CN214959353U

CN214959353U - 开关磁阻电机的控制器

Info

Publication number: CN214959353U
Application number: CN202120872711.3U
Authority: CN
Inventors: 陈永庚; 朱子焜; 王志祥; 郭合欢; 蒋金龙
Original assignee: Shenzhen Fengfa Science And Technology Development Co ltd
Current assignee: Shenzhen Fengfa Science And Technology Development Co ltd
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2031-04-26

Abstract

本实用新型提供了一种开关磁阻电机的控制器，控制器包括箱体以及设置于箱体内的三组功率变换模组；箱体内设置有安装板，安装板沿上下方向设置；三组功率变换模组对应三相电源设置；三组所述功率变换模组固定于安装板上，并沿左右方向间隔设置，以使得三组功率变换模组的能够独立工作，互不干扰，单个功率变换模组的维修和替换不影响其它功率变换模组，以方便功率变换模组单独的维修和维护。

Description

开关磁阻电机的控制器

技术领域

本实用新型涉及开关型磁阻电机控制技术领域，特别涉及一种开关磁阻电机的控制器。

背景技术

随着电子技术的不断发展，电机行业不断出现新的机电能量转换装置。其中，开关磁阻电机由于优良的性能和结构简单在市场中不断被认可。“开关磁阻电机(Switchedreluctance motor)”源于美国学者S.A.Nasar于l969年所撰论文，它描述了这种电机的两个基本特征：开关性——电机必须工作在一种连续的开关模式；磁阻性——它是真正的磁阻电机，定、转子具有可变磁阻磁路，更确切地说，是一种双凸极电机。还可以被叫做“可变磁阻电机(variable reluctance motor)”、“无刷磁阻电机(Brushless reluctancemotor)”以及“电子换向磁阻电机(Electronically commutated reluctance motor)”。

具体的，开关磁阻电机在使用时形成开关磁阻电机调速系统进行机电能量转换。其中，开关型磁阻电动机调速系统包括开关磁阻电机和控制器。控制器主要向开关磁阻电机提供运转所需的能量，并且还可以根据预设控制方法，实现对开关磁阻电机的控制。

开关磁阻电机的控制器中，功率变换模组是用于功率变换的主要部件。但是在一般技术中，功率变换模组设置为一个整体，当功率变换模组局部出现故障，需要维修或维护时，需要对整个功率变换模组进行检测或维修，十分的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开关磁阻电机的控制器，以方便控制器的功率变换模组的维修和维护。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种开关磁阻电机的控制器，包括箱体以及设置于箱体内的三组功率变换模组；箱体内设置有安装板，所述安装板沿上下方向设置；三组功率变换模组对应三相电源设置；三组所述功率变换模组固定于所述安装板上，并沿左右方向间隔设置；每组所述功率变换模组包括上下间隔设置且固定于所述安装板上的IGBT模块和整流器；每组所述功率变换模组的所述IGBT模块和所述整流器通过导线对应连接；所述整流器位于所述IGBT模块的上方。

在一些实施例中，所述功率变换模组固定于所述安装板的前侧面，所述安装板上开设有沿前后方向的穿孔；所述控制器还包括散热器，所述散热器固定于所述安装板的后侧面，并抵接于所述功率变换模组；全部所述功率变换模组抵接于同一个散热器。

在一些实施例中，所述安装板的后侧面和所述箱体的后侧壁之间间隔设置，而在所述安装板的后侧面和所述箱体的后侧壁之间形成散热风道。

在一些实施例中，所述安装板的左右有两端和所述箱体的侧壁满焊连接，所述安装板的左右两端和所述箱体的侧壁之间设置有密封胶。

在一些实施例中，所述箱体内间隔形成有上腔室和下腔室，所述安装板、功率变换模组以及散热器均设置于上腔室内；所述下腔室内设置有电抗器。

在一些实施例中，所述箱体的后侧面对应所述上腔室设置有上门体；所述上门体可拆卸的固定于所述箱体上，以能够打开或封闭所述上腔室的后侧。

在一些实施例中，所述箱体的后侧面对应所述下腔室设置有下门体，所述下门体可拆卸的固定在所述箱体上，以能够打开或关闭所述下腔室的后侧。

在一些实施例中，所述控制器还包括固定座，所述固定座固定于所述下腔室内，所述固定座上间隔设置有多个导电铜片，以电连接所述电抗器和所述IGBT模块。

在一些实施例中，所述箱体的前侧设置有前门，所述前门可开合的盖合于所述箱体的前侧，所述前门上设置有贯通的窗口；所述控制器还包括固定在所述箱体内的开关，所述开关向前伸出所述窗口，以能够在所述前门前侧控制开关的启闭。

在一些实施例中，所述前门内侧面的边缘以及所述前门内侧面于所述窗口的边缘均设置有密封胶条，以在所述前门关闭后，隔绝所述上腔室和所述箱体前侧的空间。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：

本实用新型中，三组功率变换模组对应三相电源设置；三组功率变换模组固定于安装板上，并沿左右方向间隔设置，以使得三组功率变换模组的能够独立工作，互不干扰，单个功率变换模组的维修和替换不影响其它功率变换模组，以方便功率变换模组单独的维修和维护。

每组功率变换模组的IGBT模块和整流器通过导线对应连接，使得IGBT模块和整流器之间的导线分布规律，便于检修和安装。

附图说明

图1是本实用新型实施例所开关磁阻式电机调速系统的结构示意图。

图2是本实用新型控制器的立体结构示意图。

图3是本实用新型控制器的剖面结构示意图。

图4是本实用新型控制器实施例的分解结构示意图。

图5本实用新型控制器实施例箱体的剖面结构示意图。

图6是本实用新型控制器实施例功率变换模组在箱体内的结构示意图。

图7是图3中A处的放大图。

图8是本实用新型控制器实施例固定座的结构示意图。

图9是本实用新型控制器实施例前门打开时的结构示意图。

附图标记说明如下：

100、箱体；110、上腔室；120、下腔室；130、前门；131、窗口；132、密封胶条；140、上门体；150、下门体；160、安装板；170、散热风道；180、散热窗；200、功率变换模组；210、IGBT模块；220、整流器；300、电抗器；400、散热器；500、固定座；510、导电铜片；600、开关。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请实施例中所要介绍的电机控制器主要运用在开关磁阻式电机(SRM)，通常将开关磁阻电机和电机控制器一并称作开关磁阻式电机调速系统(SRD)。电机控制器具有功率变换和控制运行状态等功能，因此电机控制器又被叫做电机功率控制器，在一般的资料中开关磁阻式电机调速系统除去开关磁阻电机还包括功率变换模组、控制器(弱电)、检测器等控制元件，在本实施例中都被包括在电机控制器中，应悉知。

参考图1，SRM为SRD系统的执行元件，机电能量相互的转换就在此处进行。一般采用凸极定子和凸极转子，即双凸极结构。

功率变换模组是SRM运行时所需能量的供给者，是连接电源和电机绕组的开关部件，其作用是将电源提供的能量经适当转换后提供给SRM，由蓄电池或交流电整流后得到的直流电供电。因此，它包括蓄电池或整流器所形成的直流电源和开关元件。功率变换模组的线路有多种形式，并且与开关磁阻电动机的相数、绕组形式(单绕组或双绕组)有关。可知，功率变换模组承担了大量能量转换工作，是SRM运行的能量提供者，为电机控制器的核心部件，其电路回路中有大电流大电压，会有大量热量产生，并且需要通过直径更粗工作功率更高的线路与其他元件连接。

弱电控制器是SRD系统的大脑。它综合位置检测器、电流检测器所提供的电机转子位置、速度和电流等反馈信息及外部输入的命令，通过分析处理，决定控制策略，向功率变换模组发出执行命令，控制SRM运行。控制器由微机或数字逻辑电路及接口电路等构成。需要与功率变换模组相连进行控制，其中由于是弱点机构，因此需要防止出现相应的电磁干扰。

位置检测器是转子位置及速度等信号的提供者，其作用是及时向控制器提供定、转子齿极间实际相对位置的信号和转子运行速度的信号。

为了便于描述和理解，以控制器的面向操作员的方向为前，背向用户的方向为后，宽度方向为左右方向。

图2是本实用新型控制器的立体结构示意图。图3是本实用新型控制器的剖面结构示意图。

参阅图2和图3，本实施例的控制器用于开关磁阻电机的工作，控制器包括箱体100、设置于箱体100内的功率变换模组200、设置于箱体100内的电抗器300、以及设置于箱体100内的散热器400。

功率变换模组200和电抗器300共同工作用于调整输出的电流的功率，散热器400用于功率变换模组200的散热。

图4是本实用新型控制器实施例的分解结构示意图。图5本实用新型控制器实施例箱体100的剖面结构示意图。

参阅图4和图5，本实施例中，箱体100内间隔形成有上腔室110和下腔室120。箱体100的前侧设置有前门130，前门130可开合的盖合于箱体100的前侧，前门130上设置有贯通的窗口131。

本实施例中，箱体100的后侧面对应上腔室110设置有上门体140；上门体140可拆卸的固定于箱体100上，以能够打开或封闭上腔室110的后侧。

箱体100的后侧面对应下腔室120设置有下门体150，下门体150可拆卸的固定在箱体100上，以能够打开或关闭下腔室120的后侧。

本实施例中，箱体100内设置有安装板160，安装板160沿上下方向设置，功率变换模组200和散热器400固定于安装板160上。

本实施例中，安装板160设置于上腔室110内，安装板160上设置有穿孔(未示出)。

安装板160的后侧面和箱体100的后侧壁之间间隔设置，而在安装板160的后侧面和箱体100的后侧壁之间形成散热风道170；箱体100上对应散热风道170开设有多个通风口(未示出)。

安装板160的左右有两端和箱体100的侧壁满焊连接，使得安装板160在箱体100上的设置更加的稳固。安装板160的左右两端和箱体100的侧壁之间设置有密封胶。通过安装板160在箱体100上的满焊连接以及密封胶的设置，增强了整个控制器的防护等级。

图6是本实用新型控制器实施例功率变换模组在箱体100内的结构示意图。

参阅图3和图6，功率变换模组200设置为三组，三组功率变换模组200对应三相电源设置。三组功率变换模组200固定于安装板160上，并沿左右方向间隔设置，以使得三组功率变换模组200的能够独立工作，互不干扰，单个功率变换模组200的维修和替换不影响其它功率变换模组200，以方便功率变换模组200单独的维修和维护。

本实施例中，功率变换模组200固定于安装板160的前侧面。每组功率变换模组200包括上下间隔设置且固定于安装板160上的IGBT模块210和整流器220；每组功率变换模组200的IGBT模块210和整流器220通过导线对应连接；整流器220位于IGBT模块210的上方。每组功率变换模组200的IGBT模块210和整流器220通过导线对应连接，使得IGBT模块210和整流器220之间的导线分布规律，便于检修和安装。

再次参阅图3和图5，本实施例中，散热器400固定于安装板160的后侧面，并通过安装板160上的穿孔抵接于功率变换模组200；全部功率变换模组200抵接于同一个散热器400，使得各个功率变换模组200的温度一致，各功率变换模组200的相对应位置的温差下，从而使得IGBT模块210的二级管处的压降(VF)相差小，IGBT模块210的电流均匀。

散热器400固定于安装板160的后侧，且散热器400位于上腔室110内，且上腔室110的后侧设置有上门体140，在上门体140拆卸后，方便清理散热器400上的灰尘和杂物。

再次参阅图3和图4，本实施例中，电抗器300设置于下腔室120内，箱体100的周侧对应下腔室120设置有多个散热窗180，以用于电抗器300的散热。同时散热窗180可拆卸的设置于箱体100上，方便电抗器300在箱体100内的安装，并方便电抗器300的接线。

箱体100于下腔室120的前侧也设置有散热窗180，该散热窗180能够在前门130打开后，避免操作人员接触下腔室120内的电抗器300及下腔室120内的其它部件，有效的避免触电，保证操作人员的安全。

图7是图3中A处的放大图。图8是本实用新型控制器实施例固定座500的结构示意图。

参与图7和图8，本实施例中，控制器还包括固定座500，固定座500下腔室120，固定座500上间隔设置有多个导电铜片510，以电连接电抗器300和IGBT模块210。

图9是本实用新型控制器实施例前门130打开时的结构示意图。

参阅图3和图9，控制器还包括固定在箱体100内的开关600，开关600向前伸出前门130的窗口131，以能够在前门130前侧控制开关600的启闭。控制开关600的启闭不需要打开前门130，开光的操作简单安全。

本实施例中，前门130内侧面的边缘以及前门130内侧于窗口131的边缘均设置有密封胶条132，以在前门130关闭后，隔绝上腔室110和箱体100前侧的空间，有效的避免雨水或灰尘从前门130进入上腔室110内，保护上腔室110内的器件。

本实用新型中，三组功率变换模组200对应三相电源设置；三组功率变换模组200固定于安装板160上，并沿左右方向间隔设置，以使得三组功率变换模组200的能够独立工作，互不干扰，单个功率变换模组200的维修和替换不影响其它功率变换模组200，以方便功率变换模组200单独的维修和维护。

每组功率变换模组200的IGBT模块210和整流器220通过导线对应连接，使得IGBT模块210和整流器220之间的导线分布规律，便于检修和安装。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种开关磁阻电机的控制器，其特征在于，包括：

箱体，其内设置有安装板，所述安装板沿上下方向设置；

三组功率变换模组，对应三相电源设置；三组所述功率变换模组固定于所述安装板上，并沿左右方向间隔设置；每组所述功率变换模组包括上下间隔设置且固定于所述安装板上的IGBT模块和整流器；每组所述功率变换模组的所述IGBT模块和所述整流器通过导线对应连接；所述整流器位于所述IGBT模块的上方。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述功率变换模组固定于所述安装板的前侧面，所述安装板上开设有沿前后方向的穿孔；所述控制器还包括散热器，所述散热器固定于所述安装板的后侧面，并抵接于所述功率变换模组；全部所述功率变换模组抵接于同一个散热器。

3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述安装板的后侧面和所述箱体的后侧壁之间间隔设置，而在所述安装板的后侧面和所述箱体的后侧壁之间形成散热风道。

4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述安装板的左右有两端和所述箱体的侧壁满焊连接，所述安装板的左右两端和所述箱体的侧壁之间设置有密封胶。

5.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述箱体内间隔形成有上腔室和下腔室，所述安装板、功率变换模组以及散热器均设置于上腔室内；所述下腔室内设置有电抗器。

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述箱体的后侧面对应所述上腔室设置有上门体；所述上门体可拆卸的固定于所述箱体上，以能够打开或封闭所述上腔室的后侧。

7.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述箱体的后侧面对应所述下腔室设置有下门体，所述下门体可拆卸的固定在所述箱体上，以能够打开或关闭所述下腔室的后侧。

8.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括固定座，所述固定座固定于所述下腔室内，所述固定座上间隔设置有多个导电铜片，以电连接所述电抗器和所述IGBT模块。

9.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述箱体的前侧设置有前门，所述前门可开合的盖合于所述箱体的前侧，所述前门上设置有贯通的窗口；所述控制器还包括固定在所述箱体内的开关，所述开关向前伸出所述窗口，以能够在所述前门前侧控制开关的启闭。

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述前门内侧面的边缘以及所述前门内侧面于所述窗口的边缘均设置有密封胶条，以在所述前门关闭后，隔绝所述上腔室和所述箱体前侧的空间。