无感无刷电机的内置控制器的安装结构的制作方法

1.本实用新型涉及电动机技术领域，具体讲是一种无感无刷电机的内置控制器的安装结构。


背景技术：

2.无刷电机的全称为无刷直流电动机，近年来，随着技术的日益成熟与完善，无刷电机已在航模、医疗器械、家用电器、办公自动化等领域得到广泛应用。
3.早期的无刷电机的控制器均是外置，占用的空间较大，线束等材料成本相对较高。近年来，无刷电机的内置控制器得到逐步推广，相比外置控制器，内置控制器或称控制器内置对空间布局要求相对低，减少了部分线束等材料和元器件，相对降低了产品生产成本。而无感电机则是通过电调反电动势信号判断转子位置换相，来自反电动势检测电路的反电动势检测信号直接输出三相对称正弦波交流电至定子绕组以使无刷电机正常运转。相比有感电机，无感电机减少了霍尔元件，相对降低了产品生产成本。
4.但现有技术的无感无刷电机的内置控制器的安装结构仍存在以下不足：控制器为一块大直径的圆环形板，径向占用面积大，导致电机径向面积大，电机安装后占用设备空间大。控制器与电机的壳体用多个螺钉固定，再将控制器罩壳或称控制器端盖用多个螺钉与电机壳体或称电机后盖固定。控制器的定位和固定占用了较多的空间，减少了控制器元器件的安装面积，即减少了控制器面板的工作面积，降低了控制器面板的空间利用率，进一步增大了控制器及电机的体积，装配零件相对多，安装工艺较繁琐，生产成本即人工成本和材料成本相对高，且影响了控制器元器件的散热效果。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是，提供一种大幅度缩小控制器面板的直径、进而缩小电机径向面积和简化安装工艺的无感无刷电机的内置控制器的安装结构。
6.本实用新型的技术解决方案是，提供一种无感无刷电机的内置控制器的安装结构，包括控制器罩壳、控制器、定子绝缘骨架和电机本体，控制器罩壳经螺杆与电机本体螺接，控制器包括上下两块圆环形板和安装在上下两块圆环形板上的元器件，控制器罩壳的内侧壁为与两块圆环形板外圆套合的圆形，下圆环形板经一支撑结构与上圆环形板固定，下圆环形板径向卡合并轴向限位在圆形的定子绝缘骨架的顶部。
7.采用以上结构后，本实用新型无感无刷电机的内置控制器的安装结构具有以下优点：控制器采用上下两块圆环形板，即上圆环形板和下圆环形板，圆环形板也可称为控制器面板，每块控制器面板的外径大幅度缩小如缩小1/3
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1/2，径向占用面积大幅度缩小，电机径向面积也大幅度缩小，电机安装后占用设备空间相对缩小。上下圆环形板经一支承结构固定，下圆环形板径向卡合并轴向限位在圆形的定子绝缘骨架的顶部，组装时只需将控制器罩壳套合并用螺杆旋紧就可，该安装结构减少了上下两块圆环形板的占用面积，增加了控制器元器件的安装面积，即增加了圆环形板的工作面积，提高了圆环形板的利用率，特别
是支撑结构使两板之间留有较大距离，上下圆环形板的元器件有足够相向延展的空间，减少了装配零件，简化了安装工艺，降低了生产成本即降低了人工成本和材料成本，且上下圆环板之间及上下圆环板与绝缘骨架之间的限位固定牢固可靠，使无感无刷电机与控制器一体化的整体性更好。
8.进一步地，支撑结构包括一l字形板，多根l字形的硬质导线穿过竖板上的孔与竖板固定，l字形板下部固定在下圆环形板的一侧，多根l字形的硬质导线的一端为横向插接接头，多根l字形的硬质导线的另一端与上圆环形板焊接。采用以上结构后，既满足了电连接的需要，又使上圆环板和下圆环板固定，进一步保证了上下圆环板之间及上下圆环板与绝缘骨架之间的限位固定牢固可靠。
9.进一步地，圆形的定子绝缘骨架的顶部有一搁置下圆环形板边沿的圆环形搁板，圆环形搁板上间隔设有多个向上的扣柱，下圆环形板外圆有与扣柱卡合的多个径向矩形凹槽，扣柱顶端内侧有扣合下圆环形板顶面的箭头式倒扣。采用以上结构后，下圆环板与圆形的定子绝缘架的径向限位、周向限位和轴向限位均稳定可靠，连接更牢固。
10.进一步地，圆环形搁板顶部间隔设有多个向上的径向限位柱，径向限位柱的内侧为弧形，下圆环形板外圆有与限位柱卡合的多个径向弧形凹槽。采用以上结构后，进一步增强了下圆环板与圆形的定子绝缘架的径向限位、周向限位和轴向限位，使连接更牢固。
11.进一步地，圆环形搁板上有多个通风散热用的缺口。采用以上结构后，既保证了下圆环板的散热，又对以下的定子线圈起到通风散热作用。
12.进一步地，控制器罩壳的侧板上有兼作通风散热口的控制器插件口，固定有硬质导线的l字形板位于控制器插件口处。采用以上结构后，电连接更方便，对上圆环形板和下圆环形板的散热效果更好。
13.进一步地，控制器罩壳顶板中心有兼作工艺孔的散热孔。采用以上结构后，安装更方便，对上圆环形板和下圆环形板的散热效果更好。
14.进一步地，功率元件设在上圆环形板上。采用以上结构后，功率元件远离热量较大的定子，使功率元件散热效果好，进一步保证了控制器工作的稳定性。
15.进一步地，控制器罩壳与电机本体的外形均为倒角的四方形，控制器罩壳的四角有第一通孔，第一通孔的顶部为沉孔，电机本体的电机定子的四角有与第一通孔对应的第二通孔，电机本体的电机端盖的四角有与第二通孔对应的螺纹孔，螺杆穿过各自的第一通孔、第二通孔旋合在各自的螺纹孔内，螺杆的大头容置在沉孔内；控制器罩壳四角的底端有下延的凸块以构成散热缝隙。采用以上结构后，电机外形体积相对小，结构紧凑，进一步简化了安装工艺，且散热效果更好。
16.进一步地，上圆环形板的边沿有多个弧形缺口，下圆环形板的边沿也有多个弧形缺口，相对应的控制器罩壳的圆形内壁上有相对应并用于周向限位的弧形凸筋，弧形凸筋沿圆形内壁轴向延伸。采用以上结构后，上圆环形板和下圆弧形板的安装时导向性更好，安装更方便快捷，到位后周向限位效果更好，使连接更稳定可靠。
附图说明
17.图1是采用本实用新型内置控制器的安装结构的无刷电机的立体结构示意图。
18.图2是图1中的部分爆炸结构示意图(未示出上下两圆环形板上的元器件)。
19.图3是图2中的再进一步的部分爆炸结构示意图一(未示出上下两圆环形板上的元器件)。
20.图4是图2中的再进一步的部分爆炸结构示意图二(未示出上下两圆环形板上的元器件)。
21.图5是本实用新型中的控制器罩壳的仰视结构示意图。
22.图中所示：1、定子绝缘骨架，2、散热孔，3、沉孔，4、第一通孔，5、控制器罩壳，6、电机本体，7、通风散热用的缺口，8、控制器插件口，9、上圆环形板，10、下圆环形板，11、l字形板，12、圆环形搁板，13、硬质导线，14、控制器，15、硬质导线的另一端，16、硬质导线的一端，17、径向矩形凹槽，18、第二通孔，19、扣柱，20、箭头式倒扣，21、径向限位柱，22、弧形缺口，23、电机端盖，24、电机定子，25、散热缝隙，26、凸块,27、径向弧形凹槽，28、圆形内壁。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要声明的是，对于这些具体实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型的各个具体实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
24.如图1、图2、图3、图4、图5所示。
25.本实用新型无感无刷电机的内置控制器的安装结构，包括控制器罩壳5、控制器14、定子绝缘骨架1和电机本体6。控制器罩壳5经螺杆(螺杆图中未示出，以下亦同)与电机本体6螺接。不难理解，以上本实用新型的名称包括两层意思：无感无刷电机的内置控制器，和无感无刷电机的内置控制器的安装结构。
26.控制器罩壳5与电机本体6的外形均可为倒角的四方形，控制器罩壳5的四角有第一通孔4，第一通孔4的顶部为沉孔3，电机本体6的电机定子24的四角有与第一通孔4 对应的第二通孔18，电机本体6的电机端盖23的四角有与第二通孔18对应的螺纹孔(螺纹孔图中未示出，以下亦同)，螺杆穿过各自的第一通孔4、第二通孔18旋合在各自的螺纹孔内，螺杆的大头容置在沉孔3内。控制器罩壳5顶板中心有兼作工艺孔的散热孔2。控制器罩壳5四角的底端有下延的凸块26以构成散热缝隙25。
27.控制器14包括上下两块圆环形板和安装在上下两块圆环形板上的元器件(元器件图中未示出，以下亦同)，控制器罩壳5的内侧壁为与两块圆环形板外圆套合的圆形，下圆环形板10经一支撑结构与上圆环形板9固定，下圆环形板10径向卡合并轴向限位在圆形的定子绝缘骨架1的顶部。功率元件设在上圆环形板9上。上圆环形板9的边沿有多个弧形缺口22，下圆环形板10的边沿也有多个弧形缺口22，相对应的控制器罩壳5的圆形内壁28上有相对应并用于周向限位的弧形凸筋(弧形凸筋图中未示出)，弧形凸筋沿圆形内壁28轴向延伸。
28.支撑结构优选包括一l字形板11，多根l字形的硬质导线13如用作信号线的硬质导线13穿过l字形板11的竖板上的孔并与竖板固定如胶粘接，l字形板11下部固定如胶粘接在下圆环形板10的一侧，多根l字形的硬质导线的一端16为横向插接接头，多根l字形的硬质导线的另一端15与上圆环形板9焊接如采用波峰焊焊接，参见图4，图中示意出上圆环形板9的焊接处的四个通孔，四根硬质导线的另一端15一一对应插接在四个通孔内，但图中未示
出波峰焊焊头。l字形板11可采用绝缘材料制作。上圆环形板9和下圆环形板10均可称为控制器面板。
29.控制器罩壳5的侧板上有兼作通风散热口的控制器插件口8，固定有硬质导线13的 l字形板11位于控制器插件口8处。
30.圆形的定子绝缘骨架1的顶部有一搁置下圆环形板10边沿的圆环形搁板12，圆环形搁板12上间隔设有多个向上的扣柱19，下圆环形板10外圆有与扣柱19卡合的多个径向矩形凹槽17，扣柱19顶端内侧有扣合下圆环形板10顶面的箭头式倒扣20。径向矩形凹槽17也可称为开口向外的横向匚字形凹槽。
31.圆环形搁板12顶部间隔设有多个向上的径向限位柱21，径向限位柱21的内侧为弧形，下圆环形板10外圆有与径向限位柱21卡合的多个径向弧形凹槽27。圆环形搁板12 上有多个通风散热用的缺口7。
32.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。