CN111418142A - 具有集成保护和控制部件的板级电动机控制*** - Google Patents

具有集成保护和控制部件的板级电动机控制*** Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种用于选择性地控制从电源到负载的功率的电动机控制***。电动机控制***包括至少一个PCB结构，以及安装到至少一个PCB结构上以便与其电耦接的多个保护和控制部件。多个保护和控制部件包括：功率转换器，功率转换器可操作以向负载提供受控输出功率；多个开关设备，多个开关设备可操作以选择性地控制从电源进入功率转换器以及绕过功率转换器的功率流；和一个或多个保护设备，一个或多个保护设备被配置为在故障状况期间选择性地中断从电源到功率转换器的电流流。电动机控制***还包括壳体，壳体包封至少一个PCB结构和多个保护和控制部件。

Description

具有集成保护和控制部件的板级电动机控制***
背景技术
本发明的实施方案整体涉及电动机控制***，并且更具体地，涉及具有集成保护和控制部件的板级电动机控制***。
工业中常使用的执行功率转换的一种类型的***是可调速驱动器(也称为变频驱动器(VFD))。VFD是一种工业控制设备，其为驱动***诸如AC感应电动机提供可变频率、可变电压操作。在使用中，VFD通常被设置为电动机控制***以及整体控制和保护组件的一部分，其包括VFD以及输入/输出熔断器、断开器、断路器或其他保护设备、控制器、滤波器、传感器和旁路组件的布置，该旁路组件包括提供用于控制驱动***的另选控制路径或机构的旁路接触器和软启动器中的一个或多个。
作为已知电动机控制***中的一般规则，VFD以及相关联保护和控制设备(通常在图1中表示为部件2)被设置为具有其自身的壳体4的分立部件。分立的封装部件2定位于大型金属外壳6内。部件2的布置固定到外壳6内的支撑件(例如DIN导轨)上，其中在部件2之间提供布线8以在它们之间提供电连接和/或通信。当部件2的整体集合作为一个单元组装时，封装这些部件2所需的外壳6变得非常大且笨重。而且，部件2之间所需的大量布线8会阻碍部件2的可及性，增加安装时间以及由于布线和布线连接而导致的故障的可能性，并且降低电动机控制***的整体效率。
因此，期望提供一种电动机控制***，该***具有最小的占地面积、提高的效率、改善的操作灵活性，以及对多个部件进行共享热管理的能力。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于选择性地控制从电源到负载的功率的电动机控制***。电动机控制***包括至少一个印刷电路板(PCB)结构，以及安装到至少一个PCB结构上以便与其电耦接的多个保护和控制部件。多个保护和控制部件包括：功率转换器，功率转换器可操作以向负载提供受控输出功率；多个开关设备，多个开关设备可操作以选择性地控制从电源进入功率转换器以及绕过功率转换器的功率流；以及一个或多个保护设备，一个或多个保护设备被配置为在故障状况期间选择性地中断从电源到功率转换器的电流流。电动机控制***还包括壳体，壳体包封至少一个PCB结构和多个保护和控制部件。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于选择性地控制从电源到负载的功率的电动机控制***。电动机控制***包括：PCB结构，PCB结构包括至少一个衬底和形成于至少一个衬底上的多条导电迹线；以及集成到PCB结构上的电动机开关组件。电动机开关组件还包括：功率转换器，功率转换器可操作以向负载提供受控输出功率；和多个开关设备，多个开关设备可操作以选择性地控制从电源进入功率转换器以及绕过功率转换器的功率流。电动机控制***还包括控制器，控制器耦接到PCB结构并且被配置为控制功率转换器和多个开关设备的操作。导电迹线在电动机开关组件内形成电连接，并且将电动机开关组件电连接到控制器。
根据本发明的又一个方面，提供了一种制造用于控制从电源到负载的功率的板级电动机控制***的方法。方法包括：提供一种PCB结构，PCB结构包括至少一个衬底和形成于至少一个衬底上的多条导电迹线；以及将多个保护和控制部件安装到PCB结构上，其中安装多个保护和控制部件包括：将多个保护和控制部件的相应即插即用部件卡扣到PCB结构上，以及将多个保护和控制部件的相应部件焊接到PCB结构上。方法还包括经由多条导电迹线来电连接多个保护部件和控制部件。
根据以下具体实施方式和附图，本发明的各种其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
附图示出了目前预期用于执行本发明的优选的实施方案。
在附图中：
图1是现有技术中已知的电动机控制***的示意图。
图2是根据本发明的实施方案的板级电动机控制***的框图。
图3A和图3B是根据本发明的实施方案的图2中的板级电动机控制***的透视图。
图4是根据本发明的实施方案的包括在图2和图3A及图3B中的电动机控制***中的电动机开关组件的示意图。
图5是根据本发明的实施方案的包封图2和图3A及图3B的电动机控制***的紧凑壳体的透视图。
图6是根据本发明的另一个实施方案的电动机开关组件的示意图。
具体实施方式
本发明的实施方案涉及紧凑板级电动机控制***。该板级电动机控制***在电路板级集成了固态接触器、驱动器、滤波器和保护设备(例如，熔断器)，使得部件之间的电连接可经由板上的电迹线实现，而无需使用单独的电缆或电线。可为该板级电动机控制***提供单个紧凑的塑料外壳，以取代现有电动机控制***中的典型笨重金属外壳和各个部件壳体。
尽管下文将本发明的实施方案描述和示出为针对电动机控制***，但是应当认识到，本发明的实施方案并不意味着限于此类电路。也就是说，本发明的实施方案可以更广泛地扩展到具有不同构造和实施方式的功率/能量转换电路，包括例如用于驱动非电动机负载的电动机启动器、电动机控制中心和功率/能量转换电路。因此，以下对板级电动机控制***的讨论并不意味着限制本发明的范围。
参考图2，示出了功率***10的框图。功率***10包括电源12(诸如来自公用设施)，该电源耦接到断开接触器或开关14，该断开接触器或开关可在闭合或“接通”位置以及开路或“关断”位置操作，在闭合位置，允许来自公用设施12的功率流经该开关，在开路位置，功率不可流经该开关。功率***10还包括耦接到断开开关14的输入熔断器16。输入熔断器16通过在电流电平变得过高时中断来自公用设施12的电流来提供过电流保护。输入熔断器16耦接到电动机控制***18(并且可被认为是该电动机控制***的一部分)，该电动机控制***随后耦接到任选的输出滤波器20，该输出滤波器有助于保护电动机22(或其他负载)免受由于阻抗失配而引起的反射波的有害影响，并且防止由于绝缘失效、过热和噪声引起的电动机故障。
如图2所示以及现在也在图3A和图3B中所示，电动机控制***18包括电动机开关组件或模块24，和控制***或控制器26，该控制器向电动机开关组件24的各种部件提供控制信号(并且可任选地控制断开开关14的位置)。根据本发明的实施方案，电动机控制***18被设置为板级电路，其中该***包括安装到印刷电路板(PCB)28或直接形成于该PCB上的多个保护和控制部件/设备。PCB 28可被设置为单板或模块化板(即，两个或更多个不同的PCB)并且可具有标准或定制的构造。PCB 28可包括绝缘衬底29，其中在该绝缘衬底上形成多条迹线或引线31，这些迹线或引线在衬底29上的部件之间提供电连接路径。电动机开关组件24中包括的安装到PCB 28或形成于该PCB上的多个部件提供对电动机22的控制和保护，并且可包括但不限于功率转换器30，以及输入开关设备或继电器34、输出开关设备或继电器36和旁路开关设备或继电器38。
根据本发明的实施方案，板级部件16、30、34、36、38可根据另选实施方案可拆卸地或固定地安装在PCB 28上。在一个实施方案中，部件16、30、34、36、38中的一些或全部被设置有插槽和/或插针式即插即用型附接部件32(参见图3A和图3B)，该附接部件卡扣到安装在PCB 28上的配对即插即用型插座上或与之配合。另选地，部件16、30、34、36、38中的一些或全部永久性地焊接到PCB 28。部件16、30、34、36、38可经由PCB 28上的与相应部件上的对应焊盘配合或焊接到对应焊盘的接触焊盘来电连接到PCB 28。无论部件16、30、34、36、38是可拆卸地还是固定地安装到PCB 28，部件16、30、34、36、38(和控制器26)之间的电连接和通信可经由形成于PCB 28衬底上的迹线31提供。这种将部件16、30、34、36、38直接安装到PCB28并使用电迹线31在部件之间形成连接的做法会导致板级电动机开关组件24具有较少的端子连接和电缆，使得电动机开关组件24中的电压损失减少并且板的效率改善。
如图4所示，电动机控制***18的一个实施方案包括VFD单元形式的功率转换器30(以下称为“VFD单元30”)，该VFD单元实现电动机22的驱动和操作速度调整。VFD单元30可采用已知构造，该构造通常可包括：将交流输入功率转换为直流功率的整流器桥42、从整流器桥接收直流功率的直流链路44、跨直流链路的直流链路电容器组46，以及与直流链路44上的整流器桥42串联耦接或在其任一侧上耦接的任选的电感器48(即直流电抗器)。VFD单元30也还可包括逆变器50以将直流功率转换为交流功率，其中逆变器50由多个固态开关52(例如，IGBT)组成，该多个固态开关可被选择性地控制以从VFD单元30并且向电动机22输出期望的三相三线功率。虽然未在图4中示出，但是已经认识到，输入和EMI滤波器可被设置有VFD单元30。由VFD单元30输出的三相功率由控制器26经由将栅极驱动信号传输至逆变器开关52以控制其打开和闭合来进行调节/控制，从而控制施加到电动机22的电流流(并且因此控制电压)。
如图4中进一步所示，输入开关设备34、输出开关设备36和旁路开关设备38可被配置为固态型开关设备或机电开关。在图4的实施方案中，输入开关设备34和输出开关设备36被示为机电继电器/接触器，而旁路开关设备38被示为固态开关设备，该固态开关设备在每个相58上包括一对反并联固态开关56(诸如可控硅整流器(SCR)或晶闸管形式的固态开关)，这对开关控制通过旁路开关设备38的电流流并实现“软启动器”功能。因此，机电输入继电器34和输出继电器36可在接通/闭合状态下操作以传导从中经过的电流，并且可在关断/打开状态下操作以阻断从中经过的电流，而旁路开关设备38的固态开关56可在接通/闭合状态下操作以传导从中经过的电流，在关断/打开状态下操作以阻断从中经过的电流，或被选择性地接通/关断以控制从中经过的电压和电流的传输，从而限制到达电动机22的瞬态电压和电流(允许电动机22的软斜升)。固态开关56还允许控制器26基于功率***10(图2)中存在的过电压和/或过电流状况来将旁路开关设备38作为过载继电器控制。
在电动机控制***的操作中，控制器26选择性地使电动机开关组件24以本文中所称的VFD模式(即，功率转换模式)或旁路操作模式操作，其中在VFD操作模式下，通过VFD单元30向电动机22提供功率，并且在旁路操作模式下，通过旁路路径40向电动机22提供功率(VFD单元30断开)。在逆变器故障、过热故障或VFD单元30中的其他错误的情况下，电动机操作可被自动转移到旁路路径40以继续电动机22的操作、维持驱动器寿命以及用于其他益处。当期望在不需要由VFD单元30进行功率调节的稳态状况(例如，全速)下操作电动机22时，控制器26还可确定将电动机操作转移到旁路路径40，使得可有利地采用其旁路以减少开关损耗等。
在以VFD模式和旁路操作模式控制电动机开关组件24的操作时，控制器26经由机械接触器或其固态开关的打开和闭合(诸如经由向其传输控制信号或栅极驱动信号)来控制开关设备34、36、38的操作。通过控制开关设备34、36、38的打开和闭合，可选择性地控制通过VFD单元30的电流。更具体地，输入继电器34和输出继电器36当处于接通/闭合状态或位置时允许电流流过VFD单元30，并且当处于关断/打开状态或位置时不允许电流流过VFD单元30(而是将VFD单元30与电源12和电动机22电隔离)，而旁路开关设备38当SCR 56处于接通/闭合状态或位置时允许电流流过旁路路径40，并且当SCR 56处于关断/打开状态或位置时将电流从旁路路径40转移。应该认识到，当输入继电器34和输出继电器36处于接通位置时(这是电动机开关组件24的VFD操作模式)，旁路开关设备38将被控制在关断状态；而当输入继电器34和输出继电器36处于关断位置时(这是电动机开关组件24的旁路操作模式)，旁路开关设备38将被控制在接通状态。
根据本发明的实施方案，控制器26可基于多个输入和/或测量的参数来确定是以VFD操作模式还是以旁路操作模式操作电动机开关组件24。在一个实施方案中，控制器26可基于操作员的一个或多个输入来确定是在VFD模式下还是在旁路模式下操作电动机开关组件24，所述一个或多个输入指示电动机22将在不需要由VFD单元30进行功率调节的稳态状况(例如，全速)下操作，使得可有利地采用其旁路(例如，以减少开关损耗)。在另一个实施方案中，控制器26可基于检测到VFD单元30已经历故障状况或者以其他方式不能正常工作来做出该确定。也就是说，控制器26可将在VFD单元30中所测量的一个或多个电压值和/或电流值(诸如由电压和/或电流传感器或感测电路60(例如，图2)测量)，作为对VFD单元的输入或者作为来自VFD单元的输出，与一个或多个预定义阈值进行比较，以便感测电动机开关组件中的短路或其他故障状况。例如，一个或多个电压或电流采样或感测电路或传感器60可操作以测量电动机开关组件中的以下电压参数/电流参数中的一个或多个，包括例如：到VFD单元30的三相输入电流或电压；VFD单元30中在整流器42或逆变器50的开关级处和/或直流链路44上的电流；和/或来自VFD单元30的负载输出电流或电压。作为一个示例，控制器26将直流链路电压与预定义“过电压状况”进行比较以确定VFD单元30是否已经发生故障。
有利地，开关设备34、36、38到PCB 28上的板级集成，以及控制器26对开关设备34、36、38的可操作性和控制允许简化电动机开关组件24。也就是说，开关设备34、36、38到PCB28上的板级集成消除了对感测/确定开关设备/继电器34、36、38的状态的辅助设备的需求，因为控制器26中提供了此类功能或固件。另外，开关设备34、36、38到PCB 28上的板级集成允许单个控制器或中央处理器基于提供给控制器26的输入或感测的参数来控制开关设备34、36、38和VFD单元30的操作，如上所述。控制***18及其单个控制器26的板级构造消除了对现有技术拓扑结构的多个分立的控制电路或处理器(例如，过载处理器和旁路处理器)和/或微可编程多处理器(MMP)的需求。可以将所有传感器硬件、功能和数字信号处理构建到板级电动机控制***18中，从而不需要过载继电器以及相关联的传感器和处理器(即，用于***18中的电动机过载的通用电流感测功能)。
除上述之外，将电动机控制***18构造为板级电路提供了关于电源和热管理的优点。作为一个示例，与其中需要独立的可商购电源来提供控制功率的典型电动机控制***设计/产品相比，板级电动机控制***18可从公用电源12(图2)提供的输入功率中获取控制功率。作为另一个示例，将电动机控制***18构造为板级电路允许经由使用一个或多个热管理设备62、64，诸如用于部件温度监测的热电偶、用于冷却多个安装在板上的部件的共享散热器(例如，用于冷却VFD单元30和固态旁路开关设备38的散热器62)以及用于管理穿过PCB 28及其上部件的气流的气流发生器64(例如风扇)而对电动机开关组件24进行有效***级温度监测和管理。
如图3A和图3B中所示，板级部件16、30、34、36、38集成到PCB 28上，而无需各自的具有分立的防护等级的外壳或壳体(例如，符合美国电气制造商协会(NEMA)、进入保护(IP)和/或Underwriters Laboratories Inc.(UL)防护标准的外壳或壳体)。相反，电动机控制***18被容纳在紧凑壳体66(图5)内，该紧凑壳体为部件提供保护并且符合整个电动机控制***18的防护等级标准(即，进入保护标准)。壳体66由非导电材料诸如例如塑料构成。与包封具有分立的保护和控制设备(各自具有其自身的壳体并且经由电缆连接)的电动机驱动***的标准大型金属外壳(例如，图1中的壳体6)相比，壳体66的尺寸极大地减小。例如，与大小为36”×20.5”×12.00”的标准大型金属外壳相比，电动机控制***18的紧凑塑料壳体66可具有20.5”×8”×10.25”的大小。
根据一个实施方案，壳体66可在其前门70中形成有开口68，以容纳电动机控制***18的人机接口(HMI)或控制面板72。如图3A和图3B及图5所示，控制面板72直接安装到PCB28并且可从那里伸出以装配在开口68内，以便即使当前门70关闭时，用户也可以接近它。控制面板72可促进电动机控制***18的安装、操作、维护或其他交互。控制面板72包括用户接口74，该用户接口可包括免提自动选择器按钮、触摸屏LCD显示屏、跳转器/选择器开关、指示灯和/或连接端口或I/O，以出于快速设置或远程监测目的(即，从电动机控制***18接收输出)连接外部电子设备(例如，膝上型电脑或其他移动计算和联网设备)，仅举几个非限制性示例。当然，相关领域的技术人员将理解，在不脱离本主题的范围的情况下，可采用更多、更少或另选的用户接口部件。
本发明的附加实施方案还可提供与电动机控制***18通信的另选方法，诸如通过提供通过本地网络/服务器或经由基于云的***/平台(在图2中通常被指定为“通信76”)与电动机控制***18的无线通信。电动机控制***18的监测或控制可经由远程设备(例如，膝上型电脑或其他移动计算和联网设备)来实现，其中该远程设备能够访问来自电动机控制***18的指示其部件的当前状态及其相关联的过程(例如，操作模式、故障状态、诊断、温度等)的数字信号或模拟信号的任何组合。根据一个实施方案，电动机控制***18可耦接到云平台76以利用基于云的应用程序和服务。也就是说，电动机控制***18可被配置为与由云平台76托管的基于云的计算服务进行交互。云平台76可以是允许具有云能力的设备访问和利用共享计算服务的任何基础设施。云平台76可以是公共云或私有云，其可由具有互联网连接性和适当授权的电动机控制***18经由互联网访问以利用服务。云服务可包括但不限于数据存储、数据分析、控制应用程序(例如，可基于对近实时***数据或其他因素的分析来生成控制指令并将控制指令递送给电动机控制***18的应用程序)、***管理应用程序或其他此类应用程序。如果云平台76是基于web的云，则电动机控制***18可经由互联网与云服务进行交互。在示例性配置中，电动机控制***18可通过云网关访问云服务，其中电动机控制***18通过物理或无线局域网或无线电链路或通过集成云网关服务连接到云网关。
现在参考图6，示出了板级电动机控制***18的附加实施方案，其中电动机控制组件24包括其上的保护和控制部件的修改布置。在图6的实施方案中，图4所示的开关设备34、36、38的布置被固态开关单元76和低额定输入继电器78、输出继电器80和旁路继电器82的布置所替换。参照固态开关单元76，该单元包括位于三相输入的每条供给管线上的一对反并联开关56(例如，SCR或晶闸管)，这对反并联开关被选择性地切换以控制通过固态开关单元的电流流，其中开关56被选择性地控制以传导从中经过的电流、阻断电流，或提供受控功率输出以使电动机能够进行斜坡操作或软启动。参照输入继电器78、输出继电器80和旁路继电器82，继电器78、80、82可被设置为具有低于全电动机电压额定值和低于浪涌电流额定值的机电或固态继电器。也就是说，如图6中可见，固态开关单元76定位在输入继电器78和旁路继电器82的上游，并且定位在基于对输入继电器78和旁路继电器82的控制而将输入功率导向旁路路径40或VFD单元30的部件的上游。将固态开关单元76定位在输入继电器78和旁路继电器82上游的位置允许在零负载状况下切换输入继电器78和旁路继电器82，因为在这些继电器被切换期间SCR 56可被切换到关断/不传导状态。因此，输入继电器78、输出继电器80和旁路继电器82可以是低额定继电器的形式，其具有小于电动机22的全电动机电压的额定电压并且小于浪涌电流额定值。
有益地，本发明的实施方案因此提供了一种板级电动机控制***，其将功率转换、保护和控制设备集成到PCB结构上，从而消除了分立部件之间的布线，以便减小电缆损耗、需要更少的端子连接、并且消除这些连接的电压损耗，使得提供了更高效的电动机控制***。该板级电动机控制***可从公用电源提供的输入功率中获取控制功率，并提供对该***中的电动机开关组件的有效温度监测和管理。该板级电动机控制***可消除对单独部件上的具有防护等级的壳体的需求，而可以容纳在单个紧凑的塑料外壳中。将机电和/或固态开关设备集成到板级电动机控制***中提供了电气隔离并且使操作模式之间能够转换，其中集成开关设备提供了将功率路由到功率转换器或功率转换器周围的旁路以及在模式之间转换的灵活性。
根据本发明的一个实施方案，提供了一种用于选择性地控制从电源到负载的功率的电动机控制***。该电动机控制***包括至少一个印刷电路板(PCB)结构，以及安装到该至少一个PCB结构上以便与其电耦接的多个保护和控制部件。该多个保护和控制部件包括：功率转换器，该功率转换器可操作以向负载提供受控输出功率；多个开关设备，该多个开关设备可操作以选择性地控制从电源进入功率转换器以及绕过功率转换器的功率流；以及一个或多个保护设备，该一个或多个保护设备被配置为在故障状况期间选择性地中断从电源到功率转换器的电流流。该电动机控制***还包括壳体，该壳体包封该至少一个PCB结构和该多个保护和控制部件。
根据本发明的另一个实施方案，提供了一种用于选择性地控制从电源到负载的功率的电动机控制***。该电动机控制***包括：PCB结构，该PCB结构包括至少一个衬底和形成于该至少一个衬底上的多条导电迹线；以及集成到该PCB结构上的电动机开关组件。该电动机开关组件还包括：功率转换器，该功率转换器可操作以向负载提供受控输出功率；和多个开关设备，该多个开关设备可操作以选择性地控制从电源进入功率转换器以及绕过功率转换器的功率流。该电动机控制***还包括控制器，该控制器耦接到该PCB结构并且被配置为控制该功率转换器和该多个开关设备的操作。导电迹线在电动机开关组件内形成电连接，并且将该电动机开关组件电连接到该控制器。
根据本发明的又一个实施方案，提供了一种制造用于控制从电源到负载的功率的板级电动机控制***的方法。该方法包括：提供一种PCB结构，该PCB结构包括至少一个衬底和形成于该至少一个衬底上的多条导电迹线；以及将多个保护和控制部件安装到该PCB结构上，其中安装该多个保护和控制部件包括：将该多个保护和控制部件的相应即插即用部件卡扣到该PCB结构上，以及将该多个保护和控制部件的相应部件焊接到该PCB结构上。该方法还包括经由该多条导电迹线来电连接该多个保护部件和控制部件。
已根据优选的实施方案描述了本发明，并且认识到，除了明确指出的那些以外，等同形式、替代形式和修改形式也是可能的并且在附加权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于选择性地控制从电源到负载的功率的电动机控制***，所述电动机控制***包括：
至少一个印刷电路板(PCB)结构；和
多个保护和控制部件，所述多个保护和控制部件安装到所述至少一个PCB结构上以便与其电耦接，所述多个保护和控制部件包括：
功率转换器，所述功率转换器可操作以向所述负载提供受控输出功率；
多个开关设备，所述多个开关设备可操作以选择性地控制从所述电源进入所述功率转换器以及绕过所述功率转换器的功率流；和
一个或多个保护设备，所述一个或多个保护设备被配置为在故障状况期间选择性地中断从所述电源到所述功率转换器的电流流；和
壳体，所述壳体包封所述至少一个PCB结构和所述多个保护和控制部件。
2.根据权利要求1所述的电动机控制***，其中所述壳体具有针对所述电动机控制***的防护等级，并且其中所述多个保护和控制部件中的每个都不含具有分立的防护等级的壳体。
3.根据权利要求1所述的电动机控制***，还包括控制***，所述控制***被配置为控制所述功率转换器和所述多个开关设备的操作，所述控制***经编程以控制所述多个开关设备在接通状态和关断状态之间的切换，以选择性地将功率路由到所述功率转换器以及绕过所述功率转换器。
4.根据权利要求3所述的电动机控制***，其中所述至少一个PCB结构包括衬底和形成于所述衬底上的多条导电迹线，所述多条导电迹线在所述多个保护和控制部件与所述控制***之间形成电连接。
5.根据权利要求3所述的电动机控制***，还包括耦接到所述至少一个PCB结构的控制面板，所述控制面板包括被配置为接收来自用户的输入并将所述输入提供给所述控制***的用户接口。
6.根据权利要求5所述的电动机控制***，其中所述壳体包括前门；并且
其中当所述前门在关闭位置时，所述用户可通过在所述前门中形成的开口来接近所述用户接口。
7.根据权利要求3所述的电动机控制***，其中所述控制***和所述多个保护和控制部件由所述电源供电。
8.根据权利要求1所述的电动机控制***，其中所述多个保护和控制部件包括卡到所述至少一个PCB结构上的即插即用部件。
9.根据权利要求1所述的电动机控制***，其中所述多个保护和控制部件直接焊接到所述至少一个PCB结构上。
10.根据权利要求1所述的电动机控制***，还包括一个或多个热管理设备，所述一个或多个热管理设备通过所述功率转换器和所述多个开关设备的共享冷却来为电动机控制中心提供***级热管理。
11.根据权利要求1所述的电动机控制***，其中所述一个或多个保护设备包括以下中的一者或多者：
输入熔断器，所述输入熔断器向所述功率转换器和所述多个开关设备提供过电流保护，所述输入熔断器安装在所述至少一个PCB结构上；和
断开接触器，所述断开接触器可操作以将所述电动机控制***与所述电源断开连接，所述断开接触器被配置为与所述至少一个PCB结构连接。
12.根据权利要求1所述的电动机控制***，其中集成到所述至少一个PCB结构上的所述多个开关设备包括：
输入继电器，所述输入继电器定位在所述功率转换器的上游以控制进入所述功率转换器的功率流；
输出继电器，所述输出继电器定位在所述功率转换器的下游以控制从所述功率转换器输出的功率流；和
固态开关设备，所述固态开关设备包括多个固态开关，所述多个固态开关选择性地可切换以控制并调节从中经过的功率流，所述固态开关设备布置在所述输入继电器的上游或与所述输入继电器并联。
13.根据权利要求12所述的电动机控制***，其中当所述电动机控制***中存在过电压和/或过电流状况时，所述固态开关设备用作过载继电器。
14.一种用于选择性地控制从电源到负载的功率的电动机控制***，所述电动机控制***包括：
印刷电路板(PCB)结构，所述PCB结构包括至少一个衬底和形成于所述至少一个衬底上的多条导电迹线；
电动机开关组件，所述电动机开关组件集成到所述PCB结构上，所述电动机开关组件包括：
功率转换器，所述功率转换器可操作以向所述负载提供受控输出功率；和
多个开关设备，所述多个开关设备可操作以选择性地控制从所述电源进入所述功率转换器以及绕过所述功率转换器的功率流；和
控制器，所述控制器耦接到所述PCB结构并且被配置为控制所述功率转换器和所述多个开关设备的操作；
其中所述导电迹线在所述电动机开关组件内形成电连接，并且将所述电动机开关组件电连接到所述控制器。
15.根据权利要求14所述的电动机控制***，还包括具有防护等级的壳体，所述具有防护等级的壳体包封所述PCB结构、所述电动机开关组件和所述控制器，并且其中所述功率转换器、所述多个开关设备和所述控制器各自不含具有分立的防护等级的壳体。
16.根据权利要求14所述的电动机控制***，其中所述功率转换器和所述多个开关设备包括卡扣到所述PCB结构上的即插即用部件。
17.根据权利要求14所述的电动机控制***，其中所述功率转换器和所述多个开关设备包括直接焊接到所述PCB结构上的部件。
18.根据权利要求14所述的电动机控制***，还包括散热器，所述散热器安装到所述功率转换器和所述多个开关设备中的固态开关单元以向其提供共享冷却。
19.一种制造用于控制从电源到负载的功率的板级电动机控制***的方法，所述方法包括：
提供印刷电路板(PCB)结构，所述PCB结构包括至少一个衬底和形成于所述至少一个衬底上的多条导电迹线；
将多个保护和控制部件安装到所述PCB结构上，其中安装所述多个保护和控制部件包括以下中的一项：
将所述多个保护和控制部件中的相应即插即用部件卡扣到所述PCB结构上；以及
将所述多个保护和控制部件中的相应部件焊接到所述PCB结构上；以及
经由所述多条导电迹线将所述多个保护和控制部件电连接。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括操作性地将控制器连接到所述多个保护和控制部件，其中所述多条导电迹线提供所述控制器与所述多个保护和控制部件之间的电连接的至少一部分。
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