CN112332600B - 一种电机及用于使该电机反转的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机及用于使该电机反转的控制系统，电机包括机壳和设置在机壳内的转子，转子上安装有转动卡盘，机壳内安装有固定卡盘，转动卡盘与固定卡盘处于转子的同一侧，转动卡盘随转子一起转动，在转子的速度降低时，转动卡盘上的转动卡接组件从转动蜂座内伸出与固定卡盘上的活动杆组件配合，使转子急停，由于固定卡盘和转动卡盘均设置在机壳内，占用空间较小，结构紧凑；制动系统包括转速传感器、脉冲发生器、电控开关及双向开关，双向开关使电机产生正转电路和反转电路，脉冲发生器和电控开关连接在反转电路上，转速传感器安装在转子上，并且向反转电路发出控制信号，控制系统用于快速将转子从高速减低到中低度，减小电机的振动。

Description

一种电机及用于使该电机反转的控制系统

技术领域

本发明涉及一种电机，更具体地说，它涉及一种电机及用于使该电机反转的控制系统。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

目前，市场上的电机在高速旋转后，需要较长的时间才能停止转动，因此，往往需要安装减速机使电机的转速降至停止的时间缩短。电机加上减速机，不仅占用的空间增加，而且成本也叫高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电机及用于使该电机反转的控制系统，具有结构经凑，占用空间小，成本低的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种电机，包括机壳和设置在机壳内的转子，

所述转子上安装有转动卡盘，所述机壳内安装有固定卡盘，所述转动卡盘与固定卡盘处于转子的同一侧；

所述转动卡盘包括底座、转动蜂座及若干个转动卡接组件，所述底座与转子固定连接，所述转动蜂座上开设有若干个腰形通孔，每个腰形通孔内安装有一个转动卡接组件，所述转动蜂座与底座固定连接；

所述固定卡盘包括封板、固定蜂座及若干个活动杆组件，所述固定蜂座上开设有若干个圆形通孔，所述固定蜂座与机壳固定连接，若干个活动杆组件一一安装在圆形通孔内，所述封板固定在固定蜂座相对转动蜂座的另一侧；

所述转动卡接组件可以在转动蜂座内伸缩，所述活动杆组件可以在固定蜂座内伸缩，当转动卡接组件与活动杆组件挤压交错时，所述转子相对机壳保持静止。

本发明的优点，电机降速后，通过转动卡盘与固定卡盘配合，使转子急停，因为，转动卡盘与固定卡盘均是设置在机壳内，不仅减小占用空间，而且，机壳还可以保护转动卡盘和固定卡盘，起到防尘的效果。

本发明进一步设置为：所述转动卡接组件包括一号弹簧、顶球及芯杆，所述腰形通孔由一号圆孔和二号圆孔拼接构成，所述转子顺时针转动为正转，所述二号圆孔（11）会比一号圆孔（10）先行掠过固定蜂座（7）上的指定点，所述一号弹簧和顶球安装在二号圆孔内，所述一号弹簧的底部与底座连接，其顶部与顶球连接，所述芯杆安装在一号圆孔内，所述一号圆孔的底部设有垫块，所述垫块的高度低于安装在一号弹簧上的顶球的初始高度，所述芯杆的底部相对球头的部位设有楔形面，所述芯杆相对二号圆孔的圆周面上设有第一凹凸面，所述二号圆孔相对一号圆孔的内侧壁上设有第二凹凸面。

本发明的优点，芯杆可以自动从一号圆孔移动到二号圆孔，再从二号圆孔返回到一号圆孔，转子需要急停时，芯杆由离心力的作用从一号圆孔移动到二号圆孔，转子停止转动时，一号弹簧恢复弹力，挤压芯杆从二号圆孔返回到一号圆孔内，球头用于与楔形面配合，方便芯杆挤压一号弹簧发生弹性压变和一号弹簧恢复弹力推动芯杆平移。

本发明进一步设置为：所述腰形通孔的延长线与转子相切，所述一号圆孔与转子的距离比二号圆孔与转子的距离近。

本发明的优点，减少芯杆移动过程中与腰形通孔侧壁的摩擦力，缩短芯杆从一号圆孔移动到二号圆孔的时间，芯杆在转子转动后产生离心力，若一号圆孔与二号圆孔距离转子相同，或二号圆孔与转子的距离比一号圆孔与转子的距离近，则芯杆会与腰形通孔的侧壁产生较大的摩擦力，不仅会损伤芯杆和腰形圆孔，而且还延长芯杆移动时间。

本发明进一步设置为：所述芯杆的顶部设有导向槽，所述一号圆孔的顶部设有用于与导向槽配合的导向块。

本发明的优点，转子虽然加速度较高，芯杆会快速的从一号圆孔移动到二号圆孔内，但，为了避免芯杆从一号圆孔移动到二号圆孔的过程中伸出到转动蜂座外，导向块的设置可以起到导向的作用，使芯杆顺利的从一号圆孔移动到二号圆孔内。

本发明进一步设置为：所述活动杆组件包括活动杆、二号弹簧及弹性卡环，所述二号弹簧的一端与封板连接，另一端与活动杆连接，所述活动杆相对二号弹簧连接的一端的外圆周面上开设有环槽，所述卡环卡接在环槽内。

本发明的优点，因为，转子会在任意一个角度停止转动，活动杆组件可以起到万向急停的作用，活动杆在初始时，一部分伸出固定蜂座，朝向转动蜂座方向延伸，卡环的设置一方面用于固定活动杆，防止活动杆在电机工作时从固定蜂座的内伸出太长撞击到转动蜂座，产生噪音，另一方面用于支撑二号弹簧，给二号弹簧发生弹性压变时提供支撑力。

本发明进一步设置为：所述底座上开设有若干个散热孔。

本发明的优点，底座上设置的散热孔不仅可以减轻电机整体重量，还可以给底座散热，因为，底座是连接在铁芯上，线圈连接在铁芯上长时间工作产生高温会传递到底座上。

一种使电机反转的控制系统，所述控制系统包括转速传感器、脉冲发生器、电控开关及双向开关，所述双向开关使电机产生正转电路和反转电路，所述脉冲发生器和电控开关连接在反转电路上，所述转速传感器安装在转子上，并且向反转电路发出控制信号。

本发明的优点，双向开关用于控制电机正转或反转，当需要电机停止转动时，双向开关切换到反向电路，脉冲发生器给出间歇式瞬间给电，起到点刹的作用，使转子的转速逐渐降低，避免转子由较快的正转变为较快的反转产生振动，转速感应器用于检测转子的转速，当，检测到转子的速度降低要一定值时，脉冲发生器停止给电，电控开关切断反向电路。

附图说明

图1为本发明电机的装配图；

图2为本发明控制系统的电路图；

图3为本发明电机中转子与机壳的安装图；

图4为本发明中转动卡盘的示意图；

图5为本发明中转动蜂座的示意图；

图6为本发明中固定卡盘的示意图；

图7为本发明中固定蜂座的示意图；

图8为本发明中顶球的示意图；

图9为本发明中卡环与活动杆连接图。

图中：1、机壳；2、转轴；3、铁芯；4、底座；5、转动蜂座；6、芯杆；7、固定蜂座；8、活动杆；9、封板；10、一号圆孔；11、二号圆孔；12、一号弹簧；13、二号弹簧；14、顶球；15、卡环。

具体实施方式

参照附图对本发明实施例做进一步说明。

参照图1至3所示，一种电机及用于使该电机反转的控制系统，电机包括机壳1和设置在机壳1内的转子，转子包括转轴2、铁芯3和线圈，铁芯3固定在转轴2上，线圈套设在铁芯3的线齿上，转子上安装有转动卡盘，机壳1内安装有固定卡盘，转动卡盘与固定卡盘处于转子的同一侧。控制系统包括转速传感器、脉冲发生器、电控开关及双向开关，双向开关使电机产生正转电路和反转电路，脉冲发生器和电控开关连接在反转电路上，转速传感器安装在转子上，并且向反转电路发出控制信号。

双向开关用于控制电机正转或反转，电机需要停止转动时，双向开关切换到反向电路，脉冲发生器给出间歇式瞬间给电，起到点刹的作用，使转子的转速逐渐降低，避免转子由较快的正转变为较快的反转产生振动，转速感应器用于检测转子的转速，当检测到转子的速度降低要一定值时，转动卡盘与固定卡盘相互卡接，将转轴2锁死，使转轴2停止转动，同时，脉冲发生器停止给电，电控开关切断反向电路。控制系统作为第一道降速装置，转动卡盘与固定卡盘作为第二道降速装置，极大的缩短转轴2由高速转动到停止的时间。

参照图4、5所示，转动卡盘包括底座4、转动蜂座5及若干个转动卡接组件，底座4固定连接在铁芯3的一侧，转动蜂座5与底座4固定连接，转动蜂座5上开设有若干个腰形通孔，每个腰形通孔内安装有一个转动卡接组件，转动卡接组件包括一号弹簧12、顶球14及芯杆6，腰形通孔的延长线与转子相切，腰形通孔由一号圆孔10和二号圆孔11拼接构成，转子顺时针转动为正转，所述二号圆孔（11）会比一号圆孔（10）先行掠过固定蜂座（7）上的指定点，一号圆孔10与转子的距离比二号圆孔11与转子的距离近（如图5所示），一号弹簧12和顶球14安装在二号圆孔11内，一号弹簧12的底部与底座4连接，其顶部与顶球14连接，芯杆6安装在一号圆孔10内，一号圆孔10的底部设有垫块，垫块的高度略低于安装在一号弹簧12上的顶球14的初始高度，芯杆6的底部相对球头的部位设有楔形面，芯杆6相对二号圆孔11的圆周面上设有第一凹凸面，二号圆孔11相对一号圆孔10的内侧壁上设有第二凹凸面。

参照图6、7所示，固定卡盘包括封板9、固定蜂座7及若干个活动杆8组件，固定蜂座7上开设有若干个圆形通孔，固定蜂座7与机壳1内壁固定连接，若干个活动杆8组件一一安装在圆形通孔内，封板9固定在固定蜂座7相对转动蜂座5的另一侧，活动杆8组件包括活动杆8、二号弹簧13及弹性卡环15，二号弹簧13的一端与封板9连接，另一端与活动杆8连接，活动杆8相对二号弹簧13连接的一端设有插杆，插杆插入在二号弹簧13内，插杆端部的外圆周面上开设有环槽，卡环15卡接在环槽内。

结合图4-7所示的工作原理：转子的加速度比较快，高速转动后产生离心力，芯杆6在离心力的作用下从一号圆孔10移动到二号圆孔11，同时，挤压一号弹簧12使其发生弹性压变，芯杆6因为离心力的作用，第一凹凸面与第二凹凸面紧密贴合，增大芯杆6与转动蜂座5之间的摩擦力，该摩擦力抵消一号弹簧12的弹力，当转子的转速因为控制系统降低时，芯杆6的离心力降低，直至小于摩擦力，一号推动芯杆6伸出转动蜂座5，与芯杆6抵触的活动杆8收缩到固定蜂座7内，其它未受到挤压的活动杆8保持不动，从而包围住芯杆6，使其难以继续转动，实现转子急停的效果。在转子停止转动后，芯杆6在一号弹簧12和二号弹簧13共同的作用下，芯杆6的楔形面与顶球14配合，芯杆6回移到一号圆孔10内，重新收缩到转动蜂座5中，解除转子的限定，再次通电后，转子又可以继续转动。

芯杆6的顶部设有导向槽，导向槽设置为楔形，位置处于远离二号圆孔11的另一侧，一号圆孔10的顶部设有用于与导向槽配合的导向块。底座4上开设有若干个散热孔，底座4相对铁芯3的一侧设有流线槽。固定蜂座7和转动蜂座5均有硅钢片制成，质量轻，散热快。

参照图8所示，顶球14由圆杆和半圆形球头构成，圆杆的一端与球头的平面中心位置固定连接，另一端穿过一号弹簧12与底座4活动连接，底座4在对应二号圆孔11的位置设有凸圆，凸圆中圆心位置开设有安装孔，安装孔靠近一号弹簧12的一端设有内螺纹，内螺纹的高度小于安装孔的长度，凸圆的设置为了增加安装孔的深度，圆杆相对球头的另一端设有外螺纹，圆杆设有外螺纹的一端旋转插入安装孔内至内螺纹的后方，使圆杆可以在安装孔内活动。

参照图9所示，卡环15卡接在活动杆8上，卡环15一方面用于防止活塞杆从固定蜂座7内脱离，另一方面用于支撑二号弹簧13，卡环15处于固定蜂座7与封板9之间，由固定蜂座7和封板9将卡环15进行固定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电机，包括机壳（1）和设置在机壳（1）内的转子，其特征是：

所述转子上安装有转动卡盘，所述机壳（1）内安装有固定卡盘，所述转动卡盘与固定卡盘处于转子的同一侧；

所述转动卡盘包括底座（4）、转动蜂座（5）及若干个转动卡接组件，所述底座（4）与转子固定连接，所述转动蜂座（5）上开设有若干个腰形通孔，每个腰形通孔内安装有一个转动卡接组件，所述转动蜂座（5）与底座（4）固定连接；

所述固定卡盘包括封板（9）、固定蜂座（7）及若干个活动杆（8）组件，所述固定蜂座（7）上开设有若干个圆形通孔，所述固定蜂座（7）与机壳（1）固定连接，若干个活动杆（8）组件一一安装在圆形通孔内，所述封板（9）固定在固定蜂座（7）相对转动蜂座（5）的另一侧；

所述转动卡接组件可以在转动蜂座（5）内伸缩，所述活动杆（8）组件可以在固定蜂座（7）内伸缩，当转动卡接组件与活动杆（8）组件挤压交错时，所述转子相对机壳（1）保持静止。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征是：所述转动卡接组件包括一号弹簧（12）、顶球（14）及芯杆（6），所述腰形通孔由一号圆孔（10）和二号圆孔（11）拼接构成，所述转子顺时针转动为正转，所述二号圆孔（11）会比一号圆孔（10）先行掠过固定蜂座（7）上的指定点，所述一号弹簧（12）和顶球（14）安装在二号圆孔（11）内，所述一号弹簧（12）的底部与底座（4）连接，其顶部与顶球（14）连接，所述芯杆（6）安装在一号圆孔（10）内，所述一号圆孔（10）的底部设有垫块，所述垫块的高度低于安装在一号弹簧（12）上的顶球（14）的初始高度，所述芯杆（6）的底部相对球头的部位设有楔形面，所述芯杆（6）相对二号圆孔（11）的圆周面上设有第一凹凸面，所述二号圆孔（11）相对一号圆孔（10）的内侧壁上设有第二凹凸面。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征是：所述腰形通孔的延长线与转子相切，所述一号圆孔（10）与转子的距离比二号圆孔（11）与转子的距离近。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征是：所述芯杆（6）的顶部设有导向槽，所述一号圆孔（10）的顶部设有用于与导向槽配合的导向块。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征是：所述活动杆（8）组件包括活动杆（8）、二号弹簧（13）及弹性卡环（15），所述二号弹簧（13）的一端与封板（9）连接，另一端与活动杆（8）连接，所述活动杆（8）相对二号弹簧（13）连接的一端的外圆周面上开设有环槽，所述卡环（15）卡接在环槽内。

6.根据权利要求1至5任意一项权利要求所述的电机，其特征是：所述底座（4）上开设有若干个散热孔。

7.一种用于使权利要求1所述电机反转的控制系统，其特征是：所述控制系统包括转速传感器、脉冲发生器、电控开关及双向开关，所述双向开关使电机产生正转电路和反转电路，所述脉冲发生器和电控开关连接在反转电路上，所述转速传感器安装在转子上，并且向反转电路发出控制信号。

Images