CN110932484A - 一种数字式扭矩电机 - Google Patents
一种数字式扭矩电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110932484A CN110932484A CN202010029330.9A CN202010029330A CN110932484A CN 110932484 A CN110932484 A CN 110932484A CN 202010029330 A CN202010029330 A CN 202010029330A CN 110932484 A CN110932484 A CN 110932484A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- circuit board
- output
- shaft
- digital torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/24—Devices for sensing torque, or actuated thereby
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
本发明公开了一种数字式扭矩电机，包括电机转子，电机定子和电机轴，所述电机轴前端固定有同轴的测速码盘，所述测速码盘上端设置有光电耦合器；所述电机轴前端的轴上还设置有电阻应变电桥，及同轴安装的环形放大转换电路板，所述电阻应变电桥与环形放大转换电路板线连接，所述放大转换电路板连接有环形耦合变压器；所述光电耦合器与环形耦合变压器与数字式扭矩电机外部设置的输出方形电路板及输出航空插座信号端口线连接；使电机输出动力的同时又可输出当前动态状态下的扭矩大小，及转速高低的数值，并可将此信号提供给控制系统，从而使新能源电动车降低动力系统成本和控制系统成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力电机，属于动力设备技术领域，具体涉及一种数字式扭矩电机。
背景技术
目前所有动力电机只能输出动力单元，不能输出扭矩信号以及转速信号。更不能捕捉到当前输出的扭矩大小及转速高低，同时不能与外部提供控制信号，使系统控制过程形成一个完整的控制回路。
例如，在申请号201821668056.4的中国专利中，公开了一种高扭矩电机，包括转子、定子、后端盖、制动装置和报警装置，制动装置包括与后端盖固定连接的阀座、设置在阀座内的阀芯、设置在阀座和阀芯之间的制动器转子及设置在阀芯和后端盖之间的弹簧，制动器转子固定于转子的转轴并随转轴同步转动，在组装好的状态下，阀芯能够在弹簧恢复力作用下抵靠于制动器转子，以及能够在外力作用下压缩弹簧以脱离制动器转子，报警装置能够根据阀芯的行程选择性地发出警报提示。
解决现有高扭矩电机的制动器体积大、结构复杂、制动过程无法实现直观可控性等问题，通过在高扭矩电机上增加制动装置和报警装置，利用报警装置监测制动装置，保证高扭矩电机的运行安全。
但随着新能源电动车的逐步普及，电动车的控制系统必须要在安全，可靠，平稳状态下运行。这就对现有的动力电机提出了新的要求，需要即给新能源电动车提供动力又能提供控制信号，实现其简单直接，经济节能的最佳运行状态。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种数字式扭矩电机，使电机输出动力的同时又可输出当前动态状态下的扭矩大小，及转速高低的数值，且并可将此信号提供给控制系统，从而使新能源电动车降低动力系统成本和控制系统成本。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种数字式扭矩电机，包括电机转子，电机定子和电机轴，电机转子设置在电机定子内，电机轴穿装固定在电机转子中，所述电机轴前端固定有同轴的测速码盘，所述测速码盘上端设置有光电耦合器；所述电机轴前端的轴上还设置有电阻应变电桥，及同轴安装的环形放大转换电路板，所述电阻应变电桥与环形放大转换电路板线连接，所述放大转换电路板连接有两组输入和输出环形耦合变压器；所述光电耦合器与环形耦合变压器与数字式扭矩电机外部设置的输出电路及输出端口线连接。
作为进一步的技术方案，所述电阻应变电桥粘贴在电机轴上。
作为进一步的技术方案，所述数字式扭矩电机还包括输入与输出两组耦合线圈，所述输入线圈给电机轴上圆形电路供电，所述圆形电路通过输出线圈与电机外部电路及输出端口连接。
作为进一步的技术方案，所述数字式扭矩电机外部设置的输出端口包括扭矩输出端口与转速输出端口。
本发明数字式扭矩电机的原理及创新之处在于：在电机转动时，利用轴的机械应力的变化，使轴上的金属组织发生扭转拉伸.组织结构发生变化，故而使电阻应变片的阻值发生变化采到电信号，利用所采集的电信号进行放大转换整形成为标准信号，并通过耦合感应以交流形式输出，提供可靠的一个线性的实时的不间断的脉冲信号输出，并可将此信号提供给控制系统，从而使新能源电动车降低动力系统成本和控制系统成本。
附图说明
图1本发明数字式扭矩电机剖视结构示意图；
图2本发明输出电路方形板的电路图：
图3本发明放大转换电路环形板电路图
附图说明：电机转子1，电机定子2，电机轴3，测速码盘4，光电耦合器5，电阻应变电桥6，环形放大转换电路板7，输入环形耦合变压器次极8，输入环形耦合变压器初级线圈9，输出耦合变压器次级线圈10，输出环形耦合变压器初级线圈11，电机电源接口12，转矩转速输出方形电路板及五芯航空插座13，轴承14，外壳15。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种数字式扭矩电机，包括电机转子1，电机定子2和电机轴3，电机转子设置在电机定子内，电机轴穿装轴承固定在电机转子与外壳中，所述电机轴前端固定有同轴的测速码盘4及输入次级8和输出初级11两组线圈，所述测速码盘4上端设置有光电耦合器5；所述电机轴3前端的轴上还设置有电阻应变电桥6，及同轴安装的环形放大转换电路板7，所述电阻应变电桥与环形放大转换电路板线连接，所述环形放大转换电路板连接有输入环形耦合变压器次级8有线连接，所述环形放大电路板与环形耦合输出初级线圈11线连接。所述光电耦合器与方形输出线路板及数字式扭矩电机外部设置的输出五芯航插端口13线连接：
在一种实施方式中，所述电阻应变电桥粘贴在电机轴上。
在一种实施方式中，所述数字式扭矩电机还包括输入初级线圈9与输入次级线圈8耦合。所述输出初级线圈11与输出次级线圈10耦合。所述输入初级线圈9和输出次级线圈10与输出方形电路板及输出端口五芯航空插座13线连接。
在一种实施方式中，所述数字式扭矩电机外部设置的输出端口为五芯航空插座包括扭矩输出端口与转速输出端口。
本发明数字式扭矩电机的原理及创新之处在于：在电机转动时，利用轴的机械应力的变化，使轴上的金属组织发生拉伸，组织结构发生变化，故而使电阻应变片的阻值发生变化采到电信号，利用所采集的电信号进行放大转换整形成为标准信号，并通过耦合感应以非接触交流形式输出，提供可靠的一个线性的实时的不间断的脉冲信号输出，并可将此信号提供给控制系统，从而使新能源电动车降低动力系统成本和控制系统成本。
本发明的工作过程：（1）扭矩信号的产生：当电机通电后使电机定子线圈有电流通过产生磁通，使电机转子受磁场作用旋转，在旋转过程中使电机轴金属组织发生扭转变形，从而使粘贴在电机轴上的电阻应变电桥发生变化产生微小的电压信号，该信号通过环形放大转换电路板进行放大，滤波，整形完成压/频转换后通过环形耦合变压器传送到上面方形电路板与五芯航空插座扭矩输出端口连接，输出标准的频率信号。
（2）转速信号产生：通过固定在同轴上的测速码盘，利用光电耦合器读取马盘齿数所产生的脉冲数，以计数形式计算转速，并传送到上面方形电路板与五芯航空插座转速输出端口连接输出，标准的脉冲信号。
Claims (4)
1.一种数字式扭矩电机，包括电机转子，电机定子和电机轴，电机转子设置在电机定子内，电机轴穿装固定在电机转子中，其特征在于，所述电机轴前端固定有同轴的测速码盘，所述测速码盘上端设置有光电耦合器；所述电机轴前端的轴上还设置有电阻应变电桥，及同轴安装的环形放大转换电路板，所述电阻应变电桥与环形放大转换电路板线连接，所述放大转换电路板连接有环形耦合变压器；所述光电耦合器与环形耦合变压器与数字式扭矩电机外部设置的输出电路及端口线连接。
2.根据权利要求1所述的一种数字式扭矩电机，其特征在于，所述电阻应变电桥粘贴在电机轴上。
3.根据权利要求1所述的一种数字式扭矩电机，其特征在于，所述数字式扭矩电机还包括两组耦合输入线圈与输出线圈。
4.根据权利要求1所述的一种数字式扭矩电机，其特征在于，所述数字式扭矩电机外部设置的输出方形电路板及输出端口包括扭矩输出端口与转速输出端口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010029330.9A CN110932484A (zh) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | 一种数字式扭矩电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010029330.9A CN110932484A (zh) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | 一种数字式扭矩电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110932484A true CN110932484A (zh) | 2020-03-27 |
Family
ID=69854756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010029330.9A Pending CN110932484A (zh) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | 一种数字式扭矩电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110932484A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2220065Y (zh) * | 1994-10-07 | 1996-02-14 | 李国林 | 智能联轴器 |
| CN104819794A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-05 | 广州大学 | 一种非接触式电机功率损耗测量装置及方法 |
| CN206531600U (zh) * | 2017-03-02 | 2017-09-29 | 蚌埠学院 | 一种动态扭矩测量装置 |
| WO2018055913A1 (ja) * | 2016-09-26 | 2018-03-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 |
| CN109038962A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 武汉合康新能电机有限公司 | 一种集成温控及测速的电机 |
| CN110194063A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 本田技研工业株式会社 | 驱动电机、电动车辆和驱动电机的控制方法 |
-
2020
- 2020-01-13 CN CN202010029330.9A patent/CN110932484A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2220065Y (zh) * | 1994-10-07 | 1996-02-14 | 李国林 | 智能联轴器 |
| CN104819794A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-05 | 广州大学 | 一种非接触式电机功率损耗测量装置及方法 |
| WO2018055913A1 (ja) * | 2016-09-26 | 2018-03-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 |
| CN206531600U (zh) * | 2017-03-02 | 2017-09-29 | 蚌埠学院 | 一种动态扭矩测量装置 |
| CN110194063A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 本田技研工业株式会社 | 驱动电机、电动车辆和驱动电机的控制方法 |
| CN109038962A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 武汉合康新能电机有限公司 | 一种集成温控及测速的电机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110932484A (zh) | 一种数字式扭矩电机 | |
| CN112247973B (zh) | 内藏式机器人一体化关节模组 | |
| IT1257327B (it) | Dispositivo segnalatore, in particolare dello stato di pressione di unpneumatico. | |
| CN209913581U (zh) | 一种风力发电机非接触式电能传输装置 | |
| CN201383731Y (zh) | 输出为往复直线运动的电动机 | |
| CN108711988A (zh) | 一种空心杯电机系统 | |
| CN203996740U (zh) | 一种电动自行车无线传感器调速系统 | |
| CN208015539U (zh) | 伺服式盘式轮毂电机 | |
| CN109149870B (zh) | 一种伺服电机制动器和伺服电机 | |
| CN205986519U (zh) | 一种云台电机及云台 | |
| CN208226797U (zh) | 一种空心杯伺服电机系统 | |
| CN215071828U (zh) | 集中绕组发电机 | |
| CN213397461U (zh) | 一种车辆传动轴的无源低功耗扭矩传感器 | |
| CN204203259U (zh) | 一种磁电式测速传感器及其性能测试装置 | |
| CN203278583U (zh) | 机床主轴交流永磁同步电动机 | |
| CN107863914B (zh) | 一种异步电机转子时间常数自调整系统 | |
| CN201570917U (zh) | 永磁发电机 | |
| CN104868693B (zh) | 带有测速功能的混合励磁式制动器 | |
| CN112379118B (zh) | 一种旋转角速度和旋转角加速度一体化测量装置 | |
| CN201628553U (zh) | 一种轮速信号转换系统 | |
| CN203135773U (zh) | 一种数字直接驱动双悬臂微电机系统 | |
| CN205622362U (zh) | 一种具有冗余备份功能的电动机 | |
| CN204906083U (zh) | 一种伺服电机结构 | |
| CN107733167A (zh) | 一种内置动态扭力感应测量装置的电机 | |
| CN220382860U (zh) | 一种复往高频运动微型电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200327 |