励磁单元以及励磁系统的制作方法

本实用新型涉及电力驱动领域，尤其是涉及一种励磁单元以及励磁系统。

背景技术：

励磁单元，又称为励磁功率单元，是用于向电机转子提供励磁电流的部件，也是构成直流传动驱动系统的主要部分。

目前国际国内传动产业中，直流传动驱动系统大多采用改制扩容的方案，改制扩容方案的一个关键环节就是直流调速器的扩容。现有各个厂家对直流调速器扩容的方式各不相同，在励磁的控制上大多采用在原励磁单元位置简单更换功率模块，加大励磁容量，这样一方面会导致对应不同容量的电机在功率模块的设置上的统一性较差，另一方面则会出现故障率大的问题。

综上所述，现有的励磁单元采用单独更换功率模块的方式使励磁单元存在对不同容量电机的统一性较差、故障率大的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种励磁单元以及励磁系统，以缓解现有技术中的励磁单元存在的对不同容量电机的统一性较差、故障率大的问题，能够改善励磁单元对不同容量电机的统一性，降低故障率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种励磁单元，包括：散热器、可控硅、整流二极管、分流器和接线端子排；其中，

所述可控硅、所述整流二极管、所述分流器和所述接线端子排均设置在所述散热器上；

所述可控硅包括第一端子、第二端子、第三端子以及第一控制接口和第二控制接口；

所述整流二极管包括一号端子、二号端子和三号端子；

所述分流器包括第一连接端和第二连接端；

所述接线端子排包括多个接线端子；

所述第一端子用于连接接线端子3U1，所述一号端子用于连接接线端子3W1，所述第二端子与所述二号端子相连接并用于连接接线端子3C，所述第三端子、所述三号端子和所述第一连接端相连接并用于连接接线端子3D1，所述第二连接端用于连接接线端子3D；

所述第一控制接口用于连接第一控制信号接线端子G1，所述第二控制接口用于连接第二控制信号接线端子G2。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述可控硅、所述整流二极管和所述分流器平行排列。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述分流器、所述整流二极管和所述可控硅的底部分别涂覆有导热硅脂。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，所述散热器包括散热基板、散热器组件和支撑装置，在所述散热基板上安装有多个平行的散热器组件，各个所述散热器组件均通过导轨装置安装在所述散热基板的下表面，所述支撑装置用于支撑所述散热基板。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述散热器组件为翅片状。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述导轨装置包括导轨和与所述导轨相匹配的滑块，所述导轨设置于所述散热基板的下表面，所述滑块设置于所述散热器组件的顶部。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述散热器采用铝型材。

结合第一方面的第三种可能的实施方式之一，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述散热器组件的个数为7个。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种励磁系统，包括直流调速器和第一方面及其各可能实施方式之一提供的励磁单元，所述直流调速器与所述励磁单元相连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，该励磁系统还包括交流接触器和直流电机。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的励磁单元和励磁系统中，其中，该励磁单元包括：散热器、可控硅、整流二极管、分流器和接线端子排；其中，可控硅、整流二极管、分流器和接线端子排均设置在散热器上；可控硅包括第一端子、第二端子、第三端子以及第一控制接口和第二控制接口；整流二极管包括一号端子、二号端子和三号端子；分流器包括第一连接端和第二连接端；接线端子排包括多个接线端子；第一端子用于连接接线端子3U1，一号端子用于连接接线端子3W1，第二端子与二号端子相连接并用于连接接线端子3C，第三端子、三号端子和第一连接端相连接并用于连接接线端子3D1，第二连接端用于连接接线端子3D；第一控制接口用于连接第一控制信号接线端子G1，第二控制接口用于连接第二控制信号接线端子G2。因此，本实用新型实施例中提供的技术方案，采用将励磁单元外置式独立结构，通过将可控硅、整流二极管、分流器分别与接线端子排进行连接，然后由接线端子排外接其他设备装置，由于该励磁单元的功率模块器件统一，能够进行独立安装，使得励磁单元安全可靠，从而避免了由于单独更换功率模块带来的对不同容量电机的统一性不好、故障率高的问题，能够改善励磁单元对不同电机容量的统一性，从而降低故障率。此外，本实用新型实施例中的励磁单元采用模块化设计，便于更换，进一步提高了设备可靠性。同时，本实用新型实施例提供的励磁单元还具有功率结构紧凑、占用空间小、安装维护方便；采用散热器改善了励磁单元的散热效果。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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为本实用新型实施例提供的一种励磁单元的结构示意图；

图2为图1中的散热器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的一种励磁单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的另一种励磁系统的结构示意图。

图标：10-散热器；20-可控硅；30-整流二极管；40-分流器；50-接线端子排；11-散热基板；12-散热器组件；13-支撑装置；21-第一端子；22-第二端子；23-第三端子；24-第一控制接口；25-第二控制接口；30-整流二极管；31-一号端子；32-二号端子；33-三号端子；41-第一连接端；42-第二连接端；100-直流调速器；200-励磁单元；300-交流接触器；400-直流电机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

目前现有的各个厂家对直流调速器扩容的方式各不相同，在励磁的控制上大多采用在原励磁单元位置简单更换功率模块，加大励磁容量，这样一方面会导致对应不同容量的电机在功率模块的设置上的统一性较差，另一方面则会出现故障率大的问题，基于此，本实用新型实施例提供的一种励磁单元和励磁系统，以缓解现有技术中的励磁单元存在的对不同容量电机的统一性较差、故障率大的问题，能够改善励磁单元对不同容量电机的统一性，降低故障率。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种励磁单元进行详细介绍。

实施例一

如图1和图2所示，本实用新型实施例一提供了一种励磁单元，主要应用于水电码头、冶金、起重等行业中对直流电机有调速要求的设备，如轧机、起重机等，该励磁单元包括：散热器10、可控硅20、整流二极管30、分流器40和接线端子排50。

其中，上述可控硅、上述整流二极管、上述分流器和上述接线端子排均固定设置在上述散热器上。

具体的，可控硅20、整流二极管30、分流器40和接线端子排50均分别通过螺钉(或者螺母)固定在散热器10的散热基板11的上表面上，该螺钉(或者螺母)可以是一字螺钉(或者螺母)、十字螺钉(或者螺母)，具体型号可以根据实际需求设置，例如M4或者M6型号螺钉，本实施例优选的是采用M4型号螺钉。

可控硅20包括第一端子21、第二端子22、第三端子23以及第一控制接口24和第二控制接口25。

整流二极管30包括一号端子31、二号端子32和三号端子33。

分流器40包括第一连接端41和第二连接端42。

接线端子排50包括多个接线端子，用于与上述可控硅、整流二极管、分流器连接，从而实现该励磁单元和电机、电源以及直流调速器等设备的相互连接。

上述第一端子用于连接接线端子3U1，上述一号端子用于连接接线端子3W1，上述第二端子与上述二号端子相连接并用于连接接线端子3C，上述第三端子、上述三号端子和上述第一连接端相连接并用于连接接线端子3D1，上述第二连接端用于连接接线端子3D。

上述第一控制接口用于连接第一控制信号接线端子G1，上述第二控制接口用于连接第二控制信号接线端子G2。

优选的是，上述散热器包括散热基板11、散热器组件12和支撑装置13，在上述散热基板上安装有多个平行的散热器组件，各个散热器组件均通过导轨装置安装在上述散热基板的下表面，上述支撑装置用于支撑上述散热基板。

进一步的是，上述导轨装置包括导轨和与上述导轨相匹配的滑块，上述导轨设置于上述散热基板的下表面，上述滑块设置于上述散热器组件的顶部。

具体的，上述散热基板为长方形，上述支撑装置设置在上述散热基板的两端，两个上述支撑装置之间设置有多个散热器组件，多个散热器组件相互平行等间隔设置，且多个散热器组件的规格(尺寸)相等，呈阵列排布，整齐美观，同时，任意两个散热器组件之间具有散热通道，有利于散热；各个上述散热器组件均通过导轨装置安装在上述散热基板的下表面。

上述散热基板的上表面为平滑面，上述可控硅、整流二极管、分流器和接线端子排均设置在上述散热基板的平滑的上表面上，上述支撑装置用于支撑上述散热基板以及散热基板上表面的可控硅、整流二极管、分流器和接线端子排等组件，上述散热基板的下表面设置有多个导轨(上述导轨间隔设置，且均匀分布)，上述散热器组件的顶端设置有滑块，上述滑块与上述导轨相匹配。该导轨优选为直线导轨(沿散热基板的长度方向)，且该直线导轨与外壳的开口(沿散热基板宽度方向)垂直，通过该直线导轨各个散热器组件可以从开口中抽出，便于散热器组件的更换维护。散热器组件模块化设计，可快速更换，结构紧凑，生产维护简单，当其中某个散热器组件损坏时，可以单独抽出进行更换，方便快捷。

上述支撑装置与上述散热基板成一体式连接，上述支撑装置内侧表面设置有凸起，上述凸起为条纹状，上述条纹状凸起间隔设置，增加了散热面积，上述支撑装置远离上述散热基板的一侧底端设置有安装脚，上述安装脚上设置有安装孔，安装孔为四个，励磁设备通过四个安装孔与其他设备(如设备基板)可拆卸的连接。

优选的是，上述散热器组件为翅片状。

进一步的，上述散热器组件中间开设有封闭风道，具体的，上述散热器组件为中空结构，中空结构的中心设置一分割片，将中空结构分成上通风孔和下通风孔，通过采用封闭风道结构，既可以提高散热效果，又增强了功率器件的出力、降低了故障率。需要指出的是，散热器组件的外边缘为细密条纹状结构(翅形凸起)，进一步增加了散热面积，提高了散热效果。

进一步的是，上述散热器组件的个数为7个。

优选的是，上述分流器、上述整流二极管和上述可控硅的底部分别涂覆有导热硅脂，并依次间隔的采用螺钉固定在散热器10上不能颠倒，通过螺钉的紧固作用以及导热硅脂的设置，使整流二极管和上述可控硅的底板与散热基板的上表面接触更加紧密，起到良好的散热作用，改善了励磁单元的散热效果。

进一步的是，上述可控硅、上述整流二极管和上述分流器平行排列。

优选的是，上述可控硅、上述整流二极管和上述分流器平行间隔设置，紧密排列。上述紧密排列可以是完全贴合，两者之间也可以留有较小间距(以方便导线走线)。具体的，上述可控硅、上述整流二极管和上述分流器沿导轨所在的长度方向平行间隔排布。

进一步的是，上述接线端子排也可以与上述可控硅、上述整流二极管和上述分流器平行设置，即上述接线端子排的长度方向与导轨方向平行，考虑到散热器空间的局限性，为了充分利用散热基板的空间，减小励磁单元的体积，上述接线端子排的长度方向垂直于上述可控硅、上述整流二极管和上述分流器形成的平面，且上述接线端子排沿散热基板的宽度方向设置。

进一步的是，上述接线端子排采用12位接线端子排。

下面结合图1，以接线端子排采用12位接线端子排为例进行连接说明。

具体的，在本实施例中，接线端子排设置在散热基板的外边缘侧，且长度方向沿散热基板的宽度方向设置，即长度方向上包括12个接线端子，接线端子的标号为1-12个数字，沿1-12数字方向，依次设置有分流器、整流二极管和可控硅，且分流器的第一连接端、整流二极管的三号端子和可控硅的第三端子靠近接线端子排，分流器的第二连接端、整流二极管的一号端子和可控硅的第一端子远离接线端子排；接线端子排50的1号接线端子作为接线端子3U1，2号接线端子作为接线端子3W1，3号接线端子作为接线端子3C，4号接线端子作为接线端子3D，5号接线端子作为接线端子3D1，6号接线端子作为第一控制信号接线端子G1，7号接线端子作为第一控制信号接线端子G2。

上述第一端子通过导线连接到接线端子排的1号接线端子，然后由接线端子排的1号接线端子外接交流励磁电源3U1相和/或直流调速器的3U1，实现可控硅与交流励磁电源和/或直流调速器的连接；上述第一端子通过导线连接到接线端子排的2号接线端子，然后由接线端子排的2号接线端子外接交流励磁电源3W1相和/或直流调速器的3W1，实现整流二极管与交流励磁电源和/或直流调速器的连接；上述第二端子与上述二号端子通过导电铜片相连接并通过导线连接接线端子排的3号接线端子，由接线端子排的3号接线端子连接直流电机的3C相和/或直流调速器的3C；上述第三端子、上述三号端子和上述第一连接端通过导电铜片相连接并通过导线连接接线端子排的5号接线端子，然后由5号接线端子连接直流调速器的3D1，上述第二连接端通过导线连接接线端子排的4号端子，然后由4号接线端子连接直流电机的3C相和/或直流调速器的3D；上述第一控制接口通过导线连接在接线端子排的6号接线端子，上述第二控制接口通过导线连接在接线端子排的7号接线端子，然后由接线端子排的6号接线端子、7号接线端子分别外接直流调速器的G1、G2。

本实用新型实施例提供的励磁单元，采用将励磁单元外置式独立结构，通过将可控硅、整流二极管、分流器分别与接线端子排进行连接，然后由接线端子排外接其他设备装置，由于该励磁单元的功率模块器件统一，能够进行独立安装，使得励磁单元安全可靠，从而避免了由于单独更换功率模块带来的对不同容量电机的统一性不好、故障率高的问题，能够改善励磁单元对不同电机容量的统一性，从而降低故障率。此外，本实用新型实施例中的励磁单元采用模块化设计，便于更换，进一步提高了设备可靠性。同时，本实用新型实施例提供的励磁单元还具有功率结构紧凑、占用空间小、安装维护方便；采用散热器改善了励磁单元的散热效果。

实施例二

参见图3和图4，本实用新型实施例二提供了一种励磁系统，该系统包括：直流调速器100和实施例一提供的励磁单元200，其中上述直流调速器与上述励磁单元相连接。

具体的，上述励磁单元的直流调速器通过励磁单元的接线端子排的对应接线端子相连接。

进一步的是，本实施例提供的励磁系统还可以包括交流接触器300和直流电机400，交流接触器300和直流电机400分别与励磁单元200相连接。

其中，交流接触器用于为励磁单元提供交流供电，励磁单元用于为直流电机提供直流励磁电流。交流接触器和直流电机分别通过励磁单元的接线端子排的对应接线端子相连接。具体连接关系可以参见实施例一，在此不再赘述。

本实用新型实施例提供的励磁系统，与上述实施例提供的励磁单元具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。