CN111245165B - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机，包括同轴布置且为一体安装连接的电机部件和控制器部件，所述电机部件的电机壳体与所述控制器部件的控制器壳体的横截面外形一致。该电机采用一体安装连接结构，控制器部件和电机部件同轴布置，因此，与现有的分体式电机相比，该电机的总体积仅比电机部件多出越1/3，减小了体积，减轻了重量，不需要现场安装。

Description

一种电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机。

背景技术

电机是常用的动力输出装置，现有的电机通常由独立的电机部件和控制器部件分体安装而成。电机部件和控制器部件分别提供给用户安装，该电机存在体积大、重量大、现场装配复杂、防护等级低等缺陷。

因此，如何解决分体式电机体积大、重量大、现场装配复杂的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电机，以实现电机的一体化，减小电机体积和重量。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种电机，包括同轴布置且为一体安装连接的电机部件和控制器部件，所述电机部件的电机壳体与所述控制器部件的控制器壳体的横截面外形一致。

优选地，在上述的电机，所述控制器壳体内还设置有直流出线腔和控制出线腔，所述直流出线腔用于容置直流出线；所述控制出线腔用于容置控制出线。

优选地，在上述的电机，所述控制器壳体内的控制器冷却介质流道与所述电机壳体内的电机冷却介质流道相连通。

优选地，在上述的电机，所述控制器冷却介质流道与所述电机冷却介质流道的截面尺寸一致。

优选地，在上述的电机，所述控制器部件包括所述控制器壳体、控制器端盖以及位于所述控制器壳体内部的控制器模块，所述控制器端盖安装于所述控制器壳体远离所述电机部件的一端；所述控制器模块通过集电盘与所述电机部件的定子绕组连接。

优选地，在上述的电机，所述控制器模块包括功率组件、电容器组件、控制组件、直流端组件和交流组件；

所述交流组件与所述功率组件的一端连接，所述交流组件通过所述集电盘与所述定子绕组连接；

所述控制组件设置在所述控制器壳体靠近所述电机部件的一端，所述控制组件与所述功率组件连接；

所述功率组件设置于所述电容器组件的外周与所述控制器壳体的内壁之间；

所述直流端组件设置在所述电容器组件和所述控制器端盖的端面之间，所述直流端组件与外部直流电源、所述功率组件的正、负直流端子和所述电容器组件连接。

优选地，在上述的电机，所述控制器壳体的截面内圈形状为多边形，所述电容器组件的电容器外壳截面的外形为多边形，且与所述控制器壳体的截面内圈形状相同，所述电容器外壳的每个棱边与所述控制器壳体的内圈对应棱边支撑连接，所述电容器外壳中容置有电容器。

优选地，在上述的电机，所述电容器与所述电容器外壳之间的缝隙填充有导热胶；所述控制器壳体的每个内壁面和对应的所述电容器外壳的外壁面之间均紧密贴合固定一个所述功率组件。

优选地，在上述的电机，所述功率组件包括弹性体和发热部件，所述发热部件固定于所述弹性体上，使所述发热部件与所述控制器壳体的内壁面贴合。

优选地，在上述的电机，所述电容器外壳的每个棱边均设置有第一定位结构，所述控制器壳体的内圈每个棱边均设置有与所述第一定位结构支撑定位的第二定位结构。

优选地，在上述的电机，所述第一定位结构为定位凹槽，所述第二定位结构为定位凸起；

或者所述第一定位结构为定位凸起，所述第二定位结构为定位凹槽。

优选地，在上述的电机，所述控制组件与所述电机部件的内部端盖之间设置有隔热垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的电机中，电机部件和控制器部件同轴布置且为一体安装连接，电机部件的电机壳体与控制器部件的控制器壳体的横截面外形一致。该电机采用一体安装连接结构，控制器部件和电机部件同轴布置，因此，与现有的分体式电机相比，该电机的总体积仅比电机部件多出约1/3，减小了体积，减轻了重量，不需要现场安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电机的爆炸示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电机的控制器部件的爆炸示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电机的功率组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电机的电容器组件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电机的控制器壳体的结构示意图。

其中，1为控制器部件、2为电机部件；

11为控制器端盖、12为直流端组件、13为电容器组件、131为电容器、132为电容器外壳、1321为第一定位结构、14为功率组件、141为弹性体、142为发热部件、15为控制器壳体、151为控制出线腔、152为直流出线腔、153为第二定位结构、16为交流组件、17为控制组件；

21为电机壳体、22为电机定子、23为电机转子、24为集电盘、25为电机内部端盖。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种电机，实现了电机的一体化，减小了电机体积和重量。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，本发明实施例提供了一种电机，包括电机部件2和控制器部件1，电机部件2包括电机壳体21、电机转子23和电子定子22，控制器部件1包括控制器壳体15，电机部件2和控制器部件1同轴布置且为一体安装连接，电机壳体21与控制器壳体15的横截面外形一致。

该电机采用一体安装连接结构，控制器部件1和电机部件2同轴布置，因此，与现有的分体式电机相比，该电机的总体积仅比电机部件2多出约1/3，总体积比目前的分体式电机的总体积减小约1/4，减小了体积，减轻了重量，不需要现场安装，外形最简单。

如图5所示，在本实施例中，控制器壳体15内还设置有直流出线腔152和控制出线腔151，直流出线腔152用于容置直流出线；控制出线腔151用于容置控制出线。直流出线腔152和控制出线腔151可以凸出控制器壳体15的外表面，也可以位于控制器壳体15的外表面以内，该电机的电机部件2与控制器部件1之间的电缆线、信号线均集成在控制器壳体15和电机壳体21内，提高了电机的防护等级，防护等级能够达到IP67。由于线缆位于壳体内部，因此，电缆线和信号线可以采用防护等级较低的线缆，防护等级可以降为IP55，线缆成本约减少现有的分体式电机成本的1/10；功率电缆变短，电缆线路损耗减小，而且现场减少接线的工作。

进一步地，在本实施例中，控制器冷却介质流道设置在控制器壳体15内，电机冷却介质流道设置在电机壳体21内，且控制器冷却介质流道与电机冷却介质流道相连通。由于冷却介质流道均设置在壳体内，采用封闭流道，因此，进一步提高了防护等级，且控制器冷却介质流道与电机冷却介质流道相连通，简化了介质流通结构。

更进一步地，控制器冷却介质流道与电机冷却介质流道的截面尺寸一致，提高了两个冷却介质流道的连通的密封性，且加工简单。

如图1和图2所示，对控制器部件1进一步优化，在本实施例中，控制器部件1包括控制器壳体15、控制器端盖11以及位于控制器壳体15内部的控制器模块，控制器端盖11安装于控制器壳体15远离电机部件2的一端，控制器端盖11与控制器壳体15的密封满足IP67的防护等级；控制器壳体15的一端与电机壳体21的一端连接，内部的控制器模块通过集电盘24与电机部件2的定子绕组连接，便于装配，集电盘24把电机部件2的各相绕组的小电流汇集到总的交流端子上，集电盘24的交流端子以同轴的方式与控制器部件1的交流组件16形成电接触，进而连通电机部件2与控制器部件1之间的功率回路。

在本实施例中，控制器模块包括功率组件14、电容器组件13、控制组件17、直流端组件12和交流组件16；其中，控制器模块与电机部件2电连接具体是指交流组件16通过集电盘24与电机部件2的定子绕组连接。

控制组件17设置在控制器壳体15靠近电机部件的一端，控制组件17与功率组件14、传感器和外部控制信号连接；功率组件14设置于电容器组件13的外周与控制器壳体15的内壁之间；直流端组件12设置在电容器组件13和控制器端盖11的端面之间，直流端组件12与外部直流电源、功率组件14的正、负直流端子和电容器组件13连接。功率组件14主要包含多层厚铜电路板、半导体功率开关、功率端子及控制端子等。功率组件14的多层厚铜电路板为半导体功率开关提供电气通路，半导体功率开关控制电路的通断，功率端子连接于控制器部件1的交流组件16和直流端组件12。

进一步地，在本实施例中，控制器壳体15的截面内圈形状为多边形，电容器组件13包括电容器外壳132和电容器131，电容器131容置于电容器外壳132中。电容器外壳132截面的外形为多边形，且与控制器壳体15的截面内圈形状相同，电容器外壳132的每个棱边与控制器壳体15的内圈对应棱边支撑连接，具体地，电容器外壳132的棱边与控制器壳体15的内圈对应棱边过盈配合。通过将控制器壳体15的截面内圈和电容器外壳132的截面外形设置成多边形，实现了电容器组件13与控制器壳体15的牢固支撑连接，防止了电容器组件13在控制器壳体15内转动，不需要在壳体上开孔，不需要通过螺钉等零件进行连接，连接结构简单，进一步提高了防护等级。同时，电容器组件13通过棱边与控制器壳体15接触，为电容器组件13提供散热路径，热量通过棱边传递给控制器壳体15，通过控制器壳体15进行散热。

作为优化，控制器壳体15的截面内圈和电容器外壳132的截面的外形均为六边形，通过六边形和六个棱边的结构实现定位支撑连接。当然，截面形状还可以为三角形、四边形、五边形或八边形等多边形。

如图4和图5所示，进一步地，在本实施例中，电容器外壳132的每个棱边均设置有第一定位结构1321，控制器壳体15的内圈每个棱边均设置有与第一定位结构1321支撑定位的第二定位结构153。电容器外壳132和控制器壳体15通过第一定位结构1321和第二定位结构153实现了稳定可靠的支撑和定位。

具体地，第一定位结构1321为定位凹槽，相应地，第二定位结构153为定位凸起；或者第一定位结构1321为定位凸起，相应地，第二定位结构153为定位凹槽。在一个电容器外壳132上，第一定位结构1321可以全部为定位槽或定位凸起，或者同时具有定位凹槽和定位凸起，相应地，控制器壳体15上的第二定位结构153可以全部为定位凸起或定位凹槽，或者同时具有定位凸起和定位凹槽，只要能够实现第一定位结构1321和第二定位结构153的配合支撑定位即可。

进一步地，在本实施例中，电容器131与电容器外壳132之间的缝隙填充有导热胶，用于固定电容器131并散热，提高了电容器组件13的散热性能；控制器壳体15的每个内壁面和对应的电容器外壳132的外壁面之间均紧密贴合固定一个功率组件14，功率组件14的发热量均匀散到控制器壳体15上，散热能力最大化。

如图3所示，更进一步地，在本实施例中，功率组件14包括发热部件142和弹性体141，发热部件142固定于弹性体141上，通过弹性体141的弹性使发热部件142与控制器壳体15的内壁面贴合，以进一步降低功率组件14的热阻，实现快速散热。

在本实施例中，为了保护控制器部件1内的电器元件不受热损坏，在本实施例中，控制组件17与电机部件2的电机内部端盖25之间设置有隔热垫。

在本实施例中，大部分结构件采用挤压铝型材，能源耗费低于压铸铝型材。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电机，其特征在于，包括同轴布置且为一体安装连接的电机部件和控制器部件，所述电机部件的电机壳体与所述控制器部件的控制器壳体的横截面外形一致；

所述控制器部件包括所述控制器壳体、控制器端盖以及位于所述控制器壳体内部的控制器模块，所述控制器端盖安装于所述控制器壳体远离所述电机部件的一端；所述控制器模块通过集电盘与所述电机部件的定子绕组连接；所述控制器壳体的一端与所述电机壳体的一端连接；

所述控制器模块包括功率组件、电容器组件、控制组件、直流端组件和交流组件；

所述交流组件与所述功率组件的一端连接，所述交流组件通过所述集电盘与所述定子绕组连接；

所述控制组件设置在所述控制器壳体靠近所述电机部件的一端，所述控制组件与所述功率组件连接；

所述功率组件设置于所述电容器组件的外周与所述控制器壳体的内壁之间；

所述直流端组件设置在所述电容器组件和所述控制器端盖的端面之间，所述直流端组件与外部直流电源、所述功率组件的正、负直流端子和所述电容器组件连接；

所述控制器壳体的截面内圈形状为多边形，所述电容器组件的电容器外壳截面的外形为多边形，且与所述控制器壳体的截面内圈形状相同，所述电容器外壳的每个棱边与所述控制器壳体的内圈对应棱边支撑连接，所述电容器外壳中容置有电容器；

所述电容器外壳的每个棱边均设置有第一定位结构，所述控制器壳体的内圈每个棱边均设置有与所述第一定位结构支撑定位的第二定位结构。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述控制器壳体内还设置有直流出线腔和控制出线腔，所述直流出线腔用于容置直流出线；所述控制出线腔用于容置控制出线。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述控制器壳体内的控制器冷却介质流道与所述电机壳体内的电机冷却介质流道相连通。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述控制器冷却介质流道与所述电机冷却介质流道的截面尺寸一致。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电容器与所述电容器外壳之间的缝隙填充有导热胶；所述控制器壳体的每个内壁面和对应的所述电容器外壳的外壁面之间均紧密贴合固定一个所述功率组件。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述功率组件包括弹性体和发热部件，所述发热部件固定于所述弹性体上，使所述发热部件与所述控制器壳体的内壁面贴合。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一定位结构为定位凹槽，所述第二定位结构为定位凸起；

或者所述第一定位结构为定位凸起，所述第二定位结构为定位凹槽。

8.根据权利要求1、5、6任一项所述的电机，其特征在于，所述控制组件与所述电机部件的电机内部端盖之间设置有隔热垫。