CN101383535A

CN101383535A - 装有磁环与控制器的控制伺服电机

Info

Publication number: CN101383535A
Application number: CNA2008101217886A
Authority: CN
Inventors: 管洪安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-10-18
Filing date: 2008-10-18
Publication date: 2009-03-11

Abstract

本发明涉及电机制造领域，特别是应用于金融机具产品上的装有磁环与控制器的控制伺服电机。其特征是在原有电机结构基础上，在后盖的凹处安装有磁环，磁环上绕有若干圈线圈与安装在后盖和屏蔽后盖之间的控制线路板电连接，又与电机接口电连接；控制线路板上安装有启停刹车控制器和调速启停刹车控制器；磁环的磁芯有三种形状，为圆环形、回字形与棒形。装有磁环对电机中的电流进行滤波，使电流平稳，从而使电机运转也平稳可靠；两控制器对电机的起动、驱动、转动及停止加刹车的整个过程进行精确控制。尤其是在电机停转的同时，提供立即刹车的功能，使电机的转动无惯性。从而使金融机具能保证运行可靠平稳。

Description

装有磁环与控制器的控制伺服电机

技术领域

本发明涉及电机制造领域，特别是应用于金融机具产品上的装有磁环与控制器的电机。

背景技术

以往的应用于金融机具产品上的电机，由于电机的惯性，停止的时候还继续转几圈，造成点钞误差；也由于电流不稳，造成电机运转不平稳。

发明内容

本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种装有磁环与控制器的控制伺服电机。

本发明的技术方案是装有磁环与控制器的控制伺服电机，包括电机轴1、轴承2、前机座3、屏蔽外罩4、屏蔽内罩5、机壳6、磁瓦7、转子8、换向器9、后盖10、后机座11，屏蔽后盖13，其特征是所说的在后盖10的凹处安装有磁环15，磁环15上绕有若干圈线圈与安装在后盖10和屏蔽后盖13之间的控制线路板12电连接，又与电机接口电连接；所说的控制线路板12上安装有启停刹车控制器和调速启停刹车控制器。

所说的启停刹车控制器，包括交流电源进线接口J₁、电脑控制输入接口J₃、交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹车电路、起动/停止刹车控制电路；交流电源进线接口J₁与交流电源进线保护电路输入端相连接，交流电源进线保护电路输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥式整流滤波电路输出端与启动执行控制电路输入端相连接，启动执行控制电路输出端与起动/停止刹车控制电路输入端相连接；起动/停止刹车控制电路输出端与停机刹车控制电路输入端相连接，停机刹车控制电路输出端与直流电机接口J₂相连接；起动/停止刹车控制电路另一输出端与电脑控制输入接口J₃相连接。

所说的桥式整流滤波电路通过电阻R₁两端之一端与启动执行控制电路上的三极管T₁相连，又与电阻R₂R₃相连接，另一端与三极管T₃T₄的发射极相连；所说的启动执行控制电路上的三极管T₁又与起动/停止刹车控制电路上的电阻R₅相连接，其上的三极管T₃基极与电阻R₆相连接，三极管T₃T₄的发射极与三极管T₅的发射极相连接；所说的起动/停止刹车控制电路上电阻R₅和电阻R₉共同端与停机刹车控制电路上的T₂管相连接，电阻R₉的另一端与T₂管正极及电阻10相连，T₅管发射极又与T₂管负极及R10相连；所说的停机刹车控制电路T₂管输出两端通过电阻R₁₁与直流电机接口J₂相接；所说的电脑控制输入接口J₃与电阻R₈两端相连接入起动/停止刹车控制电路。

所说的调速启停刹车控制器，包括交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹车电路、起动/停止刹车控制电路、电机转速调整控制接口J4、DT6；交流电源进线接口J₁与交流电源进线保护电路输入端相连接，交流电源进线保护电路输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥式整流滤波电路输出端与启动执行控制电路输入端相连接，启动执行控制电路输出端与起动/停止刹车控制电路输入端相连接；起动/停止刹车控制电路输出端与停机刹车控制电路输入端相连接，停机刹车控制电路输出端与直流电机接口J₂相连接；起动/停止刹车控制电路另一输出端与电脑控制输入接口J₃相连接；调速电路输出3、启动电路输入相连，另一端与电脑控制输入接口J4相连接。

所说的调速启停刹车控制器中的桥式整流滤波电路通过电阻R₁两端之一端与启动执行控制电路上的三极管T₁相连，又与电阻R₂R₃相连接，另一端与三极管T₃T₄的发射极相连；所说的启动执行控制电路上的三极管T₁又与起动/停止刹车控制电路上的电阻R₅相连接，其上的三极管T₃基极与电阻R₆相连接，三极管T₃T₄的发射极与三极管T₅的发射极相连接；所说的起动/停止刹车控制电路上电阻R₅和电阻R₉共同端与停机刹车控制电路上的T₂管相连接，电阻R₉的另一端与T₂管正极及电阻10相连，T₅管发射极又与T₂管负极及R10相连；所说的停机刹车控制电路T₂管输出两端通过电阻R₁₁与直流电机接口J₂相接；所说的电脑控制输入接口J₃与电阻R₈两端相连接入起动/停止刹车控制电路；所说的调速电路由接口J4、DT6、R1K、R10K串并联组成，调速电路输出端与启动电路输入端T1电连接。

所说的磁环(15)的磁芯有三种形状是圆环形或回字形或棒形。

本发明的优点是由于安装有磁环，对电机中电流进行滤波，使电流平稳，从而使电机运转也平稳可靠；由于安装有启停刹车控制器与调速启停刹车控制器，对电机的启动停止、运转、转动起到精确控制作用，完成电机在断电与停止转动的同时，立即刹车不动，解决了电机的惯性转动问题及电机运转时转速控制问题。启动停止可靠刹车力大，调速有效，电路设计简单，应用普通元器件成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是启停刹车控制器电路原理图。

图3是调速启停刹车控制器电路原理图。

图4-图6是磁环的磁芯三种形状示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明实施例。

参照图1，1-电机轴、2-轴承、3-前机座、4-屏蔽外罩、5-屏蔽内罩、6-机壳、7-磁瓦、8-转子、9-换向器、10-后盖、11-后机座、12-控制线路板、13-屏蔽后盖、14-连接线、15-磁环。如图示，在后盖10的凹处安装有磁环15，在磁环15上绕有几十圈线圈与安装在后盖10和屏蔽后盖13之间的控制线路板12电连接，又与电机接口电连接；控制线路板12上安装启停刹车控制器和调速启停刹车控制器。对电机的启动停止，转动，调速，起到精确控制作用。尤其是防止电机的惯性转动，准确停止，不继续转动。

如图2所示，启停刹车控制器包括交流电源进线接口J₁、电脑控制输入接口J₃，由交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹车控制电路、起动/停止刹车控制电路组成，安装在印刷线路板上后，再安装在电动机机壳内。通过各电路的合理连接实现控制点钞机电机的启动、驱动、转动及停止加刹车的整个过程。

参照图2，是启停刹车控制器电原理图。如图示，交流电源进线接口J₁与保护电路的输入端相连接，而交流电源进线保护电路的输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥式整流滤波电路的输出端通过电阻R₁两端之一端与启动执行控制电路上输入端的三极管T₁相连又与电阻R₂R₃相连接，而另一端与三极管T₃T₄的发射极相连。启动执行控制电路的输出端上三极管T₁与起动/停止刹车控制电路输入端的电阻R₅相连接，三极管T₃基极与电阻R₆相连接，三极管T₃T₄的发射极与三极管T₅的发射极相连接。起动/停止刹车控制电路输出端电阻R₅和电阻R₉共同端与停机刹车控制电路输入端的T₂管相连接，电阻R₉另一端与T₂正极及电阻10相连，T₅管发射极又与T₂管负极及电阻R10相连。停机刹车控制电路的T₂管输出两端通过电阻R₁₁与直流电机接口J₂相接。电脑控制输入接口J₃与电阻R₈两端相连而接入起动/停止刹车控制电路的输出端。

电路中元器件配置如下：YMPPT、D1-D4 1N007、C1 10μf/250V，R1＝R2＝R4＝R9＝100K，R3＝10K，R5＝10Ω/5W，R6＝R10＝20K，R8＝10K，三极管T₃、T₄、T₅为13001，T₁ZRF9640，T₂ZRF640，D₅TLP521。此控制电路通过110V电源供电，通过起动/停止刹车控制电路实现启动和停止的两状态互锁功能，即启动时不停止刹车，而刹车时停止启动，用74H00芯片双稳态触发器实现对输入起动/停止刹车控制电路命令的锁定。此电路中RC是调整两状态交换时间的延时作用，可控制起动和刹车之间交换的时间。

电路工作原理是控制电机的起动、驱动、转动及停止加刹车的整个控制过程，要求电脑控制输入起动命令时，控制器能提供起动转动的命令，使电机正常地转动；当接到电脑控制输入停止转动命令时，就发出停止转动命令，并在电机停转的同时，提供即刻刹车的功能，完成电机在停止转动断电的同时立即刹车使电机的转动无惯性，立即刹车不动。

参照图3，调速启停刹车控制器的电路包括交流电源进线接口J₁、直流电机接口J₂、电脑控制输入接口J₃，由交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹车控制电路、起动/停止刹车控制电路、电机转速调整控制接口J4、DT6组成，安装在印刷线路板上后，再安装在直流电机壳体内。通过各电路的合理连接实现控制点钞机电机的启动、驱动、转动及停止加刹车的整个过程。如图示，交流电源进线接口J₁与保护电路的输入端相连接，而交流电源进线保护电路的输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥式整流滤波电路的输出端通过电阻R₁两端之一端与启动执行控制电路上输入端的三极管T₁相连又与电阻R₂R₃相连接，而另一端与三极管T₃T₄的发射极相连。启动执行控制电路的输出端上三极管T₁与起动/停止刹车控制电路输入端的电阻R₅相连接，三极管T₃基极与电阻R₆相连接，三极管T₃T₄的发射极与三极管T₅的发射极相连接。起动/停止刹车控制电路输出端电阻R₅和电阻R₉共同端与停机刹车控制电路输入端的T₂管相连接，电阻R₉另一端与T₂正极及电阻10相连，T₅管发射极又与T₂管负极及电阻R10相连。停机刹车控制电路的T₂管输出两端通过电阻R₁₁与直流电机接口J₂相接。电脑控制输入接口J₃与电阻R₈两端相连而接入起动/停止刹车控制电路的输出端。调速电路输出与启动电路输入相连，另一输入端与电脑控制接口J4相连接。

电路中元器件配置如下：YMPPT、D1-D4 1N007、C1 10μf/250V，R1＝R2＝R4＝R9＝200K，R3＝10K，R5＝20Ω/10W，R6＝R10＝20K，R8＝10K，三极管T₃、T₄、T₅为13001，T₁FQZP40，T₂IRF740，DT₅TLP521，DT6TLP521，调速控制接口包括J4、DT6、R1K、R10K元件。此控制电路通过220V电源供电，通过起动/停止刹车控制电路实现启动和停止的两状态互锁功能，即启动时不停止刹车，而刹车时停止启动，

电路工作原理是控制电机的起动、驱动、转动及停止加刹车的整个控制过程，要求电脑控制输入起动命令时，控制器能提供起动转动的命令，使电机正常地转动；在电机转动过程或期间，可通过电脑输入到J4及DT6元件控制电机的速度，达到调制电机转速的目的。当接到电脑控制输入停止转动命令时，就发出停止转动命令，并在电机停转的同时，提供即刻刹车的功能，完成电机在停止转动断电的同时立即刹车使电机的转动无惯性，立即刹车不动。

参照图4-图6，是磁环15的磁芯三种形状的示意图。磁环15的磁芯有圆环形、回字形与棒形。磁环15的作用是对电机上的电流起到滤波作用，使电流更加平稳，从而使电机工作平稳。

Claims

1、装有磁环与控制器的控制伺服电机，包括电机轴(1)、轴承(2)、前机座(3)、屏蔽外罩(4)、屏蔽内罩(5)、机壳(6)、磁瓦(7)、转子(8)、换向器(9)、后盖(10)、后机座(11)，屏蔽后盖(13)，其特征是所说的在后盖(10)的凹处安装有磁环(15)，磁环(15)上绕有若干圈线圈与安装在后盖(10)和屏蔽后盖(13)之间的控制线路板(12)电连接，又与电机接口电连接；所说的控制线路板(12)上安装有启停刹车控制器和调速启停刹车控制器。

2、根据权利要求1所说的装有磁环与控制器的控制伺服电机，其特征是所说的启停刹车控制器，包括交流电源进线接口J₁、电脑控制输入接口J₃、交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹车电路、起动/停止刹车控制电路；交流电源进线接口J₁与交流电源进线保护电路输入端相连接，交流电源进线保护电路输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥式整流滤波电路输出端与启动执行控制电路输入端相连接，启动执行控制电路输出端与起动/停止刹车控制电路输入端相连接；起动/停止刹车控制电路输出端与停机刹车控制电路输入端相连接，停机刹车控制电路输出端与直流电机接口J₂相连接；起动/停止刹车控制电路另一输出端与电脑控制输入接口J₃相连接。

3、根据权利要求2所说的装有磁环与控制器的控制伺服电机，其特征是所说的桥式整流滤波电路通过电阻R₁两端之一端与启动执行控制电路上的三极管T₁相连，又与电阻R₂R₃相连接，另一端与三极管T₃T₄的发射极相连；所说的启动执行控制电路上的三极管T₁又与起动/停止刹车控制电路上的电阻R₅相连接，其上的三极管T₃基极与电阻R₆相连接，三极管T₃T₄的发射极与三极管T₅的发射极相连接；所说的起动/停止刹车控制电路上电阻R₅和电阻R₉共同端与停机刹车控制电路上的T₂管相连接，电阻R₉的另一端与T₂管正极及电阻10相连，T₅管发射极又与T₂管负极及R10相连；所说的停机刹车控制电路T₂管输出两端通过电阻R₁₁与直流电机接口J₂相接；所说的电脑控制输入接口J₃与电阻R₈两端相连接入起动/停止刹车控制电路。

4、根据权利要求1所说的装有磁环与控制器的控制伺服电机，其特征是所说的调速启停刹车控制器，包括交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹车电路、起动/停止刹车控制电路、电机转速调整控制接口J4、DT6；交流电源进线接口J₁与交流电源进线保护电路输入端相连接，交流电源进线保护电路输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥式整流滤波电路输出端与启动执行控制电路输入端相连接，启动执行控制电路输出端与起动/停止刹车控制电路输入端相连接；起动/停止刹车控制电路输出端与停机刹车控制电路输入端相连接，停机刹车控制电路输出端与直流电机接口J₂相连接；起动/停止刹车控制电路另一输出端与电脑控制输入接口J₃相连接；调速电路输出3、启动电路输入相连，另一端与电脑控制输入接口J4相连接。

5、根据权利要求4所说的装有磁环与控制器的控制伺服电机，其特征在于所说的调速启停刹车控制器中的桥式整流滤波电路通过电阻R₁两端之一端与启动执行控制电路上的三极管T₁相连，又与电阻R₂R₃相连接，另一端与三极管T₃T₄的发射极相连；所说的启动执行控制电路上的三极管T₁又与起动/停止刹车控制电路上的电阻R₅相连接，其上的三极管T₃基极与电阻R₆相连接，三极管T₃T₄的发射极与三极管T₅的发射极相连接；所说的起动/停止刹车控制电路上电阻R₅和电阻R₉共同端与停机刹车控制电路上的T₂管相连接，电阻R₉的另一端与T₂管正极及电阻10相连，T₅管发射极又与T₂管负极及R10相连；所说的停机刹车控制电路T₂管输出两端通过电阻R₁₁与直流电机接口J₂相接；所说的电脑控制输入接口J₃与电阻R₈两端相连接入起动/停止刹车控制电路；所说的调速电路由接口J4、DT6、R1K、R10K串并联组成，调速电路输出端与启动电路输入端T1电连接。

6、根据权利要求1所说的装有磁环与控制器的控制伺服电机，其特征是所说的磁环(15)的磁芯有三种形状是圆环形或回字形或棒形。