本实用新型涉及一种磁悬浮电机专用控制器及其配套设备。该控制器由外壳、支撑架、驱动板、主控板和通讯板组成,支撑架位于外壳一端,内部设计用于容纳组件。
背景技术
磁悬浮电机是一种利用磁场力将转子悬浮,使转子和定子之间没有任何机械接触的磁悬浮旋转驱动器,磁悬浮电机可以是磁轴承电机、无轴承电机或无轴承薄片电机等。
磁轴承电机也称为磁轴承,是将旋转驱动的电机与轴向磁轴承或/和径向磁轴承或/和轴径混合磁轴承等结合在一起而不是集成在一起的电机。
无轴承电机是将电机旋转与悬浮功能集成在一起的电机,无轴承电机在产生旋转驱动磁场的绕组上,再加绕一套绕组产生激励磁场,两种磁场相互作用打破原有驱动磁场的平衡分布从而产生作用在转子上的径向力,通过控制电机中的径向力实现转子的悬浮。与磁轴承电机相比,无轴承电机的磁悬浮绕组绕在定子上,不占用额外的径向空间,在一定程度上克服了磁轴承的体积大和成本高的缺点。早期的无轴承电机为了实现电机转子在五个自由度上的悬浮,一般需要两个无轴承电机和一个轴向磁轴承构成。
无轴承薄片电机是一种特殊的无轴承电机,继承了无轴承电机的优点,且转子的轴向长度与直径比很小,呈薄片状,省去了轴向磁轴承,利用无轴承技术实现转子的旋转和径向上的主动悬浮,利用机械结构构成的磁路实现除径向和转子旋转自由度外的另外三个自由度的被动悬浮,具有高洁净,无析出,无颗粒,无动密封,性能优越的特点,在生物化学、医疗、半导体制造等超纯净驱动领域具有良好的应用前景。
除特别说明外,名词磁悬浮电机指利用磁场力将转子悬浮,使转子和定子之间没有任何机械接触的磁悬浮旋转驱动器。
磁悬浮电机内集成有各种传感器及传感器电路,对传感器输出的包含有控制数据的传感器信号进行调节和处理的信号调理模块,传感器、传感器电路及信号调理模块构成传感器模块,通过传感器模块可以实时检测磁悬浮电机的控制数据,控制数据例如可以包括转子位移数据、转子角度数据(转子转速数据)或电磁线圈的电流数据等。以控制数据为反馈量,磁悬浮电机控制器根据控制策略生成作为执行部分的功率放大器的控制信号,功率放大器输出电流激励磁悬浮电机的定子部分的电磁线圈,实现转子的悬浮和/或旋转控制。
现有的磁悬浮电机用控制器包括控制器壳体,驱动板和主控板设置在控制器壳体内,驱动板和主控板在外壳内的位置需要通过外壳进行固定,即将驱动板和主控板的两端与外壳相连接,驱动板和主控板均需单独固定在控制器壳体上。但由于现有的控制器壳体为多块拼接结构,放置驱动板和主控板的部分控制器壳体尺寸较大,驱动板和主控板在外壳内的位置不便于定位,装配较为麻烦,装配效率也较低;且通讯板是固定在控制器壳体的外部,通讯板固定在卡接器部件上,再将卡接器卡接到控制器壳体上,该固定方式不仅需要对控制器壳体卡接通讯板的部分设置相对应的卡槽,且控制器在输送或使用过程中,部分裸露在外的通讯板极易遭受碰撞而导致部分损坏或全部损坏的情况,大大缩短了通讯板的使用寿命,增加了通讯板的使用成本。除此之外,由于控制器壳体的侧板为多折弯结构,侧板在控制器壳体上的位置需要进行多点固定,固定方式较为麻烦,使得控制器壳体总体不易装配,装配耗时较久,需要消耗大量的人力成本和时间成本,不利于控制器的批量生产。
实现思路