CN115411883B - 一种持续散热型电机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种持续散热型电机及其控制方法，电机包括电机本体，电机本体具有第一转轴，第一转轴后端通过第一单向轴承安装有轴套，轴套相对于转轴的另一端通过第二单向轴承安装有第二转轴，轴套上固定套设有散热风扇；电机本体的罩壳内壁上安装有驱动装置，驱动装置包括外壳、直流电机、电池模块、转速检测模块和控制模块，其中，直流电机的输出轴通过联轴器与第二转轴连接，直流电机的电源线接入到控制模块，电池模块的电源线接入至控制模块；转速检测模块安装于电机本体的第一转轴上，输出端与控制模块电连接。本发明的优点是：在电机停止后仍然能够继续控制风扇散热。

Description

一种持续散热型电机及其控制方法

技术领域

本发明涉及电机领域，特别地，涉及一种持续散热型电机及其控制方法。

背景技术

三相异步电机一般都会在后端罩壳内安装散热风扇，以增加电机整体的散热性。然而，由于散热风扇是直接安装在电机转轴上的，因此，电机在停止工作后，散热风扇也就停止工作，但此时电机的温度可能仍较高，无法快速地散热。

发明内容

有鉴于此，本发明第一目的是提供一种持续散热型电机,在电机停止后仍然能够继续控制风扇散热。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种持续散热型电机，包括电机本体，所述电机本体具有第一转轴，所述第一转轴后端通过第一单向轴承安装有轴套，所述轴套相对于第一转轴的另一端通过第二单向轴承安装有第二转轴，所述轴套上固定套设有散热风扇；所述电机本体的罩壳内壁上安装有驱动装置，所述驱动装置包括外壳、直流电机、电池模块、转速检测模块和控制模块，其中，所述直流电机的输出轴通过联轴器与第二转轴连接，所述直流电机的电源线接入到控制模块，所述电池模块的电源线接入至控制模块；所述转速检测模块安装于电机本体的第一转轴上，输出端与控制模块电连接；

所述第二单向轴承包括轴承内圈、轴承外圈，所述轴承外圈的内侧壁设置有若干第一容纳槽，所述第一容纳槽内转动设置有限位板，所述限位板朝向内圈的一侧呈弧形面或倾斜面，所述第一容纳槽内设有滚珠，所述滚珠的两端通过弹簧与第一容纳槽的两个侧壁连接；所述轴承外圈上还安装有用于驱动所述限位板左右摆动的驱动模块，所述驱动模块与控制模块电连接；

所述控制模块被配置为根据转速检测模块的输出信号及电池模块的剩余电量控制所述驱动模块工作。

优选地，所述轴承外圈相对于第一容纳槽的另一侧设置有第二容纳槽，所述驱动模块设置于第二容纳槽内，包括第一微型伺服电缸、连接轴和凸轮，所述第一容纳槽与第二容纳槽之间具有供连接轴穿过的轴孔，所述连接轴的一端与限位板固定连接，另一端与凸轮固定连接；所述第一微型伺服电缸的底端铰接于第二容纳槽的内壁上，顶端与凸轮铰接。

优选地，所述轴承外圈的外侧壁上还设置有若干组导电环，所述外壳上安装有导电触头，所述导电触头上设置有若干组导电线路，当导电触头与导电环接触时，每一组导电线路与其中一组导电环接触并形成通路，所述导电触头的另一端与控制模块电连接；所述第一微型伺服电缸的电源线与其中一组导电环电连接。

优选地，所述第一容纳槽内还安装有用于将所述限位板锁止的支撑组件，所述支撑组件与控制模块电连接。

优选地，所述支撑组件包括顶块和第二微型伺服电缸，所述第一容纳槽的侧壁上开设有安装槽，所述顶块滑移设置于所述安装槽内，所述第二微型伺服电缸位于安装槽内并与顶块连接，所述第二微型伺服电缸的电源线与另一组导电环电连接。

优选地，所述顶块的表面包覆有橡胶套。

优选地，电机本体的后端盖上安装有温度传感器，所述温度传感器与控制模块电连接。

本发明第二目的是提供一种持续散热型电机的控制方法,在电机停止后仍然能够继续控制风扇散热。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

该控制方法包括：

S1、控制模块根据电池模块的剩余电量判断是否需要充电；其中，当持续散热型电机启动且电池剩余电量较低时，控制模块控制其中一组导电线路通电，此时第一微型伺服电缸伸出，驱动凸轮正转，使得限位板正转，此时第二单向轴承被配置为：当轴套正转时，能够带动第二转轴正转；

S2、当持续散热型电机通电启动时，第一转轴间接带动第二转轴转动，进而驱动直流电机转动，此时直流电机为发电机状态，控制模块控制直流电机的输出电压转换为充电电压，为电池模块充电；

S3、当电池模块充满电时，控制模块通过该其中一组导电线路控制第一微型伺服电缸缩回，使得限位板反转，此时第二单向轴承被配置为：当第一转轴正转时，无法带动第二转轴正转，当第二转轴正转时，能够带动轴套正转；

S4、控制模块根据转速检测模块的输出信号判断持续散热型电机是否停止转动，若是，则利用电池模块的电压控制直流电机正转，以通过第二转轴带动轴套正转，到达设定时间时停止。

本发明技术效果主要体现在以下方面：

1、利用单向轴承限定轴套与第一转轴、第二转轴之间的传动关系，当电机停止后，散热风扇转动时也不会带动第一转轴转动；

2、第二单向轴承具备切换功能，使得第二转轴能够在主动和被动状态进行切换，被动状态时为带动直流电机转动，主动状态时为被直流电机驱动。

3、通过以上设置，可实现电机在停机后的设定时间内，散热风扇仍然能够继续工作。

附图说明

图1为实施例中持续散热型电机的整体结构图；

图2为实施例中第二单向轴承的结构图；

图3为实施例中第二单向轴承的侧剖图；

图4为图2中A部的放大图。

附图标记：1、电机本体；11、第一转轴；12、散热风扇；13、罩壳；2、第二转轴；3、第一单向轴承；4、第二单向轴承；41、轴承外圈；411、第一容纳槽；412、第二容纳槽；413、安装槽；42、轴承内圈；43、限位板；44、滚珠；45、弹簧；51、外壳；52、控制模块；53、直流电机；54、电池模块；55、转速检测模块；56、导电触头；57、温度传感器；61、第一微型伺服电缸；62、凸轮；63、连接轴；71、顶块；72、第二微型伺服电缸；8、轴套。

实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

参照图1，本实施例提供了一种持续散热型电机，包括电机本体1，电机本体1具有第一转轴11、后端盖、散热风扇12以及罩壳13等部件。

第一转轴11后端通过第一单向轴承3安装有轴套8，在安装时，第一单向轴承3的旋转方式为顺时针，即仅第一转轴11能够带动轴套8转动，而轴套8不能带动第一转轴11转动。散热风扇12固定于轴套8上。

轴套8相对于第一转轴11的另一端通过第二单向轴承4安装有第二转轴2；电机本体1的罩壳13内壁上安装有驱动装置，驱动装置包括外壳51、直流电机53、电池模块54、转速检测模块55和控制模块52，其中，直流电机53的输出轴通过联轴器与第二转轴2连接，直流电机53的电源线接入到控制模块52，电池模块的电源线接入至控制模块52；转速检测模块55安装于电机本体1的第一转轴11上，输出端与控制模块52电连接。

上述的第二单向轴承4被配置为可换向的结构，具体地，第二单向轴承4包括轴承内圈42、轴承外圈41，轴承外圈41的内侧壁设置有若干第一容纳槽411，第一容纳槽411内转动设置有限位板43，限位板43朝向内圈的一侧呈弧形面或倾斜面，第一容纳槽411内设有滚珠44，滚珠44的两端通过弹簧45与第一容纳槽411的两个侧壁连接；轴承外圈41上还安装有用于驱动限位板43左右摆动的驱动模块，驱动模块与控制模块电连接。

具体地，轴承外圈41相对于第一容纳槽411的另一侧设置有第二容纳槽412，驱动模块设置于第二容纳槽412内，包括第一微型伺服电缸61、连接轴63和凸轮62，第一容纳槽411与第二容纳槽412之间具有供连接轴63穿过的轴孔，连接轴63的一端与限位板43固定连接，另一端与凸轮62固定连接；第一微型伺服电缸61的底端铰接于第二容纳槽412的内壁上，顶端与凸轮62铰接。当第一微型伺服电缸61伸出时，限位板43向右摆，反之，限位板43向左摆。

第一容纳槽411内还安装有用于将限位板43锁止的支撑组件，支撑组件与控制模块电连接。作为一种实施方式，支撑组件包括顶块71和第二微型伺服电缸72，第一容纳槽411的侧壁上开设有安装槽413，顶块71滑移设置于安装槽413内，第二微型伺服电缸72位于安装槽413内并与顶块71连接。当限位板43向右摆时，控制右边的顶块71伸出，顶块71前端的一侧与限位板43抵接，另一侧与第一容纳槽411的侧壁抵接。顶块71的表面包覆有橡胶套，起到缓冲的作用。

下面，本实施例对两个微型伺服电缸的供电方式进行说明：

轴承外圈41的外侧壁上还设置有若干组导电环，外壳51上安装有导电触头56，导电触头56上设置有若干组导电线路，当导电触头56与导电环接触时，每一组导电线路与其中一组导电环接触并形成通路，导电触头56的另一端与控制模块52电连接；第一微型伺服电缸61的电源线与其中一组导电环电连接，第二微型伺服电缸72的电源线与另一组导电环电连接。

电机本体1的后端盖上安装有温度传感器57，温度传感器57与控制模块52电连接。

本实施例的工作原理是，

S1、控制模块52根据电池模块54的剩余电量判断是否需要充电；其中，当持续散热型电机启动且电池剩余电量较低时，控制模块52控制其中一组导电线路通电，此时第一微型伺服电缸61伸出，驱动凸轮62正转，使得限位板43正转，此时第二单向轴承4被配置为：当轴套8正转时，能够带动第二转轴2正转；

S2、当电机通电启动时，第一转轴11间接带动第二转轴2转动，进而驱动直流电机53转动，此时直流电机53为发电机状态，控制模块52控制直流电机53的输出电压转换为充电电压，为电池模块54充电；

S3、当电池模块54充满电时，控制模块52通过该其中一组导电线路控制第一微型伺服电缸61缩回，使得限位板43反转，此时第二单向轴承4被配置为：当第一转轴11正转时，无法带动第二转轴2正转，当第二转轴2正转时，能够带动轴套8正转；

S4、控制模块52根据转速检测模块55的输出信号判断电机是否停止转动，若是，则利用电池模块54的电压控制直流电机53正转，以通过第二转轴2带动轴套8正转，到达设定时间时停止。

值得说明的是，控制模块52还通过温度传感器57的输出信号判断是否需要驱动散热风扇12工作，也就是说，当电机端盖的温度不高时，控制模块52则不控制直流电机53工作。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种持续散热型电机，包括电机本体，所述电机本体具有第一转轴，其特征是，所述第一转轴后端通过第一单向轴承安装有轴套，所述轴套相对于第一转轴的另一端通过第二单向轴承安装有第二转轴，所述轴套上固定套设有散热风扇；所述电机本体的罩壳内壁上安装有驱动装置，所述驱动装置包括外壳、直流电机、电池模块、转速检测模块和控制模块，其中，所述直流电机的输出轴通过联轴器与第二转轴连接，所述直流电机的电源线接入到控制模块，所述电池模块的电源线接入至控制模块；所述转速检测模块安装于电机本体的第一转轴上，输出端与控制模块电连接；

所述第二单向轴承包括轴承内圈、轴承外圈，所述轴承外圈的内侧壁设置有若干第一容纳槽，所述第一容纳槽内转动设置有限位板，所述限位板朝向内圈的一侧呈弧形面或倾斜面，所述第一容纳槽内设有滚珠，所述滚珠的两端通过弹簧与第一容纳槽的两个侧壁连接；所述轴承外圈上还安装有用于驱动所述限位板左右摆动的驱动模块，所述驱动模块与控制模块电连接；

所述控制模块被配置为根据转速检测模块的输出信号及电池模块的剩余电量控制所述驱动模块工作；

所述轴承外圈相对于第一容纳槽的另一侧设置有第二容纳槽，所述驱动模块设置于第二容纳槽内，包括第一微型伺服电缸、连接轴和凸轮，所述第一容纳槽与第二容纳槽之间具有供连接轴穿过的轴孔，所述连接轴的一端与限位板固定连接，另一端与凸轮固定连接；所述第一微型伺服电缸的底端铰接于第二容纳槽的内壁上，顶端与凸轮铰接；

所述轴承外圈的外侧壁上还设置有若干组导电环，所述外壳上安装有导电触头，所述导电触头上设置有若干组导电线路，当导电触头与导电环接触时，每一组导电线路与其中一组导电环接触并形成通路，所述导电触头的另一端与控制模块电连接；所述第一微型伺服电缸的电源线与其中一组导电环电连接；

所述第一容纳槽内还安装有用于将所述限位板锁止的支撑组件，所述支撑组件与控制模块电连接；

所述支撑组件包括顶块和第二微型伺服电缸，所述第一容纳槽的侧壁上开设有安装槽，所述顶块滑移设置于所述安装槽内，所述第二微型伺服电缸位于安装槽内并与顶块连接，所述第二微型伺服电缸的电源线与另一组导电环电连接。

2.如权利要求1所述的持续散热型电机，其特征是，所述顶块的表面包覆有橡胶套。

3.如权利要求2所述的持续散热型电机，其特征是，所述电机本体的后端盖上安装有温度传感器，所述温度传感器与控制模块电连接。

4.一种如权利要求3所述的持续散热型电机的控制方法，其特征是，该控制方法包括：

S1、控制模块根据电池模块的剩余电量判断是否需要充电；其中，当持续散热型电机启动且电池剩余电量较低时，控制模块控制其中一组导电线路通电，此时第一微型伺服电缸伸出，驱动凸轮正转，使得限位板正转，此时第二单向轴承被配置为：当轴套正转时，能够带动第二转轴正转；

S2、当持续散热型电机通电启动时，第一转轴间接带动第二转轴转动，进而驱动直流电机转动，此时直流电机为发电机状态，控制模块控制直流电机的输出电压转换为充电电压，为电池模块充电；

S3、当电池模块充满电时，控制模块通过该其中一组导电线路控制第一微型伺服电缸缩回，使得限位板反转，此时第二单向轴承被配置为：当第一转轴正转时，无法带动第二转轴正转，当第二转轴正转时，能够带动轴套正转；

S4、控制模块根据转速检测模块的输出信号判断持续散热型电机是否停止转动，若是，则利用电池模块的电压控制直流电机正转，以通过第二转轴带动轴套正转，到达设定时间时停止。

Images