Узел электродвигателя для приведения в действие насоса или вращательного устройства, имеющий несущую плоскость с узлом многослойной силовой и управляющей печатной платы

1. Устройство, включающее в себя узел электродвигателя, содержащий: несущую плоскость с круглой геометрической формой с возможностью установки
внутрь ограниченного пространства, имеющего по существу аналогичную круглую геометрическую форму, образованного на торцевой пластине между внутренней втулочной частью и периферийной частью, которая проходит по окружности ограниченного пространства торцевой пластины, причем несущая плоскость выполнена в виде многослойной печатной платы или узла, имеющих по меньшей мере:
силовой слой с по меньшей мере одним блоком питания для подачи питания на электродвигатель,
управляющий слой с по меньшей мере одним модулем электронных компонентов управления для управления питанием, подаваемым на электродвигатель, и
слой термического барьера и печатной платы между силовым слоем и управляющим слоем, обеспечивающий пути электрического соединения между по меньшей мере одним блоком питания несущей плоскости и по меньшей мере одним модулем электронных компонентов управления управляющего слоя, а также обеспечивающий изоляцию между силовым слоем и управляющим слоем.
2. Устройство по п. 1, в котором несущая плоскость выполнена с возможностью выполнения по меньшей мере следующего:
обеспечения возможности установки по меньшей мере одного блока питания и по меньшей мере одного модулей электронных компонентов управления на противоположных сторонах термического барьера,
обеспечения путей электрического соединения для взаимного соединения вместе по меньшей мере одного блока питания и по меньшей мере одного модулей электронных компонентов управления, а также для взаимного соединения соединительных входных/выходных силовых соединений и по меньшей мере одного блока питания и по меньшей мере одного модулей электронных компонентов управления; и
изолирования и/или направления тепла, испускаемого одним или более из по меньшей мере одного блока питания, по меньшей мере одного модулей электронных компонентов управления и вала электродвигателя к наружному диаметру несущей плоскости, где имеется более сильный поток воздуха.
3. Устройство по п. 1, в котором несущая плоскость выполнена в виде тороидальной печатной платы или узла несущей плоскости для помещения в ограниченное пространство торцевой пластины для обеспечения максимального пространства для установки силового слоя и управляющего слоя, а также для того, чтобы вал ротора электродвигателя мог проходить насквозь для приведения в действие вентилятора охлаждения.
4. Устройство по п. 1, в котором
силовой слой выполнен с блоками питания, имеющими более высокую температуру;
управляющий слой выполнен с компонентами и модулями электронных компонентов управления, а также компонентами фильтра контроля качества питания с более низкой температурой; и
слой термического барьера и печатной платы выполнен из материала, имеющего структурную толщину и прочность для установки управляющего слоя с одной стороны и силового слоя с противоположной стороны, причем материал выполнен с возможностью обеспечения изоляции для уменьшения теплопередачи между силовым слоем и управляющим слоем.
5. Устройство по п. 1, в котором слой термического барьера и печатной платы сконструирован из слоистого материала, в том числе стекловолокна, который обеспечивает структурную прочность и выступает в качестве изолятора для отделения более горячих полупроводников силового слоя от более холодных и чувствительных электронных компонентов управления и конденсаторов улучшения качества питания управляющего слоя.
6. Устройство по п. 1, в котором силовой слой содержит расположенную по окружности группу блоков питания, выполненную с одной стороны слоя термического барьера и печатной платы для соединения с низкоиндуктивными входными и интегрированными выходными соединениями несущей плоскости, например, прикрепленными к промежуточной части торцевой пластины.
7. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере один блок питания содержит блоки питания на базе матричного преобразователя, выполненные в виде части матричного преобразователя, для приема входного сигнала переменного тока с одним напряжением и частотой и обеспечения преобразованного сигнала переменного тока с преобразованными напряжением и частотой для приведения в действие электродвигателя.
8. Устройство по п. 7, в котором управляющий слой содержит по меньшей мере один компонент фильтра контроля качества питания, выполненный с возможностью снижения уровня электрического шума и гармонических искажений.
9. Устройство по п. 8, в котором по меньшей мере один компонент фильтра контроля качества питания прикреплен непосредственно на слой термического барьера и печатной платы и физически выполнен вблизи матричного преобразователя или рядом с ним для уменьшения величины искажений, исходящих от электронных компонентов матричного преобразования в матричном преобразователе.
10. Устройство по п. 1, в котором
по меньшей мере один блок питания содержит полупроводниковые блоки питания;
по меньшей мере один модуль электронных компонентов управления содержит конденсаторы улучшения качества питания; и
несущая плоскость содержит низкоиндуктивные и низкоомные входы, выполненные между полупроводниковыми блоками питания и конденсаторами улучшения качества питания, чтобы уменьшить напряжение переключения и электромагнитные помехи.
11. Устройство по п. 1, в котором несущая плоскость содержит интегрированный в нее компактный фильтр контроля качества питания.
12. Устройство по п. 1, в котором несущая плоскость содержит встроенный фильтр контроля качества питания, выполненный с возможностью обеспечения минимального гармонического искажения и защиты электронных компонентов частотно-регулируемого привода от большинства отклонений качества питания.
13. Устройство по п. 1, в котором несущая плоскость выполнена с возможностью комбинирования силовых и управляющих цепей или схем в одну конфигурацию интегрированной печатной платы для простоты сборки и компактности по размеру.
14. Устройство по п. 1, в котором
несущая плоскость содержит комбинацию одного или более из датчиков тока, по меньшей мере одного привода управления затвором, источника питания, фиксирующей цепи, полупроводниковых блоков питания и конденсаторов улучшения качества питания; и
пути электрического соединения выполнены с возможностью взаимного соединения входных/выходных силовых соединений и комбинации одного или более из датчиков тока, по меньшей мере одного привода управления затвором, источника питания, фиксирующей схемы, полупроводниковых блоков питания и конденсаторов улучшения качества питания.
15. Устройство по п. 1, в котором устройство содержит торцевую пластину;
внутренняя втулочная часть выполнена с возможностью приема вала ротора электродвигателя; и
периферийная часть включает в себя ребра теплоотвода, выполненные с возможностью рассеяния от торцевой пластины тепла, генерируемого по меньшей мере одним блоком питания и по меньшей мере одним модулем электронных компонентов управления.
16. Устройство по п. 1, содержащее корпус электродвигателя, выполненный с возможностью использования в качестве теплоотвода, для создания возможности компактного по размерам и термически оптимизированного функционирования несущей плоскости.
17. Устройство по п. 1, представляющее собой или принимающее вид узла электродвигателя для приведения в действие вращательного устройства или насоса.
18. Узел электродвигателя для приведения в действие вращательного устройства или насоса, содержащий:
торцевую пластину, выполненную с ограниченным пространством, имеющим тороидальную геометрическую форму и образованным между внутренней втулочной частью, принимающей вал электродвигателя, и периферийной частью, которая проходит по окружности ограниченного пространства, причем периферийная часть имеет ребра теплоотвода, выполненные с возможностью рассеяния тепла от торцевой пластины; и
несущую плоскость, выполненную с соответствующей тороидальной геометрической формой, аналогичной тороидальной геометрической форме ограниченного пространства, и установленную внутри ограниченного пространства, при этом несущая плоскость выполнена в виде многослойной печатной платы или узла, имеющих по меньшей мере:
силовой слой с по меньшей мере одним блоком питания для подачи питания на электродвигатель,
управляющий слой с по меньшей мере одним модулем электронных компонентов управления для управления питанием, подаваемым на электродвигатель, и
слой термического барьера и печатной платы между силовым слоем и управляющим слоем, обеспечивающий пути электрического соединения между по меньшей мере одним блоком питания несущей плоскости и по меньшей мере одним модулем электронных компонентов управления управляющего слоя, а также обеспечивающий изоляцию между силовым слоем и управляющим слоем.