CN108711988A - 一种空心杯电机系统 - Google Patents

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陈霞
张晓俊
万筱剑
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Abstract

本发明公开了一种空心杯电机系统，包括机壳，机壳设置有第一端盖、第二端盖和第三端盖；第一端盖和第二端盖之间安装有定子，定子通电后会形成旋转磁场，定子中间安装有受旋转磁场作用而转动的转子，转子转动输出力矩；第一端盖和所述第二端盖之间还安装有传感模块，传感模块用于实时检测转子的位置信息；第二端盖和所述第三端盖之间安装有驱动板，驱动板为电路板，驱动板包括控制模块和功率模块。本发明通过将驱动板直接集成到电机的尾部，节省了空间，提高了电机的效率，提高了安全性。

Description

一种空心杯电机系统
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体地涉及一种空心杯电机系统。
背景技术
空心杯电机是一种高效率的能量转换装置，在日常生产生活中广泛应用。随着现有产品的高速发展，对动力装置的要求也越来越高，但是现有的空心杯电机系统的电机和控制单元之间会有许多用于连接的线缆，比如动力电缆、用于传感器之间传输信号的信号电缆。由于存在动力电缆，动力电缆上会出现不可避免的损耗，导致电机的效率降低，电机以及控制单元之间的信号电缆的频繁连接，也会增加系统的故障率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全性高、效率高、节省空间的空心杯电机系统。
本发明公开的一种空心杯电机系统采用的技术方案是：一种空心杯电机系统包括机壳，所述机壳设置有第一端盖、第二端盖和第三端盖。
所述第一端盖和所述第二端盖之间安装有定子，所述定子通电后会形成旋转磁场，所述定子中间安装有受旋转磁场作用而转动的转子，所述转子转动带动转轴转动输出力矩。
所述第一端盖和所述第二端盖之间还安装有传感模块，所述传感模块用于实时检测转子的位置信息。
所述第二端盖和所述第三端盖之间安装有驱动板，所述驱动板包括控制模块和功率模块，所述控制模块和所述功率模块之间电性连接，所述驱动板和所述传感模块通过线缆电性连接，所述驱动板和所述定子通过线缆电性连接，所述控制模块给所述传感模块供电，所述传感模块检测转子的位置信息并反馈给所述控制模块，所述控制模块接收所述传感模块反馈来的包含所述转子位置信息的电信号，所述控制模块对所述传感模块反馈来的包含所述转子位置信号的电信号进行译码，确定此时转子位置，然后输出相应电信号给所述功率模块，所述功率模块根据所述控制模块给的相应电信号输出相应的电压给所述定子。
作为优选方案，所述定子为空心杯三相绕组线圈，空心杯三相绕组线圈通电后在周围产生旋转的磁场。
作为优选方案，所述转子包括磁钢和转轴，所述磁钢固定在所述转轴上，所述转轴通过轴承安装在所述第一端盖和所述第二端盖之间，所述磁钢受旋转磁场影响而转动，从而带动所述转轴转动。
作为优选方案，所述转轴靠近所述第一端盖的一端安装有铜套，所述转轴靠近所述第二端盖的一端安装有弹簧。
作为优选方案，所述驱动板通过定位螺丝安装在所述第二端盖上，所述驱动板上设置有焊盘，所述定子通过将三相绕组线焊接在所述焊盘上与所述驱动板电性连接，所述驱动板和所述第二端盖之间还设置有绝缘垫。
作为优选方案，所述传感模块包括固定在所述第二端盖上的霍尔支架，所述霍尔支架上安装有霍尔板，所述霍尔支架加固所述霍尔板的安装位置，所述霍尔板上安装有霍尔传感器，所述霍尔传感器和所述控制模块通过线缆连接，所述电缆包括电源输入线、控制信号线和反馈信号线。
作为优选方案，所述霍尔板上还安装有线卡。
作为优选方案，所述机壳内还安装有铁芯，所述铁芯设置在所述定子外侧。
本发明提供一种空心杯电机系统，空心杯电机通电后，驱动板上的控制模块开始工作，控制模块输出电源给传感模块。传感模块检测转子的位置信息，然后根据检测到的位置信息输出相应的电信号反馈给控制模块。控制模块根据接收传感模块反馈来的电信号并且进行译码，确定此时电机的转子所在的位置，确定后输出相应的控制电信号给功率模块。功率模块根据控制模块输出的控制电信号输出相应的电压给定子。定子通电后，产生一个旋转的磁场，转子受到旋转磁场作用同步旋转，转换为机械能，然后通过转轴将力矩传递出去。驱动板内置于电机机壳内，节省了空间，缩短了驱动板连接传感模块和定子之间的线缆的长度，降低了电能在线缆上的损耗，提高了电机的效率。并且不需要频繁手动连接驱动板和电机之间的线缆，防止了手动造成连接的失误，降低了系统的故障率，提高了设备的安全性能。
附图说明
图1是本发明的空心杯电机系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明：请参考图1，一种空心杯电机系统包括机壳10，所述机壳10设置有第一端盖20、第二端盖30和第三端盖40。
所述第一端盖20和所述第二端盖30之间安装有定子50，所述定子50通电后会形成旋转磁场，所述定子50中间安装有受旋转磁场作用而转动的转子60，所述转子60转动带动转轴转动输出力矩。
所述第一端盖20和所述第二端盖30之间还安装有传感模块70，所述传感模块用于实时检测转子60的位置信息。
所述第二端盖30和所述第三端盖40之间安装有驱动板80，所述驱动板80包括控制模块82和功率模块84，所述控制模块82和所述功率模块84之间电性连接，所述驱动板80和所述传感模块70通过线缆电性连接，所述驱动板80和所述定子50通过线缆电性连接，所述控制模块82给所述传感模块70供电，所述传感模块70检测转子60的位置信息并反馈给所述控制模块82，所述控制模块82接收所述传感模块70反馈来的包含所述转子60位置信息的电信号，所述控制模块82对所述传感模块70反馈来的包含所述转子60位置信号的电信号进行译码，确定此时转子60位置，然后输出相应电信号给所述功率模块84，所述功率模块84根据所述控制模块82给的相应电信号输出相应的电压给所述定子50。
所述定子50为空心杯三相绕组线圈，空心杯三相绕组线圈通电后在周围产生旋转的磁场，转子60在磁场的作用下同步旋转，通过转轴输出力矩，最终功率模块86传输来的电能转换为机械能。
所述转子60包括磁钢62和转轴64，所述磁钢62固定在所述转轴64上，所述转轴64通过轴承66安装在所述第一端盖20和所述第二端盖30之间，通过轴承66安装，减少转轴64在转动时的摩擦，所述转轴64提供电机力矩输出。
所述转轴64靠近所述第一端盖20的一端安装有铜套，所述转轴64靠近所述第二端盖30的一端安装有弹簧，铜套和弹簧可以控制电机窜量，确保磁钢62和线圈保持居中。
所述驱动板80通过定位螺丝安装在所述第二端盖30上，所述驱动板80上设置有焊盘，所述定子50通过将三相绕组线焊接在所述焊盘上与所述驱动板电性连接，所述驱动板80和所述第二端盖30之间还设置有绝缘垫，防止驱动板80和第二端盖30短路。
所述传感模块70包括固定在所述第二端盖30上的霍尔支架，所述霍尔支架上安装有霍尔板，所述霍尔支架加固所述霍尔板的安装位置，所述霍尔板上安装有霍尔传感器，所述霍尔传感器和所述控制模块通过线缆连接，所述电缆包括电源输入线和反馈信号线。
所述霍尔板上还安装有线卡，防止外力过大，端子线受到拉扯损坏电路板以及造成短路。
所述机壳10内还安装有铁芯90，所述铁芯90设置在所述定子外侧，起到支撑和保护电机结构的作用，散热减少涡流损耗。
本发明提供一种空心杯电机系统，空心杯电机通电后，驱动板上的控制模块开始工作，控制模块输出电源给传感模块。传感模块的霍尔传感器检测转子的位置信息，然后根据检测到的位置信息输出相应的电信号反馈给控制模块。控制模块根据接收传感模块反馈来的电信号并且进行译码，确定此时电机的转子所在的位置，确定后输出相应的控制电信号给功率模块。功率模块根据控制模块输出的控制电信号输出相应的电压给空心杯三相绕组线圈。空心杯三相绕组线圈通电后，产生一个旋转的磁场，磁钢受到旋转磁场的作用开始转动，与磁钢固定的转轴也随着磁钢的转动而转动，然后将力矩传递出去，最终将电能转换为机械能。驱动板内置于电机机壳内，节省了空间，缩短了驱动板连接传感模块和定子之间的线缆的长度，减少了电能在线缆上的损耗，提高了电机的效率。并且不需要频繁手动连接驱动板和电机之间的线缆，防止了手动造成连接的失误，降低了系统的故障率，提高了设备的安全性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种空心杯电机系统，其特征在于：包括机壳，所述机壳设置有第一端盖、第二端盖和第三端盖；所述第一端盖和所述第二端盖之间安装有定子，所述定子中间安装有受旋转磁场作用而转动的转子，所述定子通电后会形成旋转磁场，所述转子输出力矩；所述第一端盖和所述第二端盖之间还安装有传感模块，所述传感模块用于实时检测转子的位置信息；所述第二端盖和所述第三端盖之间安装有驱动板，所述驱动板包括控制模块和功率模块，所述控制模块和所述功率模块之间电性连接； 所述驱动板和所述传感模块通过线缆电性连接，所述驱动板和所述定子通过线缆电性连接，所述控制模块给所述传感模块供电，所述传感模块检测转子的位置信息并反馈给所述控制模块，所述控制模块接收所述传感模块反馈来的包含所述转子位置信息的电信号，所述控制模块对所述传感模块反馈来的包含所述转子位置信号的电信号进行译码，确定此时转子位置，然后输出相应电信号给所述功率模块，所述功率模块根据所述控制模块给的相应电信号输出相应的电压给所述定子。
2.如权利要求1所述的空心杯电机，其特征在于：所述定子为空心杯三相绕组线圈，空心杯三相绕组线圈通电后在周围产生旋转的磁场。
3.如权利要求1所述的空心杯电机，其特征在于：所述转子包括磁钢和转轴，所述磁钢固定在所述转轴上，所述转轴通过轴承安装在所述第一端盖和所述第二端盖之间，所述磁钢受旋转磁场影响而转动，从而带动所述转轴转动。
4.如权利要求3所述的空心杯电机，其特征在于：所述转轴靠近所述第一端盖的一端安装有铜套，所述转轴靠近所述第二端盖的一端安装有弹簧。
5.如权利要求2所述的空心杯电机，其特征在于：所述驱动板通过定位螺丝安装在所述第二端盖上，所述驱动板上设置有焊盘，所述定子通过将三相绕组线焊接在所述焊盘上与所述驱动板电性连接，所述驱动板和所述第二端盖之间还设置有绝缘垫。
6.如权利要求1所述的空心杯电机，其特征在于：所述传感模块包括固定在所述第二端盖上的霍尔支架，所述霍尔支架上安装有霍尔板，所述霍尔支架加固所述霍尔板的安装位置，所述霍尔板上安装有霍尔传感器，所述霍尔传感器和所述控制模块通过线缆连接，所述电缆包括电源输入线、控制信号线和反馈信号线。
7.如权利要求6所述的空心杯电机，其特征在于：所述霍尔板上还安装有线卡。
8.如权利要求1所述的空心杯电机，其特征在于：所述机壳内还安装有铁芯，所述铁芯设置在所述定子外侧。
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