CN219322233U - 一种驱控一体化永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱控一体化永磁同步电机，包括电机组件，所述电机组件外裹设有驱动升压模块；所述驱动升压模块包括驱动升压壳体、设置在驱动升压壳体上方的电源板、设置在驱动升压壳体侧面的驱控板；所述电源板与驱控板连接，驱控板与电机组件连接；所述电源板将自身的运行状态数据反馈至驱控板，驱控板将接收的运行状态数据与预设值比较后，根据比较结果进行直流或交流的工作模式选择，对电源板进行使能控制，驱动电机组件转动，以及与外部设备进行通讯。本实用新型能够在同时确保可靠的电气连接、有效的散热和合理的结构支撑前提下，实现驱控一体化电机小型化、集成化和智能化。

Description

一种驱控一体化永磁同步电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体涉及一种驱控一体化永磁同步电机。

背景技术

目前轨道交通车辆风机电机大多采用异步电动机驱动，其调速性能及其动态响应能力较差，所以目前大多无调速功能或通过外部变频器实现手动分档调速。同时其不具备网络通讯功能，无法反馈风机实时的运行状态。

风机无网络通讯且调速性能较差将导致空调系统无法根据实时温度信息及时调整出风量使车厢温度达到想要的舒适的体感温度，同时车厢温度还会受到客流量的影响，如无法及时根据车厢温度及时调整风量则会导致车厢温度时高时低，大大降低了乘客的乘车体验。同时，采用异步电机还存在效率低，功率密度小等缺点。效率较低将在一定程度上增大能源消耗；功率密度小导致其体积及重量均较大，使其对空间要求较高。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种带有网络通讯功能，实现风机无级调速及状态反馈的驱控一体化永磁同步电机。

技术方案：本实用新型包括电机组件，所述电机组件外裹设有驱动升压模块；所述驱动升压模块包括驱动升压壳体、设置在驱动升压壳体上方的电源板、设置在驱动升压壳体侧面的驱控板；所述电源板与驱控板连接，驱控板与电机组件连接；所述电源板将自身的运行状态数据反馈至驱控板，驱控板将接收的运行状态数据与预设值比较后，根据比较结果进行工作模式选择，对电源板进行使能控制，驱动电机组件转动，以及与外部设备进行通讯。

所述电源板内部由AC380整流滤波电源和DC110V-540V升压电源组成功率供电冗余；所述电源板底面设有板间连接插座，驱控板上设有与板间连接插座配合安装的板间连接插头，采用插接的连接方式实现快速及稳定的电气连接，且提高了装置的集成度。

所述电源板上设置输入端口，驱控板上设置输出端口，用于连接外部设备。

还包括驱动板盖板，通过所述驱动板盖板将驱控板封装在驱动升压壳体内部，能够保护驱控板。

所述驱动板盖板上半部分设置用以容纳输入端口和输出端口的腔体，且腔体底面开设供输入端口、输出端口穿过的通孔；所述驱动板盖板下半部分开设用于安装维护盖板的窗口；输入端口和输出端口位于腔体内可以对其起到一定的保护作用，而开设窗口则便于后期维护。

所述电机组件侧面设有连接端子，驱控板上设有电机引出线连接插座，将连接端子插入电机引出线连接插座实现驱控板与电机组件之间的电气连接；采用接插件的方式能够实现快速及稳定的电气连接。

所述驱动升压壳体呈L型结构，且驱动升压壳体的前后两个侧面均匀排布多个条形散热槽；驱动升压壳体设计成L型结构可以减少空间占用，条形散热槽便于电机散热。

所述驱控板背面设有功率器件，功率器件与驱动升压壳体之间设有导热垫片；能够保证功率器件的散热条件，提高导热系数。

所述电源板上方设置固定板，通过固定板将电源板封装在驱动升压壳体内部；固定板对电源板起到保护作用。

所述电机组件的两侧均设有输出轴，降低装配工艺及后期维护难度。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：(1)具有网络通讯功能，实现风机的无级调速及状态反馈，提高车用空调系统的智能化程度；(2)实时检测运行过程中控制器和电机的健康特征参数(电压、电流、温度等)，调整控制策略，提高系统的运行可靠性；(3)将电机部分与驱动部分进行模块化设计，简化生产工艺，方便后期的维护。

附图说明

图1为本实用新型所述驱控一体化永磁同步电机的主视图；

图2为图1中电机组件与驱动升压模块处于分离状态时的结构示意图；

图3为本实用新型所述驱动升压模块的部件拆解图；

图4为图3中的驱控板与电源板之间的工作原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。

如图1至图3所示，本实用新型包括电机组件1和驱动升压模块3，驱动升压模块3包裹在电机组件1外部。电机组件1的两侧均设有输出轴，通过双边出轴以及电机与驱动模块化的设计，降低装配工艺及后期维护难度。电机组件1侧面设有连接端子2。驱动升压模块3包括驱动升压壳体8，由于驱动升压模块3体积较大，为了减小空间占用，将驱动升压壳体8设计成L型结构；同时，为了便于电机组件1散热，在驱动升压壳体8的前后两个侧面均匀排布多个条形散热槽，依靠驱动升压壳体8散热，可以减少物料使用，降低工艺装配难度，节省空间。驱动升压壳体8上方安装电源板5，电源板5上方设置固定板4，通过固定板4将电源板5封装在驱动升压壳体8内部。驱动升压壳体8右侧面安装驱控板11，驱控板11右侧设有驱动板盖板12，通过驱动板盖板12将驱控板11封装在驱动升压壳体8内部。电源板5与驱控板11的连接方式为，电源板5底面设有板间连接插座7，驱控板11上设有与板间连接插座7配合安装的板间连接插头9。由于同时具备整流升压及驱动功能，可允许电机在交流及直流两种输入模式状态下工作，并根据输入的电压模式进行自由切换。电源板5上设置输入端口6，用以连接外部电源；驱控板11上设置输出端口10，用以连接外部设备。相应的，驱动板盖板12上半部分设置用以容纳输入端口6和输出端口10的腔体，且腔体底面开设供输入端口6、输出端口10穿过的通孔，进一步提高模块的集成度，减小装置的体积。驱控板11上设有电机引出线连接插座14，将连接端子2插入电机引出线连接插座14实现驱控板11与电机组件1之间的电气连接。在驱动板盖板12的下半部分与电机引出线连接插座14相对应的位置开设一个用于安装维护盖板13的窗口。驱控板11背面设有功率器件，功率器件与驱动升压壳体8之间设有导热垫片，保证功率器件的散热条件，提高导热系数。

如图4所示，驱控板11包括CPU、存储器、温度/电压检测、电机驱动、输入接口、输出接口、网络通讯接口、控制电源变换电路，而电源板5包括DC110-DC540V隔离电源升压变换器、AC380V整流滤波电路及检测反馈和控制电路。驱控板11和电源板5组成控制器。电源板5将自身的电压、温度等运行状态数据反馈至驱控板11，运行状态数据还包括供电电压、电机电流、交流及直流电源温度、电机内部的温度，轴承温度。驱控板11将接收的运行状态数据与预设值比较后，根据比较结果进行直流或交流的工作模式选择，对电源板5进行使能控制，驱动电机组件1转动。驱控板11通过输入接口和网络通讯接口接受列车空调系统的指令，通过输出口和网络通讯接口反馈风机系统的参数和状态，CPU进行逻辑控制和数据采集，并控制电机组件1运转。

安装时，将输入端口6，板间连接插座7直接焊接于电源板5；后将该电源板5固定于固定板4，再将其整体固定锁入驱动升压壳体8，同时电源板5中的功率器件将紧贴固定板4，使其热传导至该固定板5保证散热要求；板间连接插头9通过柔性导线焊接于驱控板11背面，输出端口10、电机引出线连接插座14直接焊接于驱控板11，后将驱控板11固定于驱动升压壳体8，驱控板11中的功率器件将紧贴驱动升压壳体8使其热量传导至壳体，保证满足散热要求。

上述装配完成后，将已完成的驱动升压模块3放置于电机组件1上，并将电机的三相线穿过驱动升压壳体8中的驱控板预留孔后将驱动升压模块3固定；然后将连接端子2插入电机引出线连接插座14，实现电机组件1与驱动升压模块3的电气连接；再将驱动板盖板12固定于驱动升压壳体8，后将输出端口10、输入端口6锁紧固定于固定驱动板盖板12；最后将维护盖板12锁紧固定于驱动板盖板12。

在后期进行维护更换时只需将维护盖板12打开，脱开电机引出线与驱控板的连接，在将驱动升压模块3固定螺钉拆卸，即可将驱动升压模块3取出进行更换，简化后期维护工序。

Claims (10)

1.一种驱控一体化永磁同步电机，包括电机组件(1)，其特征在于：所述电机组件(1)外裹设有驱动升压模块(3)；所述驱动升压模块(3)包括驱动升压壳体(8)、设置在驱动升压壳体(8)上方的电源板(5)、设置在驱动升压壳体(8)侧面的驱控板(11)；所述电源板(5)与驱控板(11)连接，驱控板(11)与电机组件(1)连接；所述电源板(5)将自身的运行状态数据反馈至驱控板(11)，驱控板(11)将接收的运行状态数据与预设值比较后，根据比较结果进行直流或交流的工作模式选择，对电源板(5)进行使能控制，驱动电机组件(1)转动，以及与外部设备进行通讯。

2.根据权利要求1所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：所述电源板(5)内部由AC380整流滤波电源和DC110V-540V升压电源组成功率供电冗余；

所述电源板(5)底面设有板间连接插座(7)，驱控板(11)上设有与板间连接插座(7)配合安装的板间连接插头(9)。

3.根据权利要求1所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：所述电源板(5)上设置输入端口(6)，驱控板(11)上设置输出端口(10)。

4.根据权利要求3所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：还包括驱动板盖板(12)，通过所述驱动板盖板(12)将驱控板(11)封装在驱动升压壳体(8)内部。

5.根据权利要求4所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：所述驱动板盖板(12)上半部分设置用以容纳输入端口(6)和输出端口(10)的腔体，且腔体底面开设供输入端口(6)、输出端口(10)穿过的通孔；所述驱动板盖板(12)下半部分开设用于安装维护盖板(13)的窗口。

6.根据权利要求1所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：所述电机组件(1)侧面设有连接端子(2)，驱控板(11)上设有电机引出线连接插座(14)，将连接端子(2)插入电机引出线连接插座(14)实现驱控板(11)与电机组件(1)之间的电气连接。

7.根据权利要求1所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：所述驱动升压壳体(8)呈L型结构，且驱动升压壳体(8)的前后两个侧面均匀排布多个条形散热槽。

8.根据权利要求1所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：所述驱控板(11)背面设有功率器件，功率器件与驱动升压壳体(8)之间设有导热垫片。

9.根据权利要求1所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：所述电源板(5)上方设置固定板(4)，通过固定板(4)将电源板(5)封装在驱动升压壳体(8)内部。

10.根据权利要求1至9任一项所述驱控一体化永磁同步电机，其特征在于：所述电机组件(1)的两侧均设有输出轴。

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