一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构的制作方法

：本发明属于控制器，具体涉及一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构。

背景技术

0、背景技术：

1、电机及其控制系统是全电动工程车、风电驱动系统的必备功率驱动的动力环节。电机及其控制系统结构主要包括控制器、编码器和电机三个部分。在全电动工程车以及风电驱动系统中，常见的电机类型为永磁同步电机。根据工作环境和性能的要求，以及电机结构的固定不变，永磁同步电机的体积尺寸常常是固定的。因此电机及其控制系统结构的体积大小主要取决于控制器，而编码器和控制器的位置关系和连接方式就影响着控制器的大小。目前带有控制器的电机控制系统很多体积偏大，这就限制了它们的一些应用场景，并且体积大也不容易安装和维修护理。编码器作为影响电机控制好坏至关重要的因素，其安装位置和尺寸大小都影响着电机的控制效果好坏，也就是说会影响控制电机的精度。鉴于目前此种现状，这些因素都会影响电机控制系统的体积，使得其难以适应那些空间有限的工作环境及车型。另外，由于编码器与控制板通过外接线传输，存在空间磁场干扰，因此如何合理设计减少编码器与控制器之间干扰也是需要重视的技术问题之一。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、为解决上述问题，本发明提供了一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构。通过改变编码器芯片和控制器的结合方式，从而提高整个控制器的稳定性和灵活性，合理降低编码器与控制板之间信号传输干扰，降低会发生干涉而影响电机控制的概率。并且控制器与电机直接连接在一起，结构紧凑便于安装，可降低成本，散热良好，驱动能力更强。

2、通过集成编码器和控制板，并结合焊接技术和结构调整，这将成功地缩小了控制器的尺寸，这不仅增强了编码器与控制器信号传输的稳定性和灵活性，还减少了不必要的干扰。减少了电机控制系统降低了制造成本，还减少了安装空间。同时为了提高永磁同步电机及其控制器高度集成的可靠性以及设计经验的衍生性，需要对控制板空间布局及结构进行合理设计，避免编码器与控制板的pcb结构发生干涉。

3、上述目的通过以下的技术方案实现：

4、一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构，包括永磁同步电机、电机后端控制器端盖、密封圈、控制板、绝缘片、mos板和控制器外壳，其中所述永磁同步电机与所述电机后端控制器端盖通过螺钉固连，所述密封圈与所述控制器外壳粘连，所述控制板与所述绝缘片通过螺钉固连，所述绝缘片与所述mos板通过螺钉固连，所述mos板与所述控制器外壳通过螺钉固连，所述电机后端控制器端盖与所述控制器外壳由螺钉连接并形成一个容纳所述控制板、所述绝缘片、所述mos板的腔体，从而所述永磁同步电机、所述电机后端控制器端盖、所述密封圈、所述控制板、所述绝缘片、所述mos板、所述控制器外壳连接成为一个整体；

5、所述控制板包含有空心铝柱、u相线、v相线、w相线、母线地线、母线正极线、油封、磁铁安装架、编码器芯片、磁铁、u相线孔、v相线孔、w相线孔、母线地线孔、母线正极线孔，其中所述空心铝柱连接在所述控制板和所述mos板之间，所述编码器芯片与所述控制板焊接，所述磁铁安装架内嵌在所述油封，所述磁铁内嵌于所述磁铁安装架，所述w相线孔、v相线孔、u相线孔内嵌于所述控制板；

6、所述mos板包含有u相连接槽、v相连接槽、w相连接槽、母线正极线连接槽、母线地线连接槽、mosfet元件，其中所述u相连接槽、v相连接槽、w相连接槽、母线正极线连接槽、母线地线连接槽与所述mos板焊接，所述u相线、v相线、w相线分别从所述u相线孔、v相线孔、w相线孔穿过与所述u相连接槽、v相连接槽、w相连接槽相连，所述母线正极线、母线地线通过所述母线正极线孔、母线地线孔与所述母线正极线连接槽、母线地线连接槽相连，所述mosfet元件与所述mos板焊接。

7、进一步地，所述控制器外壳侧面开有孔，用来通过与外部电源连接的所述母线正极线和所述母线地线，以及通过用来电脑和单片机传递信号的信号传输线；

8、进一步地，所述控制板包含有若干固定的电解电容，以及焊接有连接单片机数据传输线的接收端子。

9、进一步地，所述控制板与所述mos板之间由所述空心铝柱相连实现通电功能。

10、进一步地，所述mos板上焊接有插针，在所述控制板相对位置上的分别对应着插孔端子，当通过螺钉固定所述mos板和所述控制板时，所述插针会插入相应位置的所述插孔端子，起到传输信号的作用。

11、本发明的有益效果为：

12、1.本发明在现有控制器的基础上，设计了用于永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构，电机与控制器高度集成设计,减少了端盖需求，减轻了设备的重量，还在生产过程中简化了工艺步骤，有效降低了生产成本，生产线上的装配和测试环节变得更加高效。

13、2.编码器与控制器高度集成设计。板内走线的设计巧妙地缩短了信号线长度，不仅减少了信号衰减，还显著提升了抗干扰能力。减少了传统系统中使用的接插件等零部件的数量，不仅提升了系统的整体集成率，还提高了系统的可靠性。通过减少接插件等部件的使用，降低了因连接不良或老化导致的问题风险，从而确保了系统的稳定运行。高度集成的设计还可以有效节省空间和简化系统的维护，提高了设备的整体效率和性能。

14、3.通过集成一体的方式，设备的体积可以显著减小，从而降低干涉和安装所需的空间，特别适合于那些空间有限的工作环境及车型，集成一体化的设备还简化了安装过程，还可以减少设备间的干涉。有效提升工作效率和设备的功能性，从而满足各种专业化需求。

技术特征：

1.一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构，其特征在于：包括永磁同步电机(1)、电机后端控制器端盖(2)、密封圈(3)、控制板(4)、绝缘片(5)、mos板(6)、控制器外壳(7)；其特征在于：所述永磁同步电机(1)与所述电机后端控制器端盖(2)通过螺钉固连，所述密封圈(3)与所述控制器外壳(7)粘连，所述控制板(4)与所述绝缘片(5)通过螺钉固连，所述绝缘片(5)与所述mos板(6)通过螺钉固连，所述mos板(6)与所述控制器外壳(7)通过螺钉固连，所述电机后端控制器端盖(2)与所述控制器外壳(7)由螺钉连接并形成一个容纳所述控制板(4)、所述绝缘片(5)、所述mos板(6)的腔体，从而所述永磁同步电机(1)、所述电机后端控制器端盖(2)、所述密封圈(3)、所述控制板(4)、所述绝缘片(5)、所述mos板(6)、所述控制器外壳(7)连接成为一个整体；

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构，其特征在于：所述控制器外壳(7)侧面开有孔，用来通过与外部电源连接的所述母线正极线(4-6)和所述母线地线(4-5)。

3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构，其特征在于：所述控制板(4)包含有若干固定的电解电容，以及焊接有连接单片机数据传输线的接收端子。

4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构，其特征在于：所述控制板与所述mos板之间由所述空心铝柱相连实现通电功能。

5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构，其特征在于：所述mos板(6)上焊接有插针，在所述控制板(4)相对位置上分别对应着插孔端子，当通过螺钉固定所述mos板(6)和所述控制板(4)时，所述插针会插入相应位置的所述插孔端子，起到传输信号作用。

技术总结本发明提出了一种永磁同步电机及其控制器高度集成系统结构，旨在提高整个控制器的稳定性和灵活性，合理降低编码器与控制板之间信号传输干扰。并且控制器与电机直接连接在一起，结构紧凑便于安装，可降低成本，散热良好，驱动能力更强。本发明通过集成编码器和控制板，并结合焊接技术和结构调整，这将成功地缩小了控制器的尺寸，这不仅增强了编码器与控制器信号传输的稳定性和灵活性，还减少了不必要的干扰。减少了电机控制系统降低了制造成本，还减少了安装空间。同时为了提高永磁同步电机及其控制器高度集成的可靠性以及设计经验的衍生性，需要对控制板空间布局及结构进行合理设计，避免编码器与控制板的PCB结构发生干涉。技术研发人员：张贵杰,李志鹏,张平,王磊受保护的技术使用者：上海频控科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4