集成有控制器的旋转电机制造技术

一种集成有控制器的旋转电机，被设计成使对控制装置的不利的热效应最小化。控制装置包括开关模块、控制电路及壳体。上述开关模块在上述壳体内部设置于距后壳一定距离的位置处。上述控制电路配置在上述壳体中，并且位于距上述后壳和上述开关模块一定距离的位置处的上述开关模块的前方。换言之，控制电路布置成远离动作时作为热源的开关模块的位置，从而消除对控制电路的不利的热效应。

Rotary motor integrated with controller

A rotating motor integrated with a controller is designed to minimize the detrimental thermal effects on the control unit. The control device comprises a switch module, a control circuit and a shell. The switch module is positioned at a certain distance from the back shell in the inner shell. The control circuit is arranged in the casing, and the switch module is located above the rear shell and the switch module is located at a distance from the front. In other words, the control circuit is arranged at the position of the switch module as far away as the heat source, so as to eliminate the adverse thermal effect on the control circuit.

【技术实现步骤摘要】
集成有控制器的旋转电机
本专利技术主要涉及配备有逆变器电路和控制电路的集成有控制器的旋转电机。
技术介绍
转让给与本申请相同的受让人的日本专利第4123436号教示了一种集成有逆变器的交流电动机(即，集成有控制器的旋转电机)，在该集成有逆变器的交流电动机中设置有控制装置，该控制装置配备有逆变器电路和控制电路。具体而言，集成有逆变器的交流电动机包括交流电动机和控制装置，该控制装置配备有三相逆变器电路和控制器。交流电动机、三相逆变器电路和控制器分别用作旋转电机、逆变器电路和控制电路。三相逆变器电路配备有六个开关装置。开关装置被固定到用作散热片的底板。控制器也安装在底板上。开关装置的接通、断开动作受到控制器控制，以向交流电动机提供交流电。交流电的供应会伴随着大电流流过开关装置。因而，开关装置产生热量而使其温度升高。如上所述，开关装置安装在底板上，以使由开关装置产生的热量从底板散发，由此使开关装置的温度上升最小化。然而，集成有逆变器的交流电动机遇到如下缺陷，除了开关装置以外，控制器也安装在底板上，从而导致由开关装置产生的热量经由底板传递至控制器，这可能会对控制器的动作造成不利影响，或是可能会加速构成控制器的电子装置的老化。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种集成有控制器的旋转电机，该集成有控制器的旋转电机被设计成使对控制电路造成的不利的热效应最小化。根据本专利技术的一个方面，提供一种能安装在诸如汽车这样的车辆中的集成有控制器的旋转电机。集成有控制器的旋转电机包括：(a)旋转电机，该旋转电机具有电枢绕组、励磁绕组及外壳，其中，上述电枢绕组配置于定子，上述励磁绕组配置于转子，上述外壳覆盖上述定子和上述转子的轴向相对的端部；以及(b)控制装置，该控制装置具有壳体、开关模块、控制电路及电刷。上述壳体固定到上述外壳的轴向后端。上述开关模块在上述壳体中配置在距上述外壳规定距离的位置处，且由逆变器开关装置构成，以向上述电枢绕组输送电力。上述控制电路配置在上述壳体中，且在距上述外壳和上述开关模块一定间隔的位置处沿上述集成有控制器的旋转电机的轴向位于上述开关模块的前方。上述电刷配置在上述壳体中，且位于距上述外壳、上述开关模块及上述控制电路一定距离的位置处。上述电刷至少部分地在上述集成有控制器的旋转电机的轴向上位于上述开关模块的前方且在上述集成有控制器的旋转电机的轴向上位于上述控制电路的后方。上述电刷用于向上述励磁绕组输送电力。在集成有控制器的旋转电机中，控制电路布置成远离动作时作为热源的开关模块，从而使对控制电路的不利的热效应最小化。在本公开的优选模式中，上述电刷配置成至少部分地在上述集成有控制器的旋转电机的径向上与上述开关模块或上述控制电路重叠。这使得旋转电机具有缩短的长度。上述电刷可布置成在上述集成有控制器的旋转电机的轴向上距上述开关模块和上述控制电路一定距离。换言之，上述电刷可在上述集成有控制器的旋转电机的径向上位于与上述开关模块和上述控制电路错开的位置处，从而使电刷与开关模块之间热传递以及电刷与控制电路之间的热传递最小化。上述集成有控制器的旋转电机还可包括散热片，该散热片在上述逆变器开关装置的与上述旋转电机相反的一侧布置成与上述逆变器开关装置接触，以散发由上述逆变器开关装置产生的热量。由逆变器开关装置产生的热量传递到散热片，然后从散热片散发。散热片在上述逆变器开关装置的与上述旋转电机相反的一侧放置成与上述逆变器开关装置物理或是热学地接触。这使得对控制电路的不利的热效应最小化。上述电刷可在上述集成有控制器的旋转电机的轴向上位于上述散热片后端的前方。这使得集成有控制器的旋转电机具有缩短的长度。上述集成有控制器的旋转电机还可包括第一冷却流路和第二冷却流路。上述第一冷却流路将冷却介质流输送到上述散热片。上述第二冷却流路在上述控制电路与上述外壳之间输送上述冷却介质流。在第一冷却流路中移动的冷却介质流冷却对控制电路造成很大的不利的热效应的开关模块。在第二冷却流路中移动的冷却介质流冷却控制电路。这使得对控制电路的不利的热效应最小化。上述第一冷却流路可被设计成将已流过上述散热片的冷却介质引导进入上述外壳，然后将上述冷却介质排出至上述外壳的外部。这有利于冷却介质在第一冷却流路中流动的便利性，并且还具有流过控制电路附近的冷却介质，从而对控制电路和开关模块进行冷却。上述第二冷却流路也可被设计成将已在上述控制电路与上述外壳之间流过的冷却介质引导进入外壳，然后将上述冷却介质排出至上述外壳的外部。这有利于冷却介质在第二冷却流路中流动的便利性。上述第一冷却流路可被设计成具有在上述第一冷却流路中移动的冷却介质的流量大于在上述第二冷却流路中移动的冷却介质的流量。这提高了集成有控制器的旋转电机对开关模块和控制电路进行冷却的冷却能力。上述第一冷却流路可被设计成具有在尺寸上比上述第二冷却流路的入口大的第一冷却流路的入口。这使得在第一冷却流路中移动的冷却介质的流量大于在第二冷却流路中移动的冷却介质的流量。上述第一冷却流路可被设计成具有在上述集成有控制器的旋转电机的轴向上彼此远离地布置的入口和出口。上述第一冷却流路的上述入口可在上述集成有控制器的旋转电机的径向上位于上述出口的内侧。这消除了已流过第一冷却流路而具有升高的温度的冷却介质再次流回至第一冷却流路中的风险，进而使更多的低温空气流入第一冷却流路。上述集成有控制器的旋转电机还可包括布置在上述第一冷却流路的上述入口与上述出口之间的壁，该壁沿上述集成有控制器的旋转电机的径向延伸到上述第一冷却流路的上述入口和上述出口的外部。这可防止已流过第一冷却流路而具有升高的温度的冷却介质再次流回至第一冷却流路中。上述控制装置可配备有用于上述开关模块的逆变器汇流条。上述逆变器汇流条可配置在上述第一冷却路径中，或是至少具有部分地沿着在上述第一冷却流路中移动的上述冷却介质流延伸的一部分。这可利用流过第一冷却流路的冷却介质对逆变器汇流条进行冷却。上述控制装置可配备有励磁开关装置，该励磁开关装置配置在安装有控制电路的控制板上，且被上述控制电路控制，以将电力输送到上述励磁绕组。上述励磁开关装置可放置在上述控制板的面对上述旋转电机的表面上，或是放置在上述控制板的面对上述旋转电机的表面的附近。励磁开关装置用于将电力输送至励磁绕组，以使上述励磁开关装置产生的热量低于开关模块。励磁开关装置放置在动作时成为热源的开关模块的与控制板相反的一侧，从而避免与开关模块发生热干涉。这使得由开关模块与励磁开关装置之间的热干涉引起的对控制电路不利的热效应最小化。上述励磁开关装置布置成远离安装有上述控制电路的上述控制板以及上述外壳。这使得由励磁开关装置引起的对控制电路不利的热效应最小化。上述控制装置配备有三个开关模块，每个上述开关模块由四个上述逆变器开关装置的一个组件或单元构成。为每个上述开关模块提供一个上述散热片。与逆变器开关装置布置成彼此分离且为每个逆变器开关装置提供了一个散热片的情况相比，这使得具有散热片的冷却机构的冷却能力最大化，并且使得在集成有控制器的旋转电机中被冷却机构占据的空间最小化。这使得集成有控制器的旋转电机在尺寸上得到减小。上述开关模块可布置成彼此远离。类似地，上述散热片可布置成彼此远离。上述控制装置可具有将上述开关模块连接到上述电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成有控制器的旋转电机，其特征在于，包括：旋转电机(10)，该旋转电机(10)具有电枢绕组(100b)、励磁绕组(101b)及外壳(104)，其中，所述电枢绕组(100b)配置于定子(100)，所述励磁绕组(101b)配置于转子(101)，所述外壳(104)覆盖所述定子和所述转子的轴向相对的端部；以及控制装置(11)，该控制装置(11)具有壳体(110)、开关模块(111a)、控制电路(115)及电刷(114)，其中，所述壳体固定到所述外壳的轴向后端，所述开关模块在所述壳体中配置在距所述外壳规定距离的位置处且由逆变器开关装置构成，以向所述电枢绕组输送电力，所述控制电路配置在所述壳体中且在距所述外壳和所述开关模块一定间隔的位置处沿所述集成有控制器的旋转电机的轴向位于所述开关模块的前方，所述电刷配置在所述壳体中且位于距所述外壳、所述开关模块及所述控制电路一定距离的位置处，所述电刷至少部分地在所述集成有控制器的旋转电机的轴向上位于所述开关模块的前方且在所述集成有控制器的旋转电机的轴向上位于所述控制电路的后方，所述电刷用于向所述励磁绕组输送电力。

【技术特征摘要】
2016.04.29 JP 2016-0921711.一种集成有控制器的旋转电机，其特征在于，包括：旋转电机(10)，该旋转电机(10)具有电枢绕组(100b)、励磁绕组(101b)及外壳(104)，其中，所述电枢绕组(100b)配置于定子(100)，所述励磁绕组(101b)配置于转子(101)，所述外壳(104)覆盖所述定子和所述转子的轴向相对的端部；以及控制装置(11)，该控制装置(11)具有壳体(110)、开关模块(111a)、控制电路(115)及电刷(114)，其中，所述壳体固定到所述外壳的轴向后端，所述开关模块在所述壳体中配置在距所述外壳规定距离的位置处且由逆变器开关装置构成，以向所述电枢绕组输送电力，所述控制电路配置在所述壳体中且在距所述外壳和所述开关模块一定间隔的位置处沿所述集成有控制器的旋转电机的轴向位于所述开关模块的前方，所述电刷配置在所述壳体中且位于距所述外壳、所述开关模块及所述控制电路一定距离的位置处，所述电刷至少部分地在所述集成有控制器的旋转电机的轴向上位于所述开关模块的前方且在所述集成有控制器的旋转电机的轴向上位于所述控制电路的后方，所述电刷用于向所述励磁绕组输送电力。2.如权利要求1所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，所述电刷至少部分地在所述集成有控制器的旋转电机的径向上与所述开关模块或所述控制电路重叠。3.如权利要求1所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，所述电刷布置成在所述集成有控制器的旋转电机的轴向上距所述开关模块和所述控制电路一定距离。4.如权利要求1所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，所述集成有控制器的旋转电机还包括散热片(112)，该散热片(112)在所述逆变器开关装置的与所述旋转电机相反的一侧布置成与所述逆变器开关装置接触，以散发由所述逆变器开关装置产生的热量。5.如权利要求4所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，所述电刷在所述集成有控制器的旋转电机的轴向上位于所述散热片的后端的前方。6.如权利要求1所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，还包括第一冷却流路(120)和第二冷却流路(121)，其中，所述第一冷却流路将冷却介质流输送到所述散热片，所述第二冷却流路在所述控制电路与所述外壳之间输送所述冷却介质流。7.如权利要求6所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，所述第一冷却流路用于将已流过所述散热片的冷却介质引导进入所述外壳，然后将所述冷却介质排出至外壳的外部。8.如权利要求6所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，所述第二冷却流路用于将已在所述控制电路与外壳之间流过的冷却介质引导进入所述外壳，然后将所述冷却介质排出至所述外壳的外部。9.如权利要求6所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，在所述第一冷却流路中移动的冷却介质的流量大于在所述第二冷却流路中移动的冷却介质的流量。10.如权利要求9所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，所述第一冷却流路的入口的尺寸大于所述第二冷却流路的入口的尺寸。11.如权利要求6所述的集成有控制器的旋转电机，其特征在于，所述第一冷却流路具有在所述集成有控制器的旋转电机的轴向上彼此远离地...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻村洋，铃木友树，浅野喜大，马渡勇生，近藤考司，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP