CN209526622U - 开关磁阻电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关磁阻电机控制器，它包括电源整流板、电机驱动板和线路板固定架，所述线路板固定架的一侧设置有用于容纳电源整流板的第一安装部，所述线路板固定架的另一侧设置有用于容纳电机驱动板的第二安装部。本实用新型提供一种开关磁阻电机控制器，它将电源整流滤波电路和驱动变频电路分别设计在两块线路板上，结构紧凑，所占空间小。

Description

开关磁阻电机控制器

技术领域

本实用新型涉及一种开关磁阻电机控制器，属于电机技术领域。

背景技术

目前，现有技术中电链锯采用大功率开关磁阻电机来满足使用性能，但为了实现开关磁阻电机正常运行，电源整流滤波电路和驱动变频电路设计在一块线路板上，导致线路板体积过大，并线路板置于电机控制器内，使电机控制器体积过大，由于开关磁阻电机与电机控制器一体装配，这就导致整体体积过大无法装入链锯壳内。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种开关磁阻电机控制器，它将电源整流滤波电路和驱动变频电路分别设计在两块线路板上，结构紧凑，所占空间小。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种开关磁阻电机控制器，它包括电源整流板、电机驱动板和线路板固定架，所述线路板固定架的一侧设置有用于容纳电源整流板的第一安装部，所述线路板固定架的另一侧设置有用于容纳电机驱动板的第二安装部。

进一步，所述线路板固定架的底部第一侧设置有用于和电机端盖连接的第一安装座。

进一步，所述线路板固定架的底部第二侧设置有第一定位柱和第二定位柱，所述线路板固定架的底部设置有第三定位柱。

进一步，所述线路板固定架的上部设置有用于将线路板固定架固定在链锯外壳上的第二安装座。

进一步，所述电源整流板和电机驱动板中的线路板规格一致，所述线路板固定架的第一安装部和第二安装部对称设置。

进一步，所述电源整流板包括电源线路板、电源输入端、VDC电源输出端、压敏电阻、电容和整流桥。

进一步，所述电机驱动板包括驱动线路板、MOSFET管、二极管、散热器和VDC电源输入端。

进一步，所述线路板固定架的第一安装部和第二安装部之间设置有贯通孔，所述贯通孔内穿置有电连接器件。

进一步，所述电连接器件的一端与电源整流板上的VDC电源输出端焊接，所述电连接器件的另一端与电机驱动板上的VDC电源输入端焊接。

进一步，所述线路板固定架采用工程塑料。

采用了上述技术方案，本实用新型将电源整流滤波电路和电机驱动变频电路分别设计在两块线路板上，其结构紧凑、安装方便，可替换性强，并能实现多种电源转换的匹配，可以将链锯外壳小型化，有效节省成本。由开关磁阻控制器组成的电机系统寿命长，运行可靠，不产生污染环境粉尘。本实用新型的电源整流板和电机驱动板可以放在不同的生产线上生产后再组装，生产方便，便于检测。

附图说明

图1为本实用新型的开关磁阻电机控制器的主视图；

图2为图1的分解示意图；

图3为本实用新型的开关磁阻电机控制器的整体结构示意图；

图4为图3的右视图；

图5为图3的内部结构示意图；

图6为本实用新型的电源整流板的结构示意图；

图7为本实用新型的线路板固定架的结构示意图；

图8为本实用新型的电机驱动板的结构示意图；

图9为本实用新型的电源线路板的结构示意图；

图10为本实用新型的电源线路板的电路原理图；

图11为本实用新型的电源线路板的AC220V输入DC310V输出电路图；

图12为本实用新型的电源线路板的AC110V输入DC310V输出电路图；

图13为本实用新型的驱动线路板的结构示意图；

图14为本实用新型的线路板固定架的第一方向三维示意图；

图15为本实用新型的线路板固定架的第二方向三维示意图；

图16为本实用新型的线路板固定架的主视图；

图17为图16的B-B剖视图。

具体实施方式

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。

如图1～17所示，一种开关磁阻电机控制器4，它包括电源整流板1、电机驱动板2和线路板固定架3，所述线路板固定架3的一侧设置有用于容纳电源整流板1的第一安装部31，所述线路板固定架3的另一侧设置有用于容纳电机驱动板2的第二安装部32，电源整流板1用于将交流电变换成直流电，电机驱动板2控制电机绕组与电源整流板1输出的直流电接通或断开，使电机转子按预定的方向旋转，输出扭矩。

如图14～17所示，所述线路板固定架3的底部第一侧33设置有用于和电机端盖连接的第一安装座34，所述线路板固定架3的底部第二侧35设置有第一定位柱351和第二定位柱352，所述线路板固定架3的底部下方设置有第三定位柱353，三个定位柱可以与电机端盖上的定位孔配合，实现三点定位，使开关磁阻电机控制器4稳定地固定在电机5上。为了使开关磁阻电机控制器4与电机5安装可靠方便，线路板固定架3上设计有第一安装座34和三个定位柱，螺钉可以穿过第一安装座34拧入电机端盖上的螺纹孔，使控制器固定在电机端盖上，第一定位柱351、第二定位柱352和第三定位柱353，可以与电机端盖上的定位孔装配，使开关磁阻电机控制器4安装位置准确无误，同时线路板固定架3上部具有与外部连接的第二安装座36以利于线路板固定架3固定在链锯的外壳上。

如图14、15所示，所述线路板固定架3的第一安装部31和第二安装部32对称设置。

如图2、3所示，所述电源整流板1与第一安装部31的连接方式可采用螺钉连接、铆接、卡接，与线路板固定架3进行可拆卸连接，可以形成独立的单元模块，在需要进行输入电源电压调整时，只需要重新设计电源线路板的布线就可以满足要求。如图9、10所示，所述电源整流板1包括电源线路板11、电源输入端12、VDC电源输出端13、压敏电阻ZNR1、电容C3、电解电容C1和C2、电感T1和整流桥BR1，电源线路板11是印制线路板，用于固定压敏电阻ZNR1、电容C3等元器件，电源输入端12用于连接交流电源输入线，VDC电源输出端13用于连接电机驱动板2的VDC电源输入端25，当电源输入端12的电流大于规定值时，保险管F1熔断，使输入电源切断，保护电源整流板1上的其它器件，压敏电阻ZNR1在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件，电容C3、C4用于抑制电源的差模干扰，共模电感T1用于电源中过滤共模的电磁干扰信号，整流桥堆BR1将交流电转换为直流电，电解电容C1和C2将整流桥堆整流后的直流电滤波成平滑的直流电。交流电经过保险管F1、共模电感T1、桥堆BR1转换成直流电，其中压敏电阻ZNR1用于防止雷击、满足安规测试要求。图11所示为AC220V输入DC310V输出电路图，图12为AC110V输入DC310V输出电路图。

如图2所示，所述电机驱动板2与第二安装部32的连接方式可采用螺钉连接、铆接、卡接，与线路板固定架3进行可拆卸连接，所述电机驱动板2包括驱动线路板21、MOSFET管、二极管、散热器24和VDC电源输入端25，所述电源线路板11和驱动线路板21规格一致，驱动线路板21是印制线路板，用于固定电阻、电容等元器件，VDC电源输入端25用于连接电源整流板的VDC电源输出端13，MOSFET管使VDC电源与电机线圈接通或断开，也可采用IGBT管、三极管半导体等开关器件，散热器24采用铝质材料或铜质材料，用于吸收MOSFET管产生的热量，使MOSFET管在安全的温度范围内工作，二极管用于电机线圈断开时，电机线圈里的磁能转换成电能回馈给VDC电源，绝缘导热垫片26将MOSFET管和二极管的热量传递给散热器，使散热器24与MOSFET管、二极管的外壳相互绝缘；

如图13所示，在所述驱动线路板21上，所述MOSFET管和二极管的布局呈2×6矩阵排列，由上到下分成2排，由左到右分成6列；由左到右的第一排分别为：C相上管二极管221、C相上管MOSFET管231、B相上管二极管222、B相上管MOSFET管232、A相上管二极管223、A相上管MOSFET管233；由左到右的第二排分别为：C相下管MOSFET管234、C相下管二极管224、B相下管MOSFET管235、B相下管二极管225、A相下管MOSFET管236、A相下管二极管226；在所述驱动线路板21上，还具有VDC电源输入端25对应的通孔，分别为VDC电源正极通孔和VDC电源负极通孔，电连接器件可以焊接在对应的通孔上。在所述驱动线路板21上，还具有6个与电机线圈对应的通孔，6个通孔由左到右成一排，由左到右分别为：C相负极通孔C-、C相正极通孔C+、B相负极通孔B-、B相正极通孔B+、A相负极通孔A-、A相正极通孔A+，其中，C相负极通孔C-位于C相上管二极管221和C相下管MOSFET管234之间，C相正极通孔C+位于C相上管MOSTFET管231与C相下管二极管224之间，B相负极通孔B-位于B相上管二极管222和B相下管MOSFET管235之间，B相正极通孔B+位于B相上管MOSTFET管232与B相下管二极管225之间，A相负极通孔A-位于C相上管二极管221与A相下管MOSFET管236之间，A相正极通孔A+位于A相上管MOSTFET管233与A相下管二极管226之间；所述散热器24位于MOSFET管和二极管矩阵的第一排和第二排之间，散热器24的水平中心线上具有6个通孔，分别与驱动线路板上的6个与电机线圈对应的通孔同轴；

如图13所示，为了保证功率MOSFET管有良好的导热性能和绝缘性能，螺钉穿过MOSFET管上的安装孔，将MOSFET管固定在散热器24上，与电机线圈连接的导线或电连接器件可以方便的穿过散热器的6个通孔与驱动线路板上对应的通孔焊接。MOSFET管和二极管呈2×6矩阵排列，有利于散热。通过螺钉使MOSFET管、二极管、绝缘导热垫片26固定在散热器24上，保证了绝缘性能。与电机线圈连接的导线或电连接器件可以方便的穿过散热器24的6个通孔与驱动线路板21上的通孔焊接。

如图5、14所示，所述线路板固定架3的第一安装部31和第二安装部32之间设置有多个贯通孔38，所述贯通孔38内穿置有电连接器件37，电连接器件37为金属接线柱，使电源整流板1和电机驱动板2实现电连接。

如图5所示，所述电连接器件37的一端与电源整流板1上的VDC电源输出端13焊接，所述电连接器件37的另一端与电机驱动板2上的VDC电源输入端25焊接。

如图2所示，所述线路板固定架3采用工程塑料，如PA66、PBT材质，但不限于这两种材质。线路板固定架采用工程塑料，绝缘性能好，重量轻，成本低，便于注塑成型，与电源整流板1和电机驱动板2装配后，可以在两侧的第一安装部31和第二安装部32注入环氧树脂等类似的绝缘胶，提高控制器的防潮湿、防灰尘、防腐蚀能力。

本实用新型的工作原理如下：

电源整流板1和电机驱动板2分别安装在线路板固定架3两侧的第一安装部31和第二安装部32内，电源整流板1上的直流电通过贯穿于线路板固定架3的电连接器件37与电机驱动板2的直流接线端连接，实现两者间的供电。当外部正弦频率交流电源输入至电源整流板1上的电源整流电路，通过电源整流电路将交流电整流为直流电输出，直流电输入至电机驱动板2的电机驱动变频电路中，以对外部的开关磁阻电机进行控制。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、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 (10)

1.一种开关磁阻电机控制器，其特征在于：它包括电源整流板(1)、电机驱动板(2)和线路板固定架(3)，所述线路板固定架(3)的一侧设置有用于容纳电源整流板(1)的第一安装部(31)，所述线路板固定架(3)的另一侧设置有用于容纳电机驱动板(2)的第二安装部(32)。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述线路板固定架(3)的底部第一侧(33)设置有用于和电机端盖连接的第一安装座(34)。

3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述线路板固定架(3)的底部第二侧(35)设置有第一定位柱(351)和第二定位柱(352)，所述线路板固定架(3)的底部下方设置有第三定位柱(353)。

4.根据权利要求1所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述线路板固定架(3)的上部设置有用于将线路板固定架(3)固定在链锯外壳上的第二安装座(36)。

5.根据权利要求1所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述线路板固定架(3)的第一安装部(31)和第二安装部(32)对称设置。

6.根据权利要求1所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述电源整流板(1)包括电源线路板(11)、电源输入端(12)、VDC电源输出端(13)、压敏电阻、电容和整流桥。

7.根据权利要求1所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述电机驱动板(2)包括驱动线路板(21)、MOSFET管、二极管、散热器(24)和VDC电源输入端(25)，所述电源线路板(11)和驱动线路板(21)规格一致。

8.根据权利要求4所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述线路板固定架(3)的第一安装部(31)和第二安装部(32)之间设置有贯通孔(38)，所述贯通孔(38)内穿置有电连接器件(37)。

9.根据权利要求8所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述电连接器件(37)的一端与电源整流板(1)上的VDC电源输出端(13)焊接，所述电连接器件(37)的另一端与电机驱动板(2)上的VDC电源输入端(25)焊接。

10.根据权利要求1所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于：所述线路板固定架(3)采用工程塑料。