CN213661481U - 船用电机控制器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种船用电机控制器，属于电机控制器的技术领域，用于解决相关技术中散热结构不适用于船用电机控制器的问题，其包括壳体和控制板，壳体内设置有内筒，内筒与壳体之间存在间隔，内筒内有风机，壳体相对两侧成对设置有电控百叶窗，壳体外有湿度感测模块，控制板上有温度感测模块，还包括相关控制电路，控制电路根据控制板温度控制风机启闭，根据湿度控制百叶窗开合，使船用电机控制器存在内循环散热和与外界热交换散热两种散热策略，有效散热的同时降低了较高的外部环境湿度影响壳体内控制板的可能。

Description

船用电机控制器

技术领域

本申请涉及电机控制器的领域，尤其是涉及一种船用电机控制器。

背景技术

电机控制器为电机的控制设备，船用电机控制器即应用于船舶的电机控制器。

相关技术中，电机控制器一般包括壳体和设置于壳体内的控制板。控制板在使用过程中会发热，若控制板的温度过高，则容易导致电机控制器出现异常故障。而由于船用电机控制器较为长期的应用于湿度较高的环境，故若船用电机控制器采用其他电机控制器中使壳体内外连通的散热结构，则容易使壳体内即控制板所处的环境湿度较高，控制板应用于湿度较高的环境同样容易出现异常故障，故常规电机控制器的散热结构不适用于船用电机控制器的特殊应用场景需要。

综上，针对船用电机控制器的特殊需要，使船用电机控制器的散热性格结构既能够满足散热需求，又能够降低环境湿度影响控制板的可能，无疑能够降低控制板出现异常故障的可能。

发明内容

为了降低控制板出现异常故障的可能，本申请提供一种船用电机控制器。

本申请提供的一种船用电机控制器采用如下的技术方案：

一种船用电机控制器，其特征在于，包括：

壳体，整体为柱状，包括柱筒状的内筒，内筒沿壳体长度方向固定设置于壳体内，内筒外周小于壳体内周，以使内筒外侧与壳体内侧存在间隔；壳体上设置有至少一对电控百叶窗，每对电控百叶窗分别位于壳体相对两侧；

控制板，固定设置于所述内筒内；

风机，固定设置于所述内筒内，用于形成沿内筒长度方向流动的气流；

温度感测模块，设置于所述控制板，用于感测所述控制板的温度，生成温度感测信号；

第一处理电路，接收所述温度感测信号，连接所述风机，在所述控制板的温度大于温度设定值时控制所述风机启动；

湿度感测模块，设置于所述壳体外侧，用于感测壳体外环境湿度，生成湿度感测信号；

第二处理电路，接收所述湿度感测信号，连接所述电控百叶窗，在壳体外环境湿度大于湿度设定值时，控制所述电控百叶窗关闭。

通过采用上述技术方案，温度感测模块能够感测控制板的温度，在控制板温度高于温度设定值时，第一处理电路能够控制风机启动。若风机启动时湿度感测模块感测到壳体外环境湿度大于湿度设定值，则第二处理电路控制电控百叶窗关闭，使壳体整体为封闭环境，风机产生的气流由内筒内流至内筒一端，然后由内筒与外筒之间的间隔回流至内筒另一端，实现壳体内气流循环散热，气流在经过内筒与壳体之间的间隔时，热量会通过壳体散发至壳体外；若风机启动时湿度感测模块感测到壳体外环境湿度小于湿度设定值，则第二处理电路控制电控百叶窗打开，使壳体内外连通，风机产生的气流由内筒一端流至内筒另一端，经过部分内筒与壳体之间的间隔后通过电控百叶窗流至壳体外，壳体外的空气由电控百叶窗经过另一部分壳体流至壳体内，并至内筒另一端，实现气流循环，且壳体内与壳体外气流交换实现散热。该船用电机控制器能够根据壳体外环境湿度选择散热策略，既能够实现散热，又能够有效降低壳体外环境湿度使壳体内环境湿度较高、影响控制板的可能。

优选的，所述第一处理电路包括：

第一比较单元，接收所述温度感测信号，在所述控制板的温度大于温度设定值时输出第一触发信号；

第一执行单元，连接所述第一比较单元，以响应于所述第一触发信号输出第一控制信号；所述第一执行单元连接所述风机，所述风机响应于所述第一控制信号启动。

优选的，所述第一比较单元包括：

温度预设单元，生成预设温度信号，预设温度信号反映所述温度设定值；

第一比较器，分别连接所述温度感测模块和温度预设单元，在控制板的温度大于温度设定值时，输出所第一触发信号。

优选的，所述温度预设单元包括串接于电源的第一固定电阻和第二可调电阻，所述第一固定电阻和第二可调电阻的公共端输出所述温度预设信号。

优选的，所述第一执行单元包括串接于电源的开关管和继电器，所述开关管的触发端连接所述第一比较单元，以响应于所述第一触发信号导通，所述继电器包括一与所述风机串接于电源的常开触点，所述第一控制信号表现为所述继电器常开触点的闭合。

优选的，所述第二处理电路包括：

湿度预设单元，生成湿度预设信号，湿度预设信号反映所述湿度设定值；

第二比较器，分别连接所述湿度感测模块和湿度预设单元，在壳体外环境湿度大于湿度设定值时输出第二触发信号；第二比较器连接所述电控百叶窗控制端，电控百叶窗响应于第二触发信号关闭。

优选的，所述湿度预设单元包括串接于电源的第三固定电阻和第四可调电阻，第三固定电阻和第四可调电阻的公共端输出所述湿度预设信号。

优选的，所述壳体整体为横截面为正方形的四棱柱，所述内筒为截面为正方形的长方体套筒，所述壳体内壁与内筒外壁通过若干连接柱固定连接，内筒外壁与壳体内壁等间隔设置；

所述风机和控制板分别为所述内筒两端；

所述电控百叶窗设置有四个，四个电控百叶窗分别位于所述壳体四个侧面的中间部分。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.温度感测模块和第一处理电路、风机、壳体、内筒的配合实现在控制板温度较高时触发散热，湿度感测模块和第二处理电路、电控百叶窗的配合实现对电控百叶窗启闭的控制，实现根据湿度确定内循环散热还是与外界环境热交换散热，既实现了对控制板散热，又能够有效降低湿度较高的环境影响控制板的可能；

2.四棱柱状的壳体及长方体套筒状的内筒，配合设置于壳体四个侧面中间部分的电控百叶窗，使电控百叶窗打开时，在风机的作用下，壳体内外气流交换效率较高，提高了电控百叶窗打开时控制板的散热效率。

附图说明

图1示出了本申请实施例的原理结构示例图。

图2示出了本申请实施例的控制原理示意图。

附图标记说明：1、壳体；11、内筒；12、连接柱；13、电控百叶窗；14、湿度传感器；2、控制板；21、温度传感器；3、风机；4、第一处理电路；41、第一比较模块；411、温度预设单元；42、第一执行模块；5、第二处理电路；51、湿度预设单元。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

参照图1和图2，本申请提供了一种船用电机控制器，包括壳体1和控制板2。其中，壳体1整体为柱状，壳体1内沿壳体1长度方向固定设置有内筒11，内筒11外侧与壳体1内侧之间存在间隔，控制板2位于内筒11内，内筒11内还设置有风机3，风机3工作时能够产生由内筒11一端至另一端的气流。该船用电机控制器还包括温度感测模块和第一处理电路4，温度感测模块感测控制板2的温度，在控制板2的温度高于温度设定值时，第一处理电路4控制风机3启动，配合壳体1和内筒11结构，实现对控制板2的气流内循环散热。

壳体1具体可以为截面为正方形的四棱柱，内筒11相应可以为截面为正方形的长方体套筒。内筒11截面形状小于壳体1截面形状，如内筒11截面边长为壳体1截面边长的0.8倍，内筒11外的四个侧面与壳体1内的四个侧面一一对应设置，且相应的内筒11外及壳体1内的侧面距离相等，使内筒11外与壳体1内的间隔均匀。当然，壳体1和内筒11也可以为其他形状，例如壳体1为圆柱状、内筒11为圆柱筒状等，此处不做一一列举介绍。

关于壳体1与内筒11的固定连接方式，具体可以采用连接柱12连接。连接柱12两端分别固定连接内筒11外侧和壳体1内侧，以实现内筒11于壳体1内固定。连接柱12可以为任意形状，如圆柱、四棱柱、三棱柱、圆台等，连接柱12与壳体1内及套筒外的连接方式可以为任意固定连接方式，如胶粘、螺栓连接等。为保证连接强度，连接柱12一般设置有多个，当然，在连接柱12连接强度较高时，连接柱12也可以设置一个。

控制板2具体可以固定设置于内筒11一端内部的一侧面，控制板2可以通过螺栓等方式固定安装于内筒11内。风机3设置于内筒11另一端，且朝向控制板2所在的内筒11端部，以使风机3工作时能够产生沿内筒11长度方向流动的气流，气流在流动至内筒11端部时，会分散流动至该端内筒11与壳体1之间的间隔，并由内筒11与壳体1之间的间隔回流至内筒11另一端，实现气流在壳体1内的循环。当然，控制板2和风机3的位置也可以做出调整，仅需风机3能够使内筒11内产生沿内筒11长度方向流动的气流，且该气流能够流经控制板2即可。

发明人选用温度感测模块为粘接于控制板2上的温度传感器21，选用第一处理电路4为具有比较、控制功能的模拟电路。

第一处理电路4包括第一比较单元和第一执行单元。第一比较单元进行温度数据比较，第一执行单元根据第一比较单元的比较结果控制风机3。

第一比较单元包括第一比较器N1和温度预设单元411。温度预设单元411用于生成反应温度设定值的温度预设信号，具体可以包括串接于电源的第一固定电阻R1和第二可调电阻R2，第一固定电阻R1靠近电源正极设置，第一固定电阻R1和第二可调电阻R2的公共端输出温度预设信号。第二可调电阻R2具体选用滑动变阻器，通过调节第二可调电阻R2，可以直接改变温度预设信号的大小。第一比较器N1的同相输入端连接温度传感器21，接收第一温度传感器21感应到的温度感测信号，温度感测信号为随感测到温度升高而增大的模拟量信号，第一比较器N1的反相输入端连接温度预设单元411，接受温度预设信号。在控制板2的温度高于温度设定值时，温度感测信号会大于温度预设信号，使第一比较器N1输出高电平的第一触发信号。

第一执行单元包括串接于电源的开关管和继电器KM1。开关管具体可以选用NPN型三极管Q1，三极管Q1的基极连接第一比较单元的输出端，即第一比较器N1的输出端，发射极连接电源负极，集电极连接继电器KM1线圈的一端，继电器KM1线圈的另一端连接电源正极。继电器KM1包括一个与风机3串接于风机3供电电路的常开触点KM1-1，常开触点KM1-1闭合为控制风机3启动的第一控制信号。在接收到第一触发信号时，三极管Q1导通，继电器KM1的线圈通电，继电器KM1的常开触点KM1-1闭合，风机3接收第一控制信号通电启动，配合前述壳体1及内筒11结构，实现壳体1内气流循环，较热的气流流经壳体1与内筒11之间间隔时，气流速度会加快，热量会通过壳体1散发至壳体1外，一般将壳体1设置为导热性较好的材料，如金属铜、铝等，内筒11可以为导热性较好的材料，也可以为导热性较差的材料，内筒11导热性并不影响上述散热机制。

温度感测单元除可以为温度传感器21外，也可以为温度变送器、热敏电阻等其他具有温度感测功能的元件。除可以选用上述模拟电路进行温度比较及对风机3的控制外，也可以通过集成控制器等其他电路形式实现，根据温度比较结果对风机3进行控制的常规电气结构均属于本申请公开的范围。

壳体1相对两侧还成对设置有电控百叶窗13，电控百叶窗13能够控制壳体1内外是否连通。该船用电机控制器还包括湿度感测模块和第二处理电路5，湿度感测模块感测壳体1外环境湿度，在壳体1外环境湿度高于湿度设定值时，第二处理电路5控制电控百叶窗13关闭，使壳体1封闭以免较高的壳体1外环境湿度影响壳体1内的控制板2，在壳体1外环境湿度低于湿度设定值时，第二处理电路5控制电控百叶窗13打开，使壳体1内外可通过气流热交换，提高壳体1内控制板2散热效率。

电控百叶窗13可以成对设置于壳体1相对的两侧，电控百叶窗13可以有一对，也可以有多对。在本申请实施例中，电控百叶窗13具体有两对四个，四个电控百叶窗13分别设置于壳体1四个侧面的中间部分，实现四个侧面的壳体1内外连通与否的控制。

湿度感测模块可以选用湿敏电阻、湿敏电容或湿度传感器14、湿度变送器等具有湿度感测功能的元件。在本申请实施例中，湿度感测模块具体选用湿度传感器14，湿度传感器14固定设置于壳体1外，可以在壳体1外任意位置，仅需能够感测壳体1外环境湿度即可，湿度传感器14输出湿度感测信号，湿度感测信号为模拟信号，在壳体1外环境湿度增大时，湿度感测信号增大。

发明人选用第二处理电路5同样为具有比较、控制功能的模拟电路。具体来说，第二比较电路包括湿度预设单元51和第二比较器N2。湿度预设单元51用于生成反应湿度设定值的湿度预设信号，湿度预设单元51可以包括串接于电源的第三固定电阻R3和第四可调电阻R4，第三固定电阻R3靠近电源正极设置，第三固定电阻R3和第四可调电阻R4的公共端输出温度预设信号。第四可调电阻R4具体可以为滑动变阻器，通过改变第四可调电阻R4的大小，能够改变预设湿度信号的大小。第二比较器N2的同相输入端连接湿度传感器14，接受湿度感测信号，反相输入端连接湿度预设单元51，接收湿度预设信号。第二比较器N2的输出端可输出高电平的第二触发信号，第二比较器N2的输出端分别连接电控百叶窗13的控制端，电控百叶窗13接收到高电平的第二触发信号时关闭，反之开启。

在壳体1外环境湿度大于湿度设定值时，湿度感测信号大于预设湿度信号，第二比较器N2输出第二触发信号控制电控百叶窗13关闭，使壳体1封闭，降低较大的壳体1外环境湿度影响壳体1内电气结构工作的可能。在壳体1外环境湿度小于湿度设定值时，同理，电控百叶窗13开启，使壳体1内外连通，能够提高壳体1内外的热交换效率，有利于该船用电机控制器散热。

本申请实施例的实施原理为：在壳体1外环境湿度大于湿度设定值时，电控百叶窗13受控关闭，壳体1整体封闭，降低壳体1外较高环境湿度导致壳体1内电气结构异常故障的可能；反之，电控百叶窗13开启，壳体1内外连通，有利于壳体1内外热交换。在控制板2温度高于温度设定值时，风机3受控启动，若电控百叶窗13关闭，则壳体1内形成内循环气流，对控制板2进行散热，若电控百叶窗13开启，则壳体1内外气流交换实现热交换，对控制板2进行散热。本申请实施例中的船用电机控制器散热效果较好，且能够有效降低壳体1内电气结构受环境湿度影响出现异常故障的可能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种船用电机控制器，其特征在于，包括：

壳体(1)，整体为柱状；包括柱筒状的内筒(11)，内筒(11)沿壳体(1)长度方向固定设置于壳体(1)内，内筒(11)外周小于壳体(1)内周，以使内筒(11)外侧与壳体(1)内侧存在间隔；壳体(1)上设置有至少一对电控百叶窗(13)，每对电控百叶窗(13)分别位于壳体(1)相对两侧；

控制板(2)，固定设置于所述内筒(11)内；

风机(3)，固定设置于所述内筒(11)内，用于形成沿内筒(11)长度方向流动的气流；

温度感测模块，设置于所述控制板(2)，用于感测所述控制板(2)的温度，生成温度感测信号；

第一处理电路(4)，接收所述温度感测信号，连接所述风机(3)，在所述控制板(2)的温度大于温度设定值时控制所述风机(3)启动；

湿度感测模块，设置于所述壳体(1)外侧，用于感测壳体(1)外环境湿度，生成湿度感测信号；

第二处理电路(5)，接收所述湿度感测信号，连接所述电控百叶窗(13)，在壳体(1)外环境湿度大于湿度设定值时，控制所述电控百叶窗(13)关闭。

2.根据权利要求1所述的船用电机控制器，其特征在于，所述第一处理电路(4)包括：

第一比较单元，接收所述温度感测信号，在所述控制板(2)的温度大于温度设定值时输出第一触发信号；

第一执行单元，连接所述第一比较单元，以响应于所述第一触发信号输出第一控制信号；所述第一执行单元连接所述风机(3)，所述风机(3)响应于所述第一控制信号启动。

3.根据权利要求2所述的船用电机控制器，其特征在于，所述第一比较单元包括：

温度预设单元(411)，生成预设温度信号，预设温度信号反映所述温度设定值；

第一比较器，分别连接所述温度感测模块和温度预设单元(411)，在控制板(2)的温度大于温度设定值时，输出所第一触发信号。

4.根据权利要求3所述的船用电机控制器，其特征在于，所述温度预设单元(411)包括串接于电源的第一固定电阻和第二可调电阻，所述第一固定电阻和第二可调电阻的公共端输出所述温度预设信号。

5.根据权利要求2所述的船用电机控制器，其特征在于，所述第一执行单元包括串接于电源的开关管和继电器，所述开关管的触发端连接所述第一比较单元，以响应于所述第一触发信号导通，所述继电器包括一与所述风机(3)串接于电源的常开触点，所述第一控制信号表现为所述继电器常开触点的闭合。

6.根据权利要求1所述的船用电机控制器，其特征在于，所述第二处理电路(5)包括：

湿度预设单元(51)，生成湿度预设信号，湿度预设信号反映所述湿度设定值；

第二比较器，分别连接所述湿度感测模块和湿度预设单元(51)，在壳体(1)外环境湿度大于湿度设定值时输出第二触发信号；第二比较器连接所述电控百叶窗(13)控制端，电控百叶窗(13)响应于第二触发信号关闭。

7.根据权利要求6所述的船用电机控制器，其特征在于，所述湿度预设单元(51)包括串接于电源的第三固定电阻和第四可调电阻，第三固定电阻和第四可调电阻的公共端输出所述湿度预设信号。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的船用电机控制器，其特征在于，所述壳体(1)整体为横截面为正方形的四棱柱，所述内筒(11)为截面为正方形的长方体套筒，所述壳体(1)内壁与内筒(11)外壁通过若干连接柱(12)固定连接，内筒(11)外壁与壳体(1)内壁等间隔设置；

所述风机(3)和控制板(2)分别为所述内筒(11)两端；

所述电控百叶窗(13)设置有四个，四个电控百叶窗(13)分别位于所述壳体(1)四个侧面的中间部分。

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