CN103683688B - 控制器内置的门电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制器内置的门电机。它解决了现有技术设计不够合理等问题。包括电机壳体，电机壳体内设有定子，在定子中穿设有转轴，转轴上固定有转子，定子呈环形盘体，转子套设在定子外围，电机壳体内设有呈板状控制器电路板且电机壳体作为控制器电路板的散热结构，控制器电路板与定子的绕组电连接，该控制器电路板通过定位结构横向固定在电机壳体内且位于转轴内端和电机壳体后端之间。本控制器内置的门电机的优点在于：1、结构紧凑，体积小，去掉了原来控制器外壳和散热系统；2、降低系统成本；3、降低控制单元的辐射干扰；4、编码器安装内部,不在用户使用过程插拔中产生的损坏；5、减少电机在安装调试中损坏的几率。
Description
技术领域
本发明属于电梯设备技术领域，涉及一种电机，尤其是涉及一种控制器内置的门电机。
背景技术
电梯门机马达是安装在电梯门上的控制电梯门开和关的传动装置。有些马达本身没有控制功能，需要借助控制器和编码器实现其运转。门机驱动的发展方向是采用永磁同步电机，该电机为伺服驱动电机，具有控制特性好、起动力矩大的优点，用于电梯门机驱动可使电梯门开关灵活，迅速平稳、定位准确，通过电流即可用检测关门障碍，可使门机的质量有质的变化。但是现有的电梯故障80%来源门机系统，其主要原因在于：1、电机进水绕组开路；2、控制器被安装和维保人员插接过程中损坏,电机的反馈单元通过插件连接到控制器时易损坏；3、在插拔过程中的静电导致反馈单元或控制器中的接口芯片损坏，另外现有的门电机还存在着：结构复杂，电机的体积较大，特别是轴向尺寸较大，浪费了安装空间，结构不够紧凑，密封性差等问题。
为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种适用于电梯门机的超薄伺服电机[申请号：201210574575.5]，包括电机壳体，电机壳体内固定有定子，定子中穿设有转轴，转轴上固定有转子且转轴一端延伸至电机壳体外，电机壳体呈扁形，定子呈环形盘体，转子呈扁形环状罩体且套设在定子上。上述方案在一定程度上解决了现有的门电机的体积大，结构不够紧凑的问题，但是，仍然无法从根本上解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单，布局紧凑，控制器设置在电机内部能避免拔插产生损坏的控制器内置的门电机。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本控制器内置的门电机，包括具有腔室的电机壳体，所述的电机壳体内设有带绕组的定子，在定子中穿设有外端延伸至电机壳体前端外侧且内端位于电机壳体内的转轴，所述的转轴上固定有转子，所述的定子呈环形盘体，所述的转子呈扁形环状罩体且套设在定子外围，其特征在于，所述的电机壳体内设有呈板状并安装有电子元件的控制器电路板且电机壳体作为控制器电路板的散热结构，所述的控制器电路板与定子的绕组电连接，该控制器电路板通过定位结构横向固定在电机壳体内且位于转轴内端和电机壳体后端之间。该结构中，将控制器电路板设置在电机壳体内部，进行整体电磁屏蔽,降低控制单元的辐射干扰，避免在安装过程中插拔产生的损坏，另外各个元件器布局紧凑，大大减小了电机的轴向尺寸，降低了该门电机的体积。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的定位结构包括能将控制器电路板周向定位的周向定位组件以及能将控制器电路板轴向定位的轴向定位组件。显然，周向定位组件与轴向定位组件能将控制器电路板牢固地固定在电机壳体内，避免电机工作时控制器电路板产生晃动。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的周向定位组件包括若干周向设置在电机壳体内壁的定位柱，所述的控制器电路板周边设有若干与定位柱一一对应的定位缺口且所述的定位缺口卡接设置在定位柱上；所述的轴向定位组件包括若干周向设置在电机壳体内壁的定位座，在定位座分别设有定位孔，所述的控制器电路板上设有若干与定位孔一一对应的配合孔，定位螺钉依次穿过配合孔和定位孔从而将控制器电路板固定在定位座上。即控制器电路板卡接在定位柱上，使得控制器电路板周向定位，另外通过定位螺钉固定设置在定位座上使得该控制器电路板轴向固定。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的电机壳体内设有能将腔室分为沿电机壳体轴向分布的第一内腔与第二内腔的后端盖，所述的定子、转轴与转子均设置在第一内腔内，所述的控制器电路板设置在第二内腔内，所述的后端盖的中心具有通孔且转轴的内端穿设在通孔中，所述的控制器电路板和转轴内端之间设有反馈装置且反馈装置与控制器电路板电连接。该结构中的后端盖与控制电路板之间设有用于容纳控制器电路板的电子元件的空间，另外这里的转子包括环形板，所述的环形板的内侧翻折形成锥形筒状内圈，所述的环形板的外侧翻折形成筒状外圈，所述的锥形筒状内圈固定设置在转轴，所述的筒状外圈套于定子外围，在筒状外圈的内壁固定有在圆周方向设置的磁钢；所述的转轴一端套设有第一轴承，另一端套设有位于转轴与后端盖之间的第二轴承，使得本电机结构紧凑，转轴转动平稳。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的反馈装置包括磁性编码器、光电编码器与旋变压器中的任意一种，且当反馈装置为磁性编码器时该反馈装置包括固定在转轴内端部的磁钢和与控制器电路板电连接的编码器组件，所述的编码器组件固定在通孔上或设置在控制器电路板上。即编码器组件可以直接设置在控制器电路板上也可以单独设置且与控制器电路板电连接。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的电机壳体包括筒状壳体，该筒状壳体前端封闭后端敞口，所述的筒状壳体的敞口端向后延伸形成与筒状壳体连为一体的延伸壳体，所述的延伸壳体后端固定有盖板，且在延伸壳体和盖板之间设有密封结构，所述的第一内腔位于筒状壳体内，所述的第二内腔位于延伸壳体内。该结构中，盖板通过安装螺栓与定位柱相连，该电机壳体结构强度高，布局紧凑，能最大限度的减小电机的体积。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的密封结构包括设置在延伸壳体与盖板之间的绝缘垫；或者所述的密封结构包括周向设置在延伸壳体端部的密封槽，所述的密封槽内设置有密封垫圈，所述的盖板将密封垫圈压紧在延伸壳体端部和盖板之间。使得本电机的密封性强，绝缘性好，灰尘等杂物不易进入电机内部。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的电机壳体包括第一壳体和第二壳体，所述的第一壳体和第二壳体分别呈一端封闭另一端敞口的结构，且第一壳体和第二壳体的敞口端相互对接固定，在第一壳体和第二壳体的连接处设有对接密封结构，所述的第一内腔位于第一壳体内，所述的第二内腔位于第二壳体内。即电机壳体可以是分体式对接结构，这里的第一壳体可以为现有电机的壳体，这样节约了成本。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的电机壳体内设有中空的接线座且该接线座与电机壳体连为一体，在电机壳体侧部设有与接线座贯通的窗口，所述的接线座内装有接线盒，所述的接线盒设有接线端口的一端朝向窗口外侧且接线盒与接线座之间密封连接，所述的控制器电路板与定子的绕组分别与接线盒电连接。这里的接线盒可以通过螺栓固定在接线座内，另外作为优选，这里的电机壳体上还设有若干散热筋。
在上述的控制器内置的门电机中，所述的电机壳体内开有贯通第一内腔与第二内腔的过线缺口，所述的过线缺口内设有用于定位导线的线扣，所述的定子绕组通过导线与控制器电路板电连接。使得导线的布线合理，减小导线破损的可能性。
与现有技术相比，本控制器内置的门电机的优点在于：1、结构紧凑，体积小，去掉了原来控制器外壳和散热系统；2、对一体化电机做一次防护即可实现门机系统防尘和防水,降低系统成本；3、控制器固定在电机后侧,进行整体电磁屏蔽,降低控制单元的辐射干扰；4、编码器安装内部,不存在用户使用过程中插拔产生的损坏；5、出厂时,已经完成电机和控制器匹配性调试,现场调试简单方便，减少电机在安装调试中损坏的几率。
附图说明
图1为本发明实施例一的爆炸图。
图2为本发明实施例一中另一个视角的爆炸图。
图3为本发明的实施例一的结构剖视图。
图4为本发明的实施例一中电机壳体的结构示意图。
图5为本发明的实施例二的爆炸图。
图中，电机壳体1、筒状壳体11、延伸壳体12、盖板13、接线座14、窗口15、接线盒16、散热筋17、定子2、转轴3、转子4、环形板41、锥形筒状内圈42、筒状外圈43、磁钢44、第一轴承45、第二轴承46、控制器电路板5、定位结构6、周向定位组件61、定位柱611、定位缺口612、轴向定位组件62、定位座621、定位孔622、配合孔623、后端盖7、第一内腔71、第二内腔72、通孔73、反馈装置74、磁钢741、密封结构8、绝缘垫81、密封槽82、密封垫圈83、过线缺口9、线扣91。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例一
如图1-4所示，本控制器内置的门电机，包括具有腔室的电机壳体1，电机壳体1内设有带绕组的定子2，在定子2中穿设有外端延伸至电机壳体1前端外侧且内端位于电机壳体1内的转轴3，转轴3上固定有转子4，定子2呈环形盘体，转子4呈扁形环状罩体且套设在定子2外围，电机壳体1内设有呈板状并安装有电子元件的控制器电路板5且电机壳体1作为控制器电路板5的散热结构，控制器电路板5与定子2的绕组电连接，该控制器电路板5通过定位结构6横向固定在电机壳体1内且位于转轴3内端和电机壳体1后端之间，该结构中，将控制器电路板5设置在电机壳体1内部，进行整体电磁屏蔽,降低控制单元的辐射干扰，避免在安装过程中插拔产生的损坏，另外各个元件器布局紧凑，大大减小了电机的轴向尺寸，降低了该门电机的体积。
具体地，这里的定位结构6包括能将控制器电路板5周向定位的周向定位组件61以及能将控制器电路板5轴向定位的轴向定位组件62，显然，周向定位组件61与轴向定位组件62能将控制器电路板5牢固地固定在电机壳体1内，避免电机工作时控制器电路板5产生晃动。其中，周向定位组件61包括若干周向设置在电机壳体1内壁的定位柱611，控制器电路板5周边设有若干与定位柱611一一对应的定位缺口612且定位缺口612卡接设置在定位柱611上；轴向定位组件62包括若干周向设置在电机壳体1内壁的定位座621，在定位座621分别设有定位孔622，控制器电路板5上设有若干与定位孔622一一对应的配合孔623，定位螺钉依次穿过配合孔623和定位孔622从而将控制器电路板5固定在定位座621上，即控制器电路板5卡接在定位柱611上，使得控制器电路板5周向定位，另外通过定位螺钉固定设置在定位座621上使得该控制器电路板5轴向固定。
进一步地，电机壳体1内设有能将腔室分为沿电机壳体1轴向分布的第一内腔71与第二内腔72的后端盖7，定子2、转轴3与转子4均设置在第一内腔71内，控制器电路板5设置在第二内腔72内，后端盖7的中心具有通孔73且转轴3的内端穿设在通孔73中，控制器电路板5和转轴3内端之间设有反馈装置74且反馈装置74与控制器电路板5电连接。该结构中的后端盖7与控制电路板5之间设有用于容纳控制器电路板5的电子元件的空间，另外这里的转子4包括环形板41，环形板41的内侧翻折形成锥形筒状内圈42，环形板41的外侧翻折形成筒状外圈43，锥形筒状内圈42固定设置在转轴3上，筒状外圈43套于定子2外围，在筒状外圈43的内壁固定有在圆周方向设置的磁钢44；转轴3一端套设有第一轴承45，另一端套设有位于转轴3与后端盖7之间的第二轴承46，使得本电机结构紧凑，转轴3转动平稳。这里的反馈装置74包括磁性编码器、光电编码器与旋变压器中的任意一种，且当反馈装置74为磁性编码器时该反馈装置74包括固定在转轴3内端部的磁钢741和与控制器电路板5电连接的编码器组件，编码器组件固定在通孔73上或设置在控制器电路板5上。即编码器组件可以直接设置在控制器电路板5上也可以单独设置且与控制器电路板5电连接。
进一步地，这里的电机壳体1包括筒状壳体11，该筒状壳体11前端封闭后端敞口，筒状壳体11的敞口端向后延伸形成与筒状壳体11连为一体的延伸壳体12，延伸壳体12后端固定有盖板13，且在延伸壳体12和盖板13之间设有密封结构8，第一内腔71位于筒状壳体11内，第二内腔72位于延伸壳体12内，该结构中，盖板13通过安装螺栓与定位柱611相连，使得该电机壳体1结构强度高，布局紧凑，能最大限度的减小电机的体积。其中，这里的密封结构8包括设置在延伸壳体12与盖板13之间的绝缘垫81，使得本电机的密封性强，绝缘性好，灰尘等杂物不易进入电机内部。
另外，电机壳体1内设有中空的接线座14且该接线座14与电机壳体1连为一体，在电机壳体1侧部设有与接线座14贯通的窗口15，接线座14内装有接线盒16，接线盒16设有接线端口的一端朝向窗口15外侧且接线盒16与接线座14之间密封连接，控制器电路板5与定子2的绕组分别与接线盒16电连接，这里的接线盒16可以通过螺栓固定在接线座14内，另外作为优选，这里的电机壳体1上还设有若干散热筋17。电机壳体1内开有贯通第一内腔71与第二内腔72的过线缺口9，过线缺口9内设有用于定位导线的线扣91，定子2绕组通过导线与控制器电路板5电连接，使得导线的布线合理，减小导线破损的可能性。
实施例二
如图5所示，本实施例的结构和原理与实施一例相似，不一样的地方在于，这里的密封结构8包括周向设置在延伸壳体12端部的密封槽82，所述的密封槽82内设置有密封垫圈83，所述的盖板13将密封垫圈83压紧在延伸壳体12端部和盖板13之间。
实施例三
本实施例的结构和原理与实施一例相似，不一样的地方在于，这里的电机壳体1包括第一壳体和第二壳体，所述的第一壳体和第二壳体分别呈一端封闭另一端敞口的结构，且第一壳体和第二壳体的敞口端相互对接固定，在第一壳体和第二壳体的连接处设有对接密封结构，所述的第一内腔71位于第一壳体内，所述的第二内腔72位于第二壳体内，这里的电机壳体1可以是分体式对接结构，这里的第一壳体可以为现有电机的壳体，即利用现有的电机壳体与第二壳体对接实现本电机壳体，这样节约了成本。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了电机壳体1、筒状壳体11、延伸壳体12、盖板13、接线座14、窗口15、接线盒16、散热筋17、定子2、转轴3、转子4、环形板41、锥形筒状内圈42、筒状外圈43、磁钢44、第一轴承45、第二轴承46、控制器电路板5、定位结构6、周向定位组件61、定位柱611、定位缺口612、轴向定位组件62、定位座621、定位孔622、配合孔623、后端盖7、第一内腔71、第二内腔72、通孔73、反馈装置74、磁钢741、密封结构8、绝缘垫81、密封槽82、密封垫圈83、过线缺口9、线扣91等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种控制器内置的门电机，包括具有腔室的电机壳体(1)，所述的电机壳体(1)内设有带绕组的定子(2)，在定子(2)中穿设有外端延伸至电机壳体(1)前端外侧且内端位于电机壳体(1)内的转轴(3)，所述的转轴(3)上固定有转子(4)，所述的定子(2)呈环形盘体，所述的转子(4)呈扁形环状罩体且套设在定子(2)外围，其特征在于，所述的电机壳体(1)内设有呈板状并安装有电子元件的控制器电路板(5)且电机壳体(1)作为控制器电路板(5)的散热结构，所述的控制器电路板(5)与定子(2)的绕组电连接，该控制器电路板(5)通过定位结构(6)横向固定在电机壳体(1)内且位于转轴(3)内端和电机壳体(1)后端之间；所述的电机壳体(1)内设有能将腔室分为沿电机壳体(1)轴向分布的第一内腔(71)与第二内腔(72)的后端盖(7)，所述的定子(2)、转轴(3)与转子(4)均设置在第一内腔(71)内，所述的控制器电路板(5)设置在第二内腔(72)内，所述的后端盖(7)的中心具有通孔(73)且转轴(3)的内端穿设在通孔(73)中，所述的控制器电路板(5)和转轴(3)内端之间设有反馈装置(74)且反馈装置(74)与控制器电路板(5)电连接；所述的电机壳体(1)包括筒状壳体(11)，该筒状壳体(11)前端封闭后端敞口，所述的筒状壳体(11)的敞口端向后延伸形成与筒状壳体(11)连为一体的延伸壳体(12)，所述的延伸壳体(12)后端固定有盖板(13)，且在延伸壳体(12)和盖板(13)之间设有密封结构(8)，所述的第一内腔(71)位于筒状壳体(11)内，所述的第二内腔(72)位于延伸壳体(12)内；所述的电机壳体(1)内设有中空的接线座(14)且该接线座(14)与电机壳体(1)连为一体，在电机壳体(1)侧部设有与接线座(14)贯通的窗口(15)，所述的接线座(14)内装有接线盒(16)，所述的接线盒(16)设有接线端口的一端朝向窗口(15)外侧且接线盒(16)与接线座(14)之间密封连接，所述的控制器电路板(5)与定子(2)的绕组分别与接线盒(16)电连接。
2.根据权利要求1所述的控制器内置的门电机，其特征在于，所述的定位结构(6)包括能将控制器电路板(5)周向定位的周向定位组件(61)以及能将控制器电路板(5)轴向定位的轴向定位组件(62)。
3.根据权利要求2所述的控制器内置的门电机，其特征在于，所述的周向定位组件(61)包括若干周向设置在电机壳体(1)内壁的定位柱(611)，所述的控制器电路板(5)周边设有若干与定位柱(611)一一对应的定位缺口(612)且所述的定位缺口(612)卡接设置在定位柱(611)上；所述的轴向定位组件(62)包括若干周向设置在电机壳体(1)内壁的定位座(621)，在定位座(621)分别设有定位孔(622)，所述的控制器电路板(5)上设有若干与定位孔(622)一一对应的配合孔(623)，定位螺钉依次穿过配合孔(623)和定位孔(622)从而将控制器电路板(5)固定在定位座(621)上。
4.根据权利要求1或2或3所述的控制器内置的门电机，其特征在于，所述的反馈装置(74)包括磁性编码器、光电编码器与旋变压器中的任意一种，且当反馈装置(74)为磁性编码器时该反馈装置(74)包括固定在转轴(3)内端部的磁钢(741)和与控制器电路板(5)电连接的编码器组件，所述的编码器组件固定在通孔(73)上或设置在控制器电路板(5)上。
5.根据权利要求1或2或3所述的控制器内置的门电机，其特征在于，所述的密封结构(8)包括设置在延伸壳体(12)与盖板(13)之间的绝缘垫(81)；或者所述的密封结构(8)包括周向设置在延伸壳体(12)端部的密封槽(82)，所述的密封槽(82)内设置有密封垫圈(83)，所述的盖板(13)将密封垫圈(83)压紧在延伸壳体(12)端部和盖板(13)之间。
6.根据权利要求1或2或3所述的控制器内置的门电机，其特征在于，所述的电机壳体(1)包括第一壳体和第二壳体，所述的第一壳体和第二壳体分别呈一端封闭另一端敞口的结构，且第一壳体和第二壳体的敞口端相互对接固定，在第一壳体和第二壳体的连接处设有对接密封结构，所述的第一内腔(71)位于第一壳体内，所述的第二内腔(72)位于第二壳体内。
7.根据权利要求1或2或3所述的控制器内置的门电机，其特征在于，所述的电机壳体(1)内开有贯通第一内腔(71)与第二内腔(72)的过线缺口(9)，所述的过线缺口(9)内设有用于定位导线的线扣(91)，所述的定子(2)绕组通过导线与控制器电路板(5)电连接。
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