CN104734415B - 一种减速电机 - Google Patents

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Abstract

一种减速电机，包括主电机，还包括一个刹车装置，刹车装置包括弧形的刹车片、与弧形刹车片固定连接的滑块、与滑块螺纹连接的丝杠、用于控制丝杠旋转的步进电机和用于控制步进电机动作的控制装置，弧形刹车片的凹面朝向主电机的输出轴设置，弧形刹车片的凸面固定连接滑块，还设有一个圆环形的刹车架，刹车架上固定设有滑轨，所述的滑块与滑轨相配合滑动，在主电机的输出轴上还设有传感器，传感器与控制装置电连接。本发明采用可精确控制的刹车装置，直接调节主电机的转速和输出功率，省去了减速齿轮等复杂的机构，能够精确控制主电机的输出扭矩。

Description

一种减速电机
技术领域
本发明涉及一种电机，尤其是涉及一种可应用于微型机器人、医疗器械等需要瞬时大扭矩的精密器械以及需要精确定位的系统中的减速电机。
背景技术
减速电机是指减速机和电机（马达）的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。通常由专业的减速机生产厂，进行集成组装好后，与电机一体成套供货。随着工业自动化的发展，减速电机在各行各业中应用十分广泛。传统减速电机的控制系统依赖电磁开关，减速装置依赖机械系统，如笨重的行星齿轮或昂贵的谐波齿轮系统等，另外还需要额外的刹车抱死装置进行制动。这样导致整个减速电机结构复杂，价格昂贵、调速幅度受限、使用复杂，还容易出错。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种减速电机，结构简单，价格低，调速幅度大，且调速准确，不容易出错。
本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种减速电机，包括主电机，还包括一个刹车装置，所述的刹车装置包括弧形的刹车片、与弧形刹车片固定连接的滑块、与所述滑块螺纹连接的丝杠、用于控制丝杠旋转的步进电机和用于控制步进电机动作的控制装置，所述的弧形刹车片的凹面朝向主电机的输出轴设置，弧形刹车片的凸面固定连接所述的滑块，还设有一个圆环形的刹车架，刹车架上固定设有滑轨，所述的滑块与滑轨相配合滑动，在所述的主电机的输出轴上还设有传感器，所述的传感器与控制装置电连接。
进一步地，所述的传感器为速度传感器、角位移传感器、扭矩传感器或者加速度传感器中的任意一种，所述的控制装置为一个单片机。
进一步地，所述的弧形刹车片为两片，分别由各自的丝杠和各自的步进电机驱动。
有益效果：
本发明采用可精确控制的刹车装置，直接调节主电机的转速和输出功率，省去了减速齿轮等复杂的机构，能够精确控制主电机的输出扭矩。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1、弧形刹车片，2、主电机的输出轴，3、传感器，4、刹车架，5、丝杠，6、步进电机，7、控制装置，8、滑块，9、滑轨，10、主电机底座。
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具体详细的说明。
如图所示，一种减速电机，包括主电机，所述的主电机设有主电机底座10。
还包括一个刹车装置，所述的刹车装置包括弧形的刹车片1、与弧形刹车片1固定连接的滑块8、与所述滑块8螺纹连接的丝杠5、用于控制丝杠5旋转的步进电机6和用于控制步进电机6动作的控制装置7，所述的弧形刹车片1的凹面朝向主电机的输出轴2设置，弧形刹车片1的凸面固定连接所述的滑块8。
还设有一个圆环形的刹车架4，刹车架可固定在主电机底座10上。
刹车架4上固定设有滑轨9，所述的滑块8与滑轨9相配合滑动，在所述的主电机的输出轴1上还设有传感器3，所述的传感器3与控制装置7电连接。
所述的传感器3为速度传感器、角位移传感器、扭矩传感器或者加速度传感器中的任意一种，所述的控制装置7可采用一个单片机。
本实施例所述的弧形刹车片1为两片，分别由各自的丝杠和各自的步进电机，由控制装置进行联动控制驱动。
实际应用中，所述的弧形刹车片1也可以采用四片，四片弧形刹车片1分别采用各自的丝杠和各自的步进电机，由控制装置进行联动控制驱动。
所述的步进电机6和控制装置7都可以设在主电机底座10上。
本发明采用控制装置7通过对传感器3传递来的信号进行分析，然后驱动步进单机6带动丝杠5旋转，从而驱使滑块8前进和后退，最终通过刹车片1积压或松开主电机的输出轴2，实现对主电机进行调速的目的，从而实现对主电机的输出轴2的扭矩进行改变。本发明也可以通过控制主电机的角位移量（可配合采用角位移传感器），实现主电机转动的精确定位；还可以通过控制主电机转动的速度和加速度（可配合采用速度传感器和加速度传感器），从而达到对主电机调速的目的。本发明可应用于微型机器人、医疗器械等需要瞬时大扭矩的精密器械，或者需要精确定位的系统。结构简单，价格低，调速幅度大，且调速准确，不容易出错。
本发明的工作原理：刹车装置通过刹车片1使主电机的输出轴2减速，产生堵转磁阻。堵转磁阻使主电机的电流增大，主电机输出扭矩也随之增大，实现主电机增大扭矩的目的。如果堵转磁阻产生的电流过大，可能会导致主电机烧毁。当主电机的电流增大到一定程度时，刹车装置中的保护电路（保护电路为现有技术，此处不做详述）断开主电机供电线路，避免烧毁主电机，同时主电机输出轴2停止转动，刹车装置复位。当主电机扭矩需要减小时，刹车装置降低刹车阻力，堵转磁阻减小，主电机电流减小，转速增加，主电机扭矩减小。

Claims (2)

1.一种减速电机，包括主电机，其特征在于：还包括一个刹车装置，所述的刹车装置包括弧形的刹车片（1）、与弧形刹车片（1）固定连接的滑块（8）、与所述滑块（8）螺纹连接的丝杠（5）、用于控制丝杠（5）旋转的步进电机（6）和用于控制步进电机（6）动作的控制装置（7），所述的弧形刹车片（1）的凹面朝向主电机的输出轴（2）设置，弧形刹车片（1）的凸面固定连接所述的滑块（8），还设有一个圆环形的刹车架（4），刹车架（4）上固定设有滑轨（9），所述的滑块（8）与滑轨（9）相配合滑动，在所述的主电机的输出轴（2）上还设有传感器（3），所述的传感器（3）与控制装置（7）电连接；所述的弧形刹车片（1）为两片，分别由各自的丝杠和各自的步进电机驱动。
2.根据权利要求1所述的一种减速电机，其特征在于：所述的传感器（3）为速度传感器、角位移传感器、扭矩传感器或者加速度传感器中的任意一种，所述的控制装置（7）为一个单片机。
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