；该系统包括上述电机驱动器60，还包括外部电源或电机61；该外部电源或电机通过电机驱动器中的接线盒与电机驱动器的导线连接。

本实用新型实施例提供的电机驱动器系统，与上述实施例提供的电机驱动器具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实用新型实施例提供的电机驱动器和电机驱动器系统，包括MCU主控PCB板(相当于上述主控电路板)，功率器件安装PCB板(功率器件电路板)，功率输出器件，锁紧压板，电流采样单元、电源变换单元、信号输入和输出单元，前级驱动电路单元，直插分立元件，金属外壳。该电机驱动器的功率输出器件，通过弹簧钢板压接到外壳内平面，直接导热，减少功率输出器件因为散热不良导致的热损坏；电源和电机连接线直接焊接在 PCB电路板上，减少因为接触不良造成的电路损坏和发热，接线盒负责内部输出和输入线路与外部电机和功能控制部件的连接。接线盒安装于外壳前后端，密封和锁紧采用密封胶和螺丝固定，防止进水。

本实用新型实施例提供的电机驱动器在运行时，电源和电机连接到接线盒，其余控制器部件通过信号输入和输出单元连接线与内部MCU主控 PCB板建立联系，MCU主控PCB板接受外部信号并处理后，发出指令由功率输出器件驱动直流电机动作。

本实用新型实施例提供的电机驱动器和电机驱动器系统，具有如下优点：这种金属外壳的直流电机驱动器，将MCU主控电路和功率输出电路分离，减少强电流对弱电流信号的干扰，增强驱动器稳定性，保障设备运行的安全性；功率输出部件采用锁紧压板与外壳连接，安装简单，提升工作效率；信号输入和输出单元包含前级驱动电路和温度检测电路，外出连接线采用注塑集成，且与外壳紧配合，增强气密性和防水性；内外强电流电路利用接线盒作为连接部件，提升安装方便性和稳定性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电机驱动器，其特征在于，包括主控电路板、功率器件电路板、锁紧压板和壳体；

所述主控电路板上设置有电源变换和辅助电路单元，以及信号输入和输出单元；所述功率器件电路板上设置有直插分立元件、电流采样单元和功率输出器件；

所述主控电路板和所述功率器件电路板插接连接；所述功率器件电路板固定设置于所述壳体的内部；所述功率输出器件通过所述锁紧压板固定于所述壳体的内壁上。

2.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述主控电路板和所述功率器件电路板通过接插件连接；

所述电源变换和辅助电路单元通过表面贴装和直插元件的形式设置于所述主控电路板上。

3.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述信号输入和输出单元包括前级驱动电路和温度检测电路；

所述前级驱动电路和所述温度检测电路的连接线通过注塑的方式集成设置，通过卡口嵌入所述壳体的内壁上。

4.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述功率器件电路板上还设置有多个导线焊接孔；

多个所述导线焊接孔分布于所述直插分立元件的间隙位置；所述导线焊接孔用于焊接导线的一端。

5.根据权利要求4所述的电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器还包括接线盒；

所述接线盒固定设置于所述壳体的外部；所述接线盒用于通过螺栓连接所述导线的另一端。

6.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述功率器件电路板上还设置有多个固定孔；

所述功率器件电路板通过螺栓穿过所述固定孔与所述壳体的内壁连接。

7.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述锁紧压板包括弹性钢板，所述弹性钢板上设置有多个缺口；所述锁紧压板通过所述缺口将所述功率输出器件锁紧，固定于所述壳体的内壁上；

所述锁紧压板上设置有压板固定孔；所述锁紧压板通过螺栓穿过所述压板固定孔与所述壳体的内部连接。

8.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述壳体包括金属壳体；

所述金属壳体的外表面上按设定的间距分布有多个条状凸起。

9.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述功率输出器件与所述功率器件电路板设置于同一平面。

10.一种电机驱动器系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电机驱动器，还包括外部电源或电机；

所述外部电源或所述电机通过所述电机驱动器中的接线盒与所述电机驱动器的导线连接。