CN219436893U - 一种驱动器及矿用电机车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驱动器，包括壳体，壳体至少包括三个分层设置的电路排布层，分别为第一电路排布层、第二电路排布层和第三电路排布层；其中，第一电路排布层包括控制模块；控制模块用于与电容模组电连接；第二电路排布层包括驱动模块、用于输入电流的输入接口以及用于输出电流的输出接口；驱动模块电连接于控制模块；输入接口与电容模组相连接；第三电路排布层包括电连接于电容模组的IGBT模组，用于将流入的电流变流输出至输出接口；IGBT模组分别与控制模块和输出接口电连接。本实用新型还提供了一种矿用电机车。本实用新型提供的一种驱动器及矿用电机车，内部电路布局合理，电路分布有序，有效减少电缆杂乱，减少整机尺寸，降低生产成本。

Description

一种驱动器及矿用电机车

技术领域

本实用新型属于及工矿设备技术领域，尤其涉及一种驱动器及矿用电机车。

背景技术

矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送的电机车称为矿用电机车。矿用电机车驱动器，采用交流变频调速，使得系统起动平稳,过载能力强,运行可靠,维修量小且节能显著。传统的矿用电机车驱动器外形尺寸较大，内部结构复杂，线缆多而杂乱，导致运行时因线缆干扰问题而出现运行不稳定等不良现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少克服上述现有技术的不足之一，提供了一种驱动器及矿用电机车，其内部电路进行合理布局，使得电路分布更为有序，有效减少电缆杂乱，优化整体结构以减少整机尺寸，降低生产成本。

本实用新型的技术方案是：一方面，提供了一种驱动器，包括壳体，所述壳体至少包括三个分层设置的电路排布层，三个所述电路排布层分别为第一电路排布层、第二电路排布层和第三电路排布层；其中，所述第一电路排布层包括控制模块；所述控制模块用于与电容模组电连接；所述第二电路排布层包括驱动模块、用于输入电流的输入接口以及用于输出电流的输出接口；所述驱动模块电连接于所述控制模块；所述输入接口与所述电容模组相连接；所述第三电路排布层包括电连接于所述电容模组的IGBT模组，用于将流入的电流变流输出至所述输出接口；所述IGBT模组分别与所述控制模块和所述输出接口电连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述壳体包括相对设置的第一立板和第二立板；所述控制模块设置于所述第一立板和所述第二立板之间；所述驱动模块包括分别与所述控制模块相连接的第一驱动板和第二驱动板；所述壳体具有用于将第二电路排布层和第三电路排布层进行分隔的第一横板，所述第二驱动板和所述电容模组均设置于所述第一横板的内侧；所述电容模组分别与所述第一驱动板和所述控制模块相对。

作为本技术方案的进一步改进，所述壳体还包括连接部，所述连接部的一端连接于所述第一立板，所述连接部的另一端连接于所述第一横板；所述第三电路排布层还包括设置于所述连接部外侧的散热风扇和设置于所述第一横板外侧的散热器；所述散热风扇和所述散热器分别电连接于所述第二驱动板。

作为本技术方案的进一步改进，所述电容模组包括多个电容以及连接于所述壳体的固定支架；所述固定支架包括第一固定板，所述第一固定板具有多个用于安装所述电容的安装位；所述第一电路排布层还包括接触器，所述接触器分别与所述输入接口和所述电容模组电连接；所述固定支架包括连接于所述第一固定板并用于安装所述接触器的第二固定板，所述第二固定板的上表面低于所述第一固定板的上表面。

作为本技术方案的进一步改进，安装于所述第一固定板的电容上表面与安装于所述第二固定板的接触器上表面相平齐。

作为本技术方案的进一步改进，所述第二电路排布层还包括设置于所述第二驱动板的吸收电容，所述吸收电容连接于所述IGBT模组并用于吸收尖峰电压。

作为本技术方案的进一步改进，所述输入接口包括设置于壳体内的正极铜排和负极铜排；所述输出接口包括U相铜排、V相铜排和W相铜排；所述正极铜排、所述负极铜排、所述U相铜排、所述V相铜排以及所述W相铜排均间隔设置且设置于所述壳体的同一侧。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一电路排布层包括至少三个霍尔元件，各所述霍尔元件分别与所述U相铜排、所述V相铜排以及所述W相铜排相连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一电路排布层还包括均匀电阻，所述均匀电阻电连接于所述控制模块。

另一方面，本实用新型还提供了一种矿用电机车，包括上述驱动器。

本实用新型所提供的一种驱动器及电机车，包括壳体，所述壳体至少包括三个分层设置的电路排布层，三个所述电路排布层分别为第一电路排布层、第二电路排布层和第三电路排布层；所述第一电路排布层包括控制模块；所述控制模块用于与电容模组电连接；所述第二电路排布层包括驱动模块、用于输入电流的输入接口以及用于输出电流的输出接口；所述驱动模块电连接于所述控制模块；所述输入接口与所述电容模组相连接；所述第三电路排布层包括电连接于所述电容模组的IGBT模组；通过输入接口输入电流，流入的电流流经所述电容组件后再流入IGBT模组进行变流，最后通过输出接口实现变流输出；通过三个电路排布层，将驱动器的各个电路进行分层设置，对内部电路进行合理布局，使得电路分布更为有序，有效减少电缆杂乱，改善因线缆干扰问题而出现运行不稳定等不良现象，优化整体结构以减少整机尺寸，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种驱动器的立体装配图；

图2是本实用新型实施例提供的一种驱动器打开外壳第一角度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种驱动器打开外壳第二角度的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种驱动器打开外壳第三角度的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种驱动器中内壳结构件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种驱动器中固定支架的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种驱动器中各个电路排布层的分层示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。

另外，本实用新型实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其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结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

如图1至图4以及图7所示，本实用新型实施例提供的一种驱动器，包括壳体5，所述壳体5至少包括三个分层设置的电路排布层，三个所述电路排布层分别为第一电路排布层1、第二电路排布层2和第三电路排布层3；所述驱动器还包括电容模组4，所述电容模组4设置于所述壳体5；所述第一电路排布层1包括控制模块11；所述第二电路排布层2包括驱动模块21、输入接口22、输出接口23以及吸收电容24；所述输入接口22与所述电容模组4相连接；所述第三电路排布层3包括IGBT模组31、散热风扇32和散热器33。所述IGBT模组31分别与所述控制模块11和所述输出接口23电连接。

需要说明的是，所述第一电路排布层1可以不包括均匀电阻13和霍尔元件12，另外所述第二电路排布层2可以不包括吸收电容24，第三电路排布层3也可以不包括散热风扇32和散热器33，也可实现本申请的申请目的。

对于上述壳体5，请参照图5，所述壳体5包括第一立板51、第二立板52、第一横板54和连接部53，其中，所述第一立板51与所述第二立板52相对设置；所述连接部53的一端连接于所述第一立板51，所述连接部53的另一端连接于所述第一横板54，即，所述第一立板51、所述第一横板54、所述连接部53和所述第二立板52依次相接，本实施例中，所述连接部53、所述第一立板51、所述第一横板54、所述连接部53和所述第二立板52可以为一体成型的内壳结构件，例如可以通过冲压形成，本实施例中所述壳体5包括外壳，内壳结构件安装于外壳内；所述散热风扇32设置于所述连接部53的外侧，本实施例中，所述散热风扇32设置有四个；所述散热器33设置于所述第一横板54的外侧；所述控制模块11设置于所述第一立板51和所述第二立板52之间；所述驱动模块21包括分别与所述控制模块11相连接的第一驱动板211和第二驱动板212；通过所述第一横板54，可以将第二电路排布层2和第三电路排布层3进行分隔；所述第二驱动板212和所述电容模组4均设置于所述第一横板54的内侧；所述电容模组4分别与所述第一驱动板211和所述控制模块11相对，如此设置，电容模组4或者其他元件，位于第一电路排布层1和第二电路排布层2的边缘区域(其中一侧区域)，该区域的高度为第一电路排布层1和第二电路排布层2的高度之和，可以用于放置高度上较高的电子元件，使得壳体5内部布局更为合理，空间利用更为充分，整体结构更为紧凑，利于减少整机尺寸。

对于上述电容模组4，所述电容模组4包括多个电容41以及连接于所述壳体5的固定支架42，请参照图6，所述固定支架42包括第一固定板421，所述第一固定板421具有多个用于安装所述电容的安装位423，安装位423可以为安装孔，电容的一端可以伸入所述安装孔内；所述第一电路排布层1还包括接触器14，所述接触器14分别与所述输入接口22和所述电容模组4电连接；此时，输入接口22流入的电流可以经由接触器14再流入电容。具体地，所述接触器14与各个电容并排间隔设置，接触器14与位于端部的电容41相邻；所述固定支架42还包括连接于所述第一固定板421并用于安装所述接触器14的第二固定板422，所述第二固定板422的上表面低于所述第一固定板421的上表面，即，第二固定板422与第一固定板421之间具有高度差，通过第一固定板421和第二固定板422的台阶设置，较高的接触器14安装于较低的第二固定板422，较低的电容放置于较高的第一固定板421，可以平衡或部分平衡接触器14与电容41之间高度差，以达到空间的充分利用。

在一些实施例中，安装于所述第一固定板421的电容41上表面与安装于所述第二固定板422的接触器14上表面平齐或基本平齐，以使得空间利用更为充分和极致。

在一些实施例中，所述固定支架42可以采用钣金材质制成，例如不锈钢、铝合金、镀锌钢板等等，其抗压力、耐变形，从而可对内部电路层起防护作用，另一方面也更有利于散热。

在一些实施例中，所述壳体5可以采用上述钣金材质制成，耐摔耐磨，对于内部电路的防护效果更佳，同样散热效果也更好。

请参照图4，对于上述输入接口22，包括设置于壳体5内的正极铜排221和负极铜排222；正极铜排221和负极铜排222并排叠加，中间通过绝缘纸进行隔离，进而保证其满足安全规范，可以有效减少杂散电感；所述输出接口23包括U相铜排231、V相铜排232和W相铜排233；所述正极铜排221、所述负极铜排222、所述U相铜排231、所述V相铜排232以及所述W相铜排233均间隔设置且设置于所述壳体5的同一侧。

对于上述第一电路排布层1，包括均匀电阻13时，所述均匀电阻13电连接于所述控制模块11，此时，电流先流入均匀电阻13再流入电容41，用于保证流入所述电容的电流稳定，防止损坏所述电容41；所述第一电路排布层1还包括至少三个霍尔元件12，各所述霍尔元件12分别与所述U相铜排231、所述V相铜排232以及所述W相铜排233相连接。所述第一电路排布层1还包括均匀电阻13，每2个IGBT模块并联成一相，本实施例中，U相、V相、W相三相需要设置6个IGBT模块；所述第一电路排布层1还包括密封堵头，控制线缆伸入堵头内，整体电路更为有序。

对于上述壳体5，包括设置于侧面的分壳体5，所述正极铜排221、所述负极铜排222、所述U相铜排231、所述V相铜排232以及所述W相铜排233，其铜排的横向部均伸入分壳体5，其接口孔位位于分壳体5的一侧。

对于所述第二电路排布层2，包括吸收电容24时，吸收电容24设置于所述第二驱动板212，所述吸收电容24连接于所述IGBT模组31，用于吸收直流电的尖峰电压，本实施例中所述吸收电容24设置有三个，数量可以根据需要灵活设置，而不应理解为限制。

在本申请实施例中，通过输入接口22输入电流，流入的电流流经所述电容组件后再流入IGBT模组31进行变流，最后通过输出接口23实现变流输出；通过三个电路排布层，将驱动器的各个电路进行分层设置，对内部电路进行合理布局，使得电路分布更为有序，有效减少电缆杂乱，改善因线缆干扰问题而出现运行不稳定等不良现象，优化整体结构以减少整机尺寸，降低生产成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体至少包括三个分层设置的电路排布层，三个所述电路排布层分别为第一电路排布层、第二电路排布层和第三电路排布层；

其中，所述第一电路排布层包括控制模块；所述控制模块用于与电容模组电连接；所述第二电路排布层包括驱动模块、用于输入电流的输入接口以及用于输出电流的输出接口；所述驱动模块电连接于所述控制模块；所述输入接口与所述电容模组相连接；所述第三电路排布层包括电连接于所述电容模组的IGBT模组，用于将流入的电流变流输出至所述输出接口；所述IGBT模组分别与所述控制模块和所述输出接口电连接。

2.如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述壳体包括相对设置的第一立板和第二立板；所述控制模块设置于所述第一立板和所述第二立板之间；所述驱动模块包括分别与所述控制模块相连接的第一驱动板和第二驱动板；所述壳体具有用于将第二电路排布层和第三电路排布层进行分隔的第一横板，所述第二驱动板和所述电容模组均设置于所述第一横板的内侧；所述电容模组分别与所述第一驱动板和所述控制模块相对。

3.如权利要求2所述的驱动器，其特征在于，所述壳体还包括连接部，所述连接部的一端连接于所述第一立板，所述连接部的另一端连接于所述第一横板；所述第三电路排布层还包括设置于所述连接部外侧的散热风扇和设置于所述第一横板外侧的散热器；所述散热风扇和所述散热器分别电连接于所述第二驱动板。

4.如权利要求3所述的驱动器，其特征在于，所述电容模组包括多个电容以及连接于所述壳体的固定支架；所述固定支架包括第一固定板，所述第一固定板具有多个用于安装所述电容的安装位；所述第一电路排布层还包括接触器，所述接触器分别与所述输入接口和所述电容模组电连接；所述固定支架包括连接于所述第一固定板并用于安装所述接触器的第二固定板，所述第二固定板的上表面低于所述第一固定板的上表面。

5.如权利要求4所述的驱动器，其特征在于，安装于所述第一固定板的电容上表面与安装于所述第二固定板的接触器上表面相平齐。

6.如权利要求2所述的驱动器，其特征在于，所述第二电路排布层还包括设置于所述第二驱动板的吸收电容，所述吸收电容连接于所述IGBT模组并用于吸收尖峰电压。

7.如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述输入接口包括设置于壳体内的正极铜排和负极铜排；所述输出接口包括U相铜排、V相铜排和W相铜排；所述正极铜排、所述负极铜排、所述U相铜排、所述V相铜排以及所述W相铜排均间隔设置且设置于所述壳体的同一侧。

8.如权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述第一电路排布层包括至少三个霍尔元件，各所述霍尔元件分别与所述U相铜排、所述V相铜排以及所述W相铜排相连接。

9.如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述第一电路排布层还包括均匀电阻，所述均匀电阻电连接于所述控制模块。

10.一种矿用电机车，其特征在于，包括上述权利要求1至9中任意一项所述的驱动器。