一種一體化電的制造方法
【專利摘要】一種新型一體化電機，屬于工業自動控制【技術領域】。包括電機本體和驅動部分，電機內部按照永磁同步電機或者無刷直流電機設計，定子由硅鋼片疊成，轉子上排列磁鋼；電機本體由前法蘭（1）、定子鐵芯（2）、后法蘭（3）、主軸（4）、端子盒（5）構成；驅動部分由繼電器板（7）、電源板（8）、驅動板（9）、電容板（10）構成；電容板（10）和傳感器（11）裝在后法蘭（3）的里面，繼電器板（7）、電源板（8）、驅動板（9）安裝在端子盒（5）里面；在電機主軸（4）后端連接傳感器（11）；實現了一體化設計。優點在于，整個系統響應迅速、結構輕巧、免維護，且功率密度大，充分發揮永磁同步電機和無刷直流電機的優勢。
【專利說明】一種一體化電機
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于工業自動控制【技術領域】，特別涉及一種一體化電機，適用于使用直流電源供電的交流永磁伺服電機和無刷直流電機。
【背景技術】
[0002]隨著信息技術的飛速發展和電力電子技術的進步，直流電源供電的直流電機已經能夠被配有控制器的交流永磁同步電機和無刷直流電機完全代替，即保留了直流電機過硬的機械特性，又可以解決直流電機本身換向器帶來的種種維護問題。但是，普通的交流永磁同步電機和無刷直流電機往往電機本體和控制器是分開的兩個單體，這在安裝上帶來種種不便。由于多出來的控制部分，從使用的角度與傳統的直流電機有很大不同。本專利所述一體化電機就是為了能夠完整的替代直流電機，將驅動部件和電機本體結合在一起的新型一體化電機。
【發明內容】
[0003]本實用新型專利的目的是提供一種一體化電機，具體的講，是將驅動裝置和電機本體結合在一起的電機，可以徹底替代現有的同等級直流電機。
[0004]本實用新型包括電機本體和驅動部分，電機內部按照永磁同步電機或者無刷直流電機設計，定子由硅鋼片疊成，并繞有線圈以產生定子磁場，轉子上排列磁鋼以產生轉子磁場，電機本體由前法蘭1、定子鐵芯2、后法蘭3、主軸4、端子盒5等構成；驅動部分由繼電器板7、電源板8、驅動板9、電容板10組成；電容板10和傳感器11裝在后法蘭3的里面，繼電器板7、電源板8、驅動板9安裝在端子盒5里面；在電機主軸4后端連接傳感器11檢測轉子相對位置，控制信號反饋到驅動板9中。這樣就將控制部分集成到電機里，電機本體與驅動部分作為一個整體，實現了一體化設計。電機采用直流電源供電，而電機本體是交流電機。
[0005]在后法蘭3上面開槽，用于放置電容板10，同時，在后法蘭3側面增加散熱筋加強散熱。
[0006]傳感器11占用了一定的軸向長度，在電容板10上面開孔，孔的大小比傳感器11略大，恰好可以讓傳感器11通過，合理得利用了原有傳感器11的軸向空間，使得結構更加緊湊。電容板10上采用分布式電容，電容板10上面的電容圍繞傳感器11放置，有效地減小了電容的軸向高度。
[0007]驅動板9按照所選功率器件外形設計，極大地縮小了所占用的空間，并與器件緊密貼合。驅動板9上使用專用電機控制芯片，配以邏輯電路，無需編寫軟件，完全使用硬件實現電機所需的所有功能。通過邏輯控制電路實現電機的軟起和轉向控制。
[0008]電源板8上面使用DC-AC模塊，將外部的直流電壓轉變成驅動電機的交流電壓，使用DC-DC模塊將高壓直流轉換成低壓直流為控制部件的各個有源芯片供電。在電源板8上面開有溝槽，用于高電壓與低電壓的隔離。[0009]電源插頭6上面直接連接直流電源高電平和低電平，從接口上可以直接替換直流電機。
[0010]本實用新型的優點:通過一系列的一體化設計使得交流供電的永磁同步電機和無刷直流電機可以像直流電機一樣直接接到直流電源上使用。整個系統響應迅速、結構輕巧、免維護，且功率密度大，充分發揮永磁同步電機和無刷直流電機的優勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為一體化電機前正側視圖。
[0012]圖2為一體化電機后正側視圖。
[0013]圖3為一體化電機俯視圖。
[0014]圖4為一體化電機后視圖。
[0015]圖中，前法蘭1、定子鐵芯2、后法蘭3、主軸4、端子盒5、電源插頭6、繼電器板7、電源板8、驅動板9、電容板10、傳感器11。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型包括前法蘭1、定子鐵芯2、后法蘭3、主軸4、端子盒5、電源插頭(6)、繼電器板7、電源板8、驅動板9、電容板10、傳感器11等。
[0017]下面將通過圖1-圖4對本發明作進一步的詳細說明。
[0018]在后法蘭3后端面用銑刀銑出適合電容板10外形的空間比便安裝電容板10。電容板10設計成中間開孔的形式，安裝在后法蘭3之后，恰好可以讓主軸4從中間的孔洞伸出，主軸伸出的部分能夠連接傳感器11傳遞轉子的位置信號，為驅動板9提供觸發信號。組裝好之后電容板10上面的電容環繞在傳感器11周圍，并沒有因為增加電容板10而增加電機的軸向長度。充分利用原有傳感器(11)已經占用的空間，使得一體化電機結構緊湊。
[0019]另外，在后法蘭3為放置電容板10所銑凹槽四周的外壁上銑出散熱筋，有助散熱。
[0020]電容板10上面采用分布式電容設計，圍繞軸線放置一圈電容。
[0021]驅動板9根據功率器件的針腳以及外形進行設計，能夠緊密貼合到功率器件上面，有效的利用空間。并且，驅動板9上面使用電機專用控制芯片，配合傳感器11上發送出的信號對電機運行進行控制。驅動板9通過純硬件搭載，實現電機的控制。
[0022]電源板8上面使用DC-AC模塊實現直流電壓向交流電壓的轉換，從而使得原本的交流電機可以外接直流電運行。并且在電源板8的低壓和高壓信號之間開有溝槽來實現信號的隔離。
[0023]從結構上看，把電容板10和傳感器11裝在后法蘭的里面，只占用了原先傳感器11的位置，軸向長度沒有增加。而繼電器板7、電源板8、驅動板9安裝在端子盒5里面，并不過多得增加電機的高度。把電機的插頭換為電源插頭6能直接接直流電源。就這樣，實現了 一體化電機的功能。
【權利要求】
1.一種一體化電機,包括電機本體和驅動部分，電機內部按照永磁同步電機或者無刷直流電機設計，定子由硅鋼片疊成，轉子上排列磁鋼；其特征在于:電機本體由前法蘭(I)、定子鐵芯(2)、后法蘭(3)、主軸(4)、端子盒(5)構成；驅動部分由繼電器板(7)、電源板(8)、驅動板(9)、電容板(10)構成；電容板(10)和傳感器(11)裝在后法蘭(3)的里面，繼電器板(7)、電源板(8)、驅動板(9)安裝在端子盒(5)里面；在電機主軸(4)后端連接傳感器(11)。
2.根據權利要求1所述的一體化電機，其特征在于:后法蘭(3)上面開槽，在后法蘭(3)側面增加散熱筋。
3.根據權利要求1所述的一體化電機，其特征在于:電容板(10)上面開孔。
4.根據權利要求1所述的一體化電機，其特征在于:電容板(10)上面的電容圍繞傳感器(11)放置。
5.根據權利要求1所述的一體化電機，其特征在于:電源板(8)上面開有隔絕高、低壓的溝槽。
【文檔編號】H02K11/00GK203708008SQ201420044615
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】佟寧澤, 王東文, 陳雪松, 侯竑, 趙飛, 王文生, 宋詞, 劉超, 黨成濤, 陳勇 申請人:冶金自動化研究設計院