一种电机控制器外壳的制作方法

1.本发明涉及电机驱动领域，特别是涉及一种电机控制器的外壳、以及包含该电机控制器的电动设备。


背景技术：

2.传统的交流电机都是三相的，相对应的电机控制器的输出接线柱也只有3个。在专利号为“zl 2021 2 1951147.0”的专利文件中提到了一种输出电源线或输出接线柱至少为6个的新型电机控制器，所以传统的电机控制器外壳已经无法匹配新型电机控制器。新的外壳如何开孔影响到了新型电机控制器内部的电路结构，甚至影响了电机控制器的性能和寿命等，影响了安装该电机控制器的电动设备的性能。


技术实现要素：

3.本发明是为解决上述问题而进行的，通过提供新型的电机控制器外壳，有利于电机控制器内部电路板的布局，而且接线简单、整齐、美观且容易检修。为了实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：
4.《结构一》
5.本发明提供了一种外壳，包含于电机控制器中，其特征在于：外壳具有顶面和4个侧面，顶面具有至少6个第一通孔，所有第一通孔呈一条直线排列，且该直线与顶面的两条侧边平行。
6.本发明提供的外壳还可以具有这样的技术特征：其中，顶面为长方形，顶面的长宽比大于等于1.5。
7.本发明提供的外壳还可以具有这样的技术特征：其中，顶面具有至少9个第一通孔，第一通孔的数量是3的正整数倍。
8.本发明提供的外壳还可以具有这样的技术特征：其中，所有第一通孔的孔径都相等且大于等于8毫米。
9.本发明提供的外壳还可以具有这样的技术特征：其中，顶面具有至少2个第二通孔，所有第二通孔的孔径都相等，且大于等于10毫米。
10.本发明提供的外壳还可以具有这样的技术特征：其中，顶面的四周具有至少6个第三通孔，所有第三通孔的孔径都相等，且大于等于5毫米。
11.本发明提供的外壳还可以具有这样的技术特征：其中，顶面具有一个长方形的接插件开口。
12.本发明提供的外壳还可以具有这样的技术特征：其中，外壳为绝缘材料，外壳的颜色为黑色。
13.《结构二》
14.进一步，本发明还提供了一种含有上述外壳的电机控制器。
15.《结构三》
16.进一步，本发明还提供了一种含有上述电动控制器的电动设备。
17.发明的作用与效果
18.根据本发明提供的外壳、电机控制器和电动设备，由于外壳具有顶面和4个侧面，顶面具有至少6个第一通孔，所有第一通孔呈一条直线排列，且该直线与顶面的两条侧边平行，所以，呈一条直线排列第一通孔可以容许电机控制器的输出电源线或接线柱通过，输出电源线或与接线柱连接的电源线不会产生交叉，整齐、美观、容易接线和维修，另外，与输出电源线或接线柱相连接的半桥电路可以平行排列，不容易产生干扰，还有，直流电源的正、负极母线可以呈直线分布在所有半桥电路的两边，不但容易布线，还有利于减少干扰，减小电路板的面积。总之，本发明具有结构设计合理、简单、高效、可靠等优点。
附图说明
19.图1为本发明实施例的电机驱动系统的结构示意图，
20.图2为本发明实施例的外壳的顶面结构图，
21.图3为本发明实施例的外壳的前后侧面结构图，
22.图4为本发明实施例的外壳的左右侧面结构图。
具体实施方式
23.以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
24.图1为本发明实施例的电机驱动系统的结构示意图。
25.如图1所示，电动驱动装置10安装在电动设备中，驱动电动设备工作。电动驱动装置10包括电机11、直流电源12和控制器，控制器的主要组成部分是逆变部16，控制器还包括驱动部15、控制部14和外壳17(如图2所示)，指令发送部13可以包含在控制器中也可以独立安装在控制器外部。
26.电机11的电源线有9根，分别是电源线u1、v1、w1、u2、v2、w2、u3、v3、w3。
27.直流电源12为动力电池或整流源，具有与电机11的额定线电压相对应的恒定电压，用于提供与电机11的额定线电流相对应的直流电。
28.指令发送部13发送与电机11输出的位移、转速或转矩的值相对应的指令信号。
29.控制部14根据指令发送部13的指令信号计算并输出对应的控制信号，该控制信号为pwm(脉冲宽度调制)信号。
30.驱动部15根据pwm信号进行功率放大并输出驱动信号。
31.控制部14和驱动部15也可以合并在一个控制单元中，该控制单元可以是一个模块。电路更加简洁，电路板尺寸更小，有利于降低成本。
32.逆变部16根据驱动信号将直流电转换为交流电并提供给电机11。
33.逆变部16包含9个半桥电路161、162、163、164、165、166、167、168、169。每个半桥电路均包括串联连接的一个上桥臂电路和一个下桥臂电路，每个上桥臂电路和每个下桥臂电路包含至少一个功率开关元件。每个上桥臂电路的一端连接至正极直流母线，每个下桥臂电路的一端连接至负极直流母线，每个桥臂电路中的上桥臂电路的另一端与下桥臂电路的另一端连接所形成的连接点作为输出端。逆变部16总共有9个输出端u1、v1、w1、u2、v2、w2、u3、v3、w3。9个输出端与电源线或接线柱连接并穿过外壳的通孔与电机11的9根电源线相连
接。
34.图2为本发明实施例的外壳17的顶面结构图。外壳对控制器的逆变部16、驱动部15和控制部14起到防护作用。
35.外壳，作为电机控制器的一部分，外壳具有一个顶面和4个侧面，外壳的内部中空，逆变部16、驱动部15和控制部14固定在电路板上，电路板固定在散热铝板上，外壳和铝板把逆变部16、驱动部15和控制部14包围防护起来。逆变部16的输出端与电源线或接线柱连接后通过外壳的第一通孔与外部电机相连接。顶面第一通孔的数量与逆变部的输出端的数量相等，顶面具有至少6个第一通孔，所有第一通孔呈一条直线排列，且该直线与顶面的两条侧边平行。
36.在本实施例中，如图2所示，外壳17的顶面的第一通孔171一共有9个，分别是1711、1712、1713、1714、1715、1716、1717、1718、1719，数量与逆变部的输出端的数量相等。
37.传统的电机控制器外壳的顶面大多接近正方形，本发明的外壳的顶面为明显的长方形，当第一通孔的数量较多时，顶面的长宽比大于等于1.5。
38.当控制器的最大输出电流大于500安培时，逆变部的输出端的数量至少有9个，所以外壳的顶面具有至少9个第一通孔。本发明的外壳包含于专利号为“zl 2021 2 1951147.0”的电动驱动系统中，当电机为三相时，电机的制造成本更低，控制算法更快，电机性能更好，如图1所示，电机为9线的三相电机，电机的电源线是相数3的正整数倍，所以，第一通孔的数量是3的正整数倍。
39.当每个半桥电路输出端的额定工作电流都相等且大于等于100安培时，所有第一通孔的孔径都相等且大于等于8毫米，或者说连接半桥电路输出端的电源线或接线柱的直径最小为8毫米，保证电源线或接线柱在正常工作时的发热量能够达到相关安全标准的要求。为了满足更高的安全级别，所有第一通孔的孔径都相等且大于等于10毫米。
40.外壳的顶面还具有第二通孔172，第二通孔172至少有2个，把逆变部的正极直流母线和负极直流母线与电源线或接线柱连接后穿过第二通孔与外部的直流电源12相连接。由于第二通孔的数量少于第一通孔的数量，所以，第二通孔的孔径必须大于第一通孔的孔径，当所有第一通孔的孔径都相等且大于等于8毫米时，所有第二通孔的孔径都相等且大于等于10毫米；当所有第一通孔的孔径都相等且大于等10毫米时，所有第二通孔的孔径都相等且大于等于12毫米。同样的目的，也是为了保证相对应的电源线或接线柱在正常工作时的发热量能够达到相关安全标准的要求。
41.如图2所示，第二通孔172有3个，分别是1721、1722、1723，穿过第二通孔1723的电源线或接线柱与逆变部的负极直流母线和直流电源12的负极相连接，穿过第二通孔1722的电源线或接线柱与逆变部的正极直流母线，第二通孔1722和第二通孔1721之间连接着过流保险器，第二通孔1721和直流电源12的正极相连接。
42.外壳的顶面的四周具有至少6个第三通孔173，分别是1731、1732、1733、1734、1735、1736，所有第三通孔的孔径都相等，且大于等于5毫米。传统的外壳只需要4个第三通孔，为了把本发明的长方形的外壳紧密固定在铝块上，采用了更多数量的第三通孔。
43.顶面具有一个长方形的接插件开口174，方便安装接插件，与接插件相连接的通讯线作为控制部14与外部进行信号传递的桥梁。
44.外壳为绝缘材料，避免接线柱相互之间短路。外壳的颜色为黑色，美观且耐脏。
45.图3为本发明实施例的外壳的前后侧面结构图。外壳的前侧面和后侧面都如图3所示。
46.图4为本发明实施例的外壳的左右侧面结构图。外壳的左侧面和右侧面都如图4所示。
47.如图2所示的顶面、如图3所示的前侧面和后侧面、如图4所示的左侧面和右侧面，共同构成中空的起保护作用的外壳。
48.实施例的作用与效果
49.根据本实施例提供的外壳、电机控制器和电动设备，由于外壳具有顶面和4个侧面，顶面具有至少6个第一通孔，所有第一通孔呈一条直线排列，且该直线与顶面的两条侧边平行，所以，呈一条直线排列第一通孔可以容许电机控制器的输出电源线或接线柱通过，输出电源线或与接线柱连接的电源线不会产生交叉，整齐、美观、容易接线和维修，另外，与输出电源线或接线柱相连接的半桥电路可以平行排列，不容易产生干扰，还有，直流电源的正、负极母线可以呈直线分布在所有半桥电路的两边，不但容易布线，还有利于减少干扰，减小电路板的面积。总之，本实施例具有结构设计合理、简单、高效、可靠等优点。
50.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。