CN201821220U - 大功率永磁直流无刷电机控制器 - Google Patents
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Abstract
一种大功率永磁直流无刷电机控制器，包括上盖板、带肋条散热板、左侧板、右侧板、前端盖、后端盖、PCB板、专用输出接线插座、控制模块、电源模块，U相、V相和W相输出铜条、电源B+极铜条、电源B-极铜条、U相、V相和W相VMOS管、绝缘桩头、补偿电容器组、专用输出接线插座，其控制器外壳分别由上盖板、带肋条散热板、左侧板、右侧板、前端盖、后端盖组合而成，上盖板上有五个带矩形孔的绝缘桩头，分别是U相、V相和W相绝缘桩头、B+绝缘桩头、B-相绝缘桩头，U相VMOS管、V相VMOS管和W相VMOS管全部安装在带肋条散热板上，T形的电源B+极铜条、电源B-极铜条、U相输出铜条、V相输出铜条和W相输出铜条通过上盖板向上伸出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大功率永磁直流无刷电机控制器，特别涉及一种用于新能源纯电动汽车永磁直流无刷电机调速的控制装置。
背景技术
直流无刷电动机具有非常优秀的线性机械特性，较宽的调速范围、较大的启动转矩，无电刷和机械换向器，长期以来一直广泛地应用在各种伺服***中。但是直流无刷电动机不能像异步交流电动机那样单独使用，而必须与直流无刷电机控制器配套使用。
大功率永磁直流无刷电机控制器就是一种用于新能源纯电动汽车永磁直流无刷电机调速的控制装置，可广泛应用于电动高尔夫球车、手推车、比赛场地车、电动摩托车、混合动力汽车、电动装载叉车以及电动船和工业调速电机控制。
发明内容
技术问题
现有的大功率永磁直流无刷电机控制器主要存在以下问题：
1、现有控制器的外壳为不可分离的一体化结构，连接线众多，安装工艺复杂，导致可靠性较差，一旦损坏，维修困难。
2、大部分VMOS管采用侧向安装结构，其散热结构不好，热阻太大，热传导特性较差。
技术方案
一种大功率永磁直流无刷电机控制器，包括上盖板、带肋条散热板、左侧板、右侧板、前端盖、后端盖、PCB板、专用输出接线插座、控制模块、电源模块、U相输出铜条、V相输出铜条和W相输出铜条、电源B+极铜条、电源B-极铜条、U相VMOS管、V相VMOS管和W相VMOS管、绝缘桩头、补偿电容器组、专用输出接线插座，其控制器外壳分别由上盖板、带肋条散热板、左侧板、右侧板、前端盖、后端盖组合而成，上盖板上有五个带矩形孔的绝缘桩头，分别是U相绝缘桩头、V相绝缘桩头、W相绝缘桩头、B+绝缘桩头、B-相绝缘桩头，U相VMOS管、V相VMOS管和W相VMOS管全部安装在带肋条散热板上，电源B+极铜条、电源B-极铜条、U相输出铜条、V相输出铜条和W相输出铜条全部通过上盖板向上伸出。
所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其带肋条散热板上部为平板结构，下部带散热肋条，左右两侧分别有一道安装凹槽。
所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其左侧板和右侧板的下部分别有一平行导轨，左侧板和右侧板下部的平行导轨可***带肋条散热板的安装凹槽内，螺丝通上盖板的安装螺丝孔与左侧板和右侧板的上部相连。
所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其控制器内部包含一块PCB板，全部U相VMOS管、V相VMOS管和W相VMOS管的引脚焊接在PCB板上，VMOS管的背面紧贴在带肋条散热板的上部平面上，每个VMOS管再通过螺钉固定在带肋条散热板上。
所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其PCB板上焊接有耐热的专用输出接线插座，专用输出接线插座通过前端盖对外伸出。
所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其PCB板上的中央位置焊接有补偿电容器组，在焊接专用输出接线插座的两侧处分别焊接一个控制模块和一个电源模块。
所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其电源B+极铜条、电源B-极铜条均为平板的T形结构，其中电源B+极铜条、电源B-极铜条下部直插焊接在PCB板上，电源B+极铜条较窄的上半部分，由上盖板的B+极绝缘桩头的矩形开孔处向上伸出，电源B-极铜条较窄的上半部分，由上盖板的B-极绝缘桩头的矩形开孔处向上伸出。
所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其U相输出铜条、V相输出铜条和W相输出铜条均为下部折弯后的T形结构，其中U相输出铜条、V相输出铜条和W相输出铜条下部折弯后焊接在PCB板上，铜条较窄的上半部分则分别穿过上盖板上的U相绝缘桩头、V相绝缘桩头和W相绝缘桩头的矩形开孔处向上伸出。
技术效果
本实用新型所提出的大功率永磁直流无刷电机控制器具有如下有益效果：
1、本实用新型改变了传统大功率永磁直流无刷电机控制器的内部结构，控制器上所有的弱电控制线均通过专用输出接线插座接出，所以控制器内部无一根导线，大大简化了大功率永磁直流无刷电机控制器的生产装配工艺。
2、本实用新型的U、V、W相线和电源线、地线输出采用向T形铜条通过上盖板的绝缘桩头的矩形开孔处向上伸出方式，所以对外输出也无一根连接电缆，其可靠性好，安装特别简单。
3、本实用新型由于采用VMOS管朝下与散热板贴片安装结构，其散热性能好，热传导效果明显，保证了控制器在大功率、大电流输出时所需的散热条件，增加了***的稳定性和可靠性。
附图说明
图1大功率永磁直流无刷电机控制器外观图；
图2大功率永磁直流无刷电机控制器正视图；
图3大功率永磁直流无刷电机控制器PCB板正面外观图；
图4大功率永磁直流无刷电机控制器PCB板元件面正视图；
图5大功率永磁直流无刷电机控制器PCB板背面正视图；
图6大功率永磁直流无刷电机控制器PCB板背面外观图。
图7大功率永磁直流无刷电机控制器结构图。
图8大功率永磁直流无刷电机控制器正面***图。
图9大功率永磁直流无刷电机控制器背面***图。
标号说明：
1 上盖板 2 带肋条散热板
3 左侧板 4 右侧板
5 前端盖 6 后端盖
7 PCB板 8 控制模块
9 电源模块 10 U相输出铜条
11 U相VMOS管 12 V相输出铜条
13 V相VMOS管 14 W相输出铜条
15 W相VMOS管 16 B+极铜条
17 B-极铜条 18 安装凹槽
19 补偿电容器组 20 专用输出接线插座
110 U相绝缘桩头 112 V相绝缘桩头
114 W相绝缘桩头 116 B+极绝缘桩头
117 B-极绝缘桩头 118 导轨
119 安装螺丝孔
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
图1是大功率永磁直流无刷电机控制器外观图，图7是大功率永磁直流无刷电机控制器结构图。本实用新型大功率永磁直流无刷电机控制器采用可拆卸的安装结构，壳体部分包括上盖板1、带肋条散热板2、左侧板3、右侧板4、前端盖5、后端盖6，所述的带肋条散热板2上部为平板结构，下部带散热肋条，左右两侧分别有一道安装凹槽18，而左侧板3和右侧板4的下部分别有一平行导轨118，左侧板3和右侧板4下部的平行导轨118可***带肋条散热板2的安装凹槽18内，螺丝通上盖板1的安装螺丝孔119与左侧板3和右侧板4的上部相连接。
图3是大功率永磁直流无刷电机控制器PCB板正面外观图，图6是大功率永磁直流无刷电机控制器PCB板背面外观图。图中，大功率永磁直流无刷电机控制器的内部还包括PCB板7、控制模块8、电源模块9、U相输出铜条10、V相输出铜条12和W相输出铜条14、电源B+极铜条16、电源B-极铜条17、U相VMOS管11、V相VMOS管13和W相VMOS管15、绝缘桩头、补偿电容器组19、专用输出接线插座20，上盖板1上有五个带矩形孔的绝缘桩头，分别是U相绝缘桩头110、V相绝缘桩头112、W相绝缘桩头114、B+绝缘桩头116、B-相绝缘桩头117，U相VMOS管11、V相VMOS管13和W相VMOS管15安装在带肋条散热板2上，电源B+极铜条16、电源B-极铜条17、U相输出铜条10、V相输出铜条12和W相输出铜条14全部通过上盖板1向上伸出。
所述的U相VMOS管11、V相VMOS管13和W相VMOS管15的引脚焊接在PCB板7上，VMOS管的背面紧贴在带肋条散热板上部的平面上，每个VMOS管再通过螺钉固定在带肋条散热板2的平板上，所以散热热阻较小，热传导效果明显。
所述的PCB板7上焊接有由耐热的专用输出接线插座20，控制器上所有的弱电控制线均通过专用输出接线插座20接出，专用输出接线插座20通过前端盖5对外伸出。在PCB板7上的中央位置焊接有补偿电容器组19，在焊接专用输出接线插座20的两侧处分别焊接一个控制模块8和一个电源模块9。所述的控制模块8是控制器的核心部件，内置高性能单片机和VMOS驱动电路，电源模块9是一个DC/DC变换电路，可直接将电源B+转换成控制模块8所需的工作电压VCC。
图8和图9分别是大功率永磁直流无刷电机控制器正面及背面的***图。图中，所述的电源B+极铜条16、电源B-极铜条17均为平板的T形结构，其中电源B+极铜条16和电源B-极铜条17下部直插焊接在PCB板7上，电源B+极铜条16较窄的上半部分，由上盖板1的B+极绝缘桩头116的矩形开孔处向上伸出，电源B-极铜条17较窄的上半部分，由上盖板1的B-极绝缘桩头117的矩形开孔处向上伸出。可直接与蓄电池的正负极相接。
所述的U相输出铜条10、V相输出铜条12和W相输出铜条14均为下部折弯后的T形结构，其中U相输出铜条10、V相输出铜条12和W相输出铜条14下部折弯后焊接在PCB板7上，铜条较窄的上半部分则分别穿过上盖板1上的U相绝缘桩头110、V相绝缘桩头112和W相绝缘桩头114的矩形开孔处向上伸出。
综上所述，本实用新型提出了一种新型大功率永磁直流无刷电机控制器安装结构，本控制器上所有的弱电控制线均通过专用输出接线插座接出，所以控制器内部无一根导线，输出的U、V、W相线、电源线和地线采用向上铜条输出方式，所以对外输出也无一根连接电缆，其可靠性好，安装特别简单。本实用新型由于采用VMOS管朝下与散热板贴片安装结构，其散热性能好，热传导效果明显，保证了控制器在大功率、大电流输出时所需的散热条件，增加了***的稳定性和可靠性，并且大大简化了大功率永磁直流无刷电机控制器的生产装配工艺。
Claims (8)
1.一种大功率永磁直流无刷电机控制器，包括上盖板(1)、带肋条散热板(2)、左侧板(3)、右侧板(4)、前端盖(5)、后端盖(6)、PCB板(7)、控制模块(8)、电源模块(9)、U相输出铜条(10)、V相输出铜条(12)和W相输出铜条(14)、电源B+极铜条(16)、电源B-极铜条(17)、U相VMOS管(11)、V相VMOS管(13)和W相VMOS管(15)、绝缘桩头、补偿电容器组(19)、专用输出接线插座(20)，其特征在于：控制器外壳分别由上盖板(1)、带肋条散热板(2)、左侧板(3)、右侧板(4)、前端盖(5)、后端盖(6)组合而成，上盖板(1)上有五个带矩形孔的绝缘桩头，分别是U相绝缘桩头(110)、V相绝缘桩头(112)、W相绝缘桩头(114)、B+绝缘桩头(116)、B-相绝缘桩头(117)，U相VMOS管(11)、V相VMOS管(13)和W相VMOS管(15)全部安装在带肋条散热板上，电源B+极铜条(16)、电源B-极铜条(17)、U相输出铜条(10)、V相输出铜条(12)和W相输出铜条(14)全部通过上盖板(1)向上伸出。
2.根据权利要求1所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其特征在于：所述的带肋条散热板(2)上部为平板结构，下部带散热肋条，左右两侧分别有一道安装凹槽(18)。
3.根据权利要求1或2所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其特征在于：左侧板(3)和右侧板(4)的下部分别有一平行导轨(118)，左侧板(3)和右侧板(4)下部的平行导轨(118)可***带肋条散热板(2)的安装凹槽(18)内，螺丝通上盖板(1)的安装螺丝孔(119)与左侧板(3)和右侧板(4)的上部相连。
4.根据权利要求1所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其特征在于：控制器内部包含一块PCB板(7)，U相VMOS管(11)、V相VMOS管(13)和W相VMOS管(15)的引脚焊接在PCB板(7)上，VMOS管的背面紧贴在带肋条散热板的上部平面上，每个VMOS管再通过螺钉固定在带肋条散热板(2)上。
5.根据权利要求1所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其特征在于：所述的PCB板(7)上焊接有耐热的专用输出接线插座(20)，专用输出接线插座(20)通过前端盖(5)对外伸出。
6.根据权利要求1所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其特征在于：所述的PCB板(7)上的中央位置焊接有补偿电容器组(19)，在焊接专用输出接线插座(20)的两侧处分别焊接一个控制模块(8)和一个电源模块(9)。
7.根据权利要求1所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其特征在于：所述的电源B+极铜条(16)、电源B-极铜条(17)均为平板的T形结构，其中电源B+极铜条(16)和电源B-极铜条(17)下部直插焊接在PCB板(7)上，电源B+极铜条(16)较窄的上半部分，由上盖板(1)的B+极绝缘桩头(116)的矩形开孔处向上伸出，电源B-极铜条(17)较窄的上半部分，由上盖板(1)的B-极绝缘桩头(117)的矩形开孔处向上伸出。
8.根据权利要求1所述的大功率永磁直流无刷电机控制器，其特征在于：所述的U相输出铜条(10)、V相输出铜条(12)和W相输出铜条(14)均为下部折弯后的T形结构，其中U相输出铜条(10)、V相输出铜条(12)和W相输出铜条(14)下部折弯后焊接在PCB板(7)上，铜条较窄的上半部分则分别穿过上盖板(1)上的U相绝缘桩头(110)、V相绝缘桩头(112)和W相绝缘桩头(114)的矩形开孔处向上伸出。
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