CN115528879A - 一种带有应急减速功能的维稳式直流电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机技术领域,具体为一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,直流电机包括机壳、主轴、转子、第一定子、第二定子、端盖、配电盒、振动信号组件,机壳一端使用端盖封闭,主轴转动安装在机壳中心,主轴穿出端盖,主轴上设置转子,第一定子和第二定子设置到机壳内壁上,第一定子和第二定子按主轴轴向布置,第一定子和第二定子分别位于转子的轴向两侧,配电盒设置在机壳外壁上,配电盒为第一定子和第二定子提供励磁电流;第一定子给转子施加驱动力矩,第二定子给转子施加阻力矩。振动信号组件检测本电机使用场合处的振动信号,当脉冲式振动信号间隔频率变化时,调小第一定子的驱动电流或者调大第二定子的阻力电流。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,具体为一种带有应急减速功能的维稳式直流电机。
背景技术
直流电机使用在很多的小动力驱动场合,如医疗器械、健身器材、家具电器、民用设备、楼宇设备等等。
跑步机是健身器材中使用电机较为广泛的一种,跑步机使用电机带动跑步带转动,使用者在其上进行跑步动作实现室内训练,跑步机一般在控制台处设置应急开关拔块外,没有其余安全措施,若使用者失误或者头晕而目眩,未拔出应急停止开关,继续高速转动的跑步带可以损伤使用者。
因此,跑步机用电机需要额外的安全控制功能,而现有技术中,常常未在跑步机上配置更加灵敏以及无需使用者操作的应急减速功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,直流电机包括机壳、主轴、转子、第一定子、第二定子、端盖、配电盒,机壳一端使用端盖封闭,主轴转动安装在机壳中心,主轴穿出端盖,主轴上设置转子,第一定子和第二定子设置到机壳内壁上,第一定子和第二定子按主轴轴向布置,第一定子和第二定子分别位于转子的轴向两侧,配电盒设置在机壳外壁上,配电盒为第一定子和第二定子提供励磁电流;第一定子给转子施加驱动力矩,第二定子给转子施加阻力矩。
电机使用盘式磁极对布置方式,转子的两侧各有一个可以施加转矩的定子,定子根据施加的电流的脉冲信号相位可以分别作为带动转子旋转的驱动力或者阻碍转子旋转的阻力矩,可以实现按需求的快速急停。
进一步的,直流电机还包括振动信号组件,振动信号组件检测本电机使用场合处的振动信号,振动信号组件与配电盒之间电连接,
当脉冲式振动信号间隔频率不变时,维持第一定子和第二定子的设定电流,
当脉冲式振动信号间隔频率变化时,调小第一定子的驱动电流或者调大第二定子的阻力电流。
考虑跑步机使用场景下的外部振动,使用者在跑步机上进行正常跑步锻炼时,步频是稳定协调的,当使用者较大吃力时步频开始凌乱,当使用者发生摔倒时,身体各个部位与跑步机接触,这些接触都在跑步机上造成振动,振动频率没有任何规律且与正常跑步步频有更大的差异,所以,以此作为跑步机应急减速的判断时机。
振动信号组件包括电源、振动触发开关,电源通过线缆形成回路,振动触发开关设置在电源正极或负极的紧邻位置,
振动触发开关包括一个固定的金属片和一个悬臂支撑的金属片,两个金属片分别作为开关两端连接电路,悬臂支撑的金属片在震荡时与固定的金属片接触。
当外部振动传递到振动触发开关时,悬臂状态的金属片振动并导通电回路,在回路上可以出现与振动相关联的电信号,外界振动一次,则电回路上通过一次电信号,然后识别该信号来作为配电盒的控制依据。
进一步的,振动触发开关有两个以上,振动触发开关在电源外构建的回路中并联设置,每个振动触发开关的振动接收方向相异。
振动触发开关只能以一个方向进行振动,即,只能检测悬臂振动方向的振动,所以,使用多个震荡方向的金属片对来识别多个方向的振动,并联的连接方式使得只要有一个触发开关检测到振动信号即将电路接通,给出脉冲信号。
进一步的,振动信号组件还包括第一支路、第二支路,第一支路和第二支路在电源外形成的回路上为并联关系,第一支路与第二支路与振动触发开关为串联关系,
第一支路包括串联着的第一开关和第一线圈,第二支路包括串联着的第二开关和第二线圈,第一开关和第二开关为交替接通状态,
直流电机还包括配阻组件,配阻组件以第一线圈和第二线圈的得电间隔频率输出变化的电阻,当第一线圈和第二线圈得电间隔频率波动时,增大输出的电阻,配阻组件的电阻串联在第一定子的驱动电路上。
电机使用的跑步机场合的振动传递到振动触发开关处,在前次回路电流从第一支路过流时,第一线圈获得一次励磁信号,在配阻组件内完成一次记录,在紧随的第二次振动前,第一开关从连通状态变化断开状态,第二开关变为连通状态,第二次振动的回路电流从第二线圈上过流,第二线圈在配阻组件内完成另一处的记录,交替进行的信号可以在配阻组件内实现信号的节选,让前一个信号作为参考量,后一个信号若和前一个信号具有时间上的差异,则能够识别获知,持续以本振动间隔与上一次间隔相比来检阅振动开始凌乱的时机,及时增大第一定子的驱动电路上的电阻,减小驱动电流,当第二定子的阻力距超过第一定子驱动力后,电机可以快速停转。第一支路与第二支路所要实现的是振动信号的交替分流输出,这是在后续分析配阻组件时所要重点关注的前提。
进一步的,配阻组件包括第一震荡杆件、第一复位弹簧、底壳、第一滑片、拉回弹簧、电阻片层、对外电阻线头、第二震荡杆件、杆槽块,
杆槽块和底壳均与机壳固定,第一震荡杆件滑动安装在杆槽块上,第一震荡杆件包括杆轴、第一衔铁、复位盘、勾头,杆轴在杆槽块上滑动设置,杆轴一端设置第一衔铁,杆轴中间位置设置复位盘,杆轴另一端设置勾头,第一衔铁与第一线圈面对面,第一复位弹簧一端抵住杆槽块,第一复位弹簧另一端抵住复位盘,第一复位弹簧的弹力方向是将复位盘朝向远离第一线圈的方向推动,
底壳内滑动设置第一滑片,第一滑片滑动方向沿杆轴轴线方向,第一滑片靠近第一震荡杆件的头部具有与勾头勾拉的弯折,拉回弹簧一端与第一滑片远离第一震荡杆件的端部固定,拉回弹簧另一端与底壳固定,
电阻片层堆叠放置在底壳表面,电阻片层的堆叠方向沿杆轴轴向,第一滑片靠近电阻片层的一侧端部具有凸起,第一滑片的凸起与电阻片层侧面滑动接触,
电阻片层另一侧设置与第一震荡杆件、第一复位弹簧、第一滑片、拉回弹簧所对称的第二震荡杆件、第二复位弹簧、第二滑片、第二拉回弹簧,
第二震荡杆件端部具有与第二线圈配合的衔铁,对外电阻线头一端连接在第一滑片上、另一端连接第二滑片;
第一复位弹簧、拉回弹簧、第二复位弹簧、第二拉回弹簧均为缓释弹簧,其中第一复位弹簧的回复速度快于拉回弹簧,第二复位弹簧的回复速度快于第二拉回弹簧。缓释弹簧即与记忆海绵类似的在外界作用下可以快速形变,在外部作用力撤除后缓慢释放的弹簧,这种性质可以通过在普通弹簧外包裹塑性层来构建或使用其他方式。
第一线圈通电励磁时,带动第一衔铁进行一次动作,在动作完毕后,而第一滑片在第一震荡杆件动作时会被勾拉至靠近第一震荡杆件的位置,然后第一震荡杆件在第一复位弹簧作用下缓慢复位,第一滑片则进行更缓慢的复位,在一个稳定周期的第一线圈励磁过程下,第一滑片会具有一个极限位置并在极限位置稳定,若第一震荡杆件的动作频率加快,则第一震荡杆件在尚未更加充分复位前即进行下一次的上提动作,这样会勾拉第一滑片到一个更加靠近第一线圈的极限位置,反之同理,另一侧的第二震荡杆件和第二滑片进行相同的动作,若第一震荡杆件、第二震荡杆件的间隔周期完全相同,则第一滑片和第二滑片会在电阻片层的同一高度的两侧停留,此时对外电阻线头对外输出的只是一个片层的电阻,电阻较小,当第一震荡杆件、第二震荡杆件的动作频率不一致时,第一滑片和第二滑片在电阻片层两侧的位置不同,对外电阻线头所输出的电阻为电阻片层内两个甚至三个片层的层间阻值,阻值急速增大,第一定子接收的驱动电流迅速减小,电机转速快速减小,防止跑步机上意外发生。
进一步的,振动信号组件还包括电容、防短路电阻、二极管a和二极管b,第一支路还包括第一切换电磁件,第二支路还包括第二切换电磁件,
第一切换电磁件、第一开关、第二开关和第二切换电磁件串起设置在同一轴上,第一切换电磁件得电时吸引第一开关断开而让第二开关闭合,第二切换电磁件得电时吸引第二开关断开而让第一开关闭合,
电容一端连接电源负极,电容另一端连接第一线圈和第二线圈的汇合点,电容与第一线圈、第二线圈的汇合点之间设置朝向电容的二极管a,防短路电阻一端连接电源负极与电容之间的一个节点,防短路电阻另一端连接第一支路、第二支路与电源正极相连的汇合点,
第一切换电磁件的得电励磁件一端连接第一开关与第一线圈之间的节点上,第一切换电磁件的得电励磁件另一端连接到电容背离电源负极的一侧,
第二切换电磁件的得电励磁件一端连接第二开关与第二线圈之间的节点上,第二切换电磁件的得电励磁件另一端连接到电容背离电源负极的一侧,
第一切换电磁件、第二切换电磁件汇合点连接到电容背离电源负极一侧的路径上设置背向电容的二极管b。
本附加结构实现振动触发开关点通信号的分流传输,当某一周期内振动触发开关点通信号从第一线圈上过流时,电容上进行充电,电容连接电源负极侧是负电荷,电容与二极管a连接的一侧上是正电荷,
振动接触开关断开后,电容上的电荷泄放,泄放路径是,电容正电荷依次通过二极管b、第一切换电磁件、第一开关、防短路电阻、电荷负极侧,该过程中,电容的电荷释放是瞬间的,第一切换电磁件上只要有瞬间的电流通过,其也会将第一开关吸引断开,哪怕第一开关的断开会使得第一切换电磁件上无法再行通过电流,也不影响第一切换电磁件的得电与失电过程触发的电磁吸附力,第一开关被断开、第二开关被合上,在下一周期振动接触开关点通时,信号是从第二线圈上过流,相同的,在振动接触开关点通后,电容再次放电时,是从第二切换电磁件上通过,又会再次切换第一开关和第二开关的通断状态,让下一次的振动接触开关点通信号从第一线圈上通过,以此实现点通信号的分流传递。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明通过振动触发开关检测使用场合的脉冲振动,在构建的电路中让点通信号作为电机定转子的驱动与阻力矩的控制依据,跑步机场合的步频波动可以作为是否脱力甚至摔倒的依据;振动触发开关的点通信号通过振动信号组件内的分支电路分流交替输出,可以在配阻组件内构建交替的振动信号,前一次的振动与后一次振动进行比较,出现差值则在电阻片层上接触位置不同,对外输出依振动频率差异变化的电阻,这一电阻接入定转子驱动电路中,驱动力受到影响。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的整体结构布局示意图;
图2是本发明定转子分对驱动结构示意图;
图3是本发明振动信号组件的电路结构示意图;
图4是本发明振动触发开关的结构示意图;
图5是本发明配阻组件的电路结构示意图;
图中:1-机壳、2-主轴、3-转子、41-第一定子、42-第二定子、5-端盖、6-配电盒、7-振动信号组件、71-电源、72-振动触发开关、73-第一支路、731-第一开关、732-第一线圈、733-第一切换电磁件、74-第二支路、741-第二开关、742-第二线圈、743-第二切换电磁件、75-电容、76-防短路电阻、791-二极管a、792-二极管b、8-配阻组件、81-第一震荡杆件、811-杆轴、812-第一衔铁、813-复位盘、814-勾头、82-第一复位弹簧、83-底壳、84-第一滑片、85-拉回弹簧、86-电阻片层、87-对外电阻线头、88-第二震荡杆件、89-杆槽块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,直流电机包括机壳1、主轴2、转子3、第一定子41、第二定子42、端盖5、配电盒6,机壳1一端使用端盖5封闭,主轴2转动安装在机壳1中心,主轴2穿出端盖5,主轴2上设置转子3,第一定子41和第二定子42设置到机壳1内壁上,第一定子41和第二定子42按主轴2轴向布置,第一定子41和第二定子42分别位于转子3的轴向两侧,配电盒6设置在机壳1外壁上,配电盒6为第一定子41和第二定子42提供励磁电流;
第一定子41给转子3施加驱动力矩,第二定子42给转子3施加阻力矩。
如图1、2所示,电机使用盘式磁极对布置方式,转子3的两侧各有一个可以施加转矩的定子,定子根据施加的电流的脉冲信号相位可以分别作为带动转子3旋转的驱动力或者阻碍转子3旋转的阻力矩,可以实现按需求的快速急停。
直流电机还包括振动信号组件7,振动信号组件7检测本电机使用场合处的振动信号,振动信号组件7与配电盒6之间电连接,
当脉冲式振动信号间隔频率不变时,维持第一定子41和第二定子42的设定电流,
当脉冲式振动信号间隔频率变化时,调小第一定子41的驱动电流或者调大第二定子42的阻力电流。
考虑跑步机使用场景下的外部振动,使用者在跑步机上进行正常跑步锻炼时,步频是稳定协调的,当使用者较大吃力时步频开始凌乱,当使用者发生摔倒时,身体各个部位与跑步机接触,这些接触都在跑步机上造成振动,振动频率没有任何规律且与正常跑步步频有更大的差异,所以,以此作为跑步机应急减速的判断时机。
振动信号组件7包括电源71、振动触发开关72,电源71通过线缆形成回路,振动触发开关72设置在电源71正极或负极的紧邻位置,
振动触发开关72包括一个固定的金属片和一个悬臂支撑的金属片,两个金属片分别作为开关两端连接电路,悬臂支撑的金属片在震荡时与固定的金属片接触。
如图3、4所示,当外部振动传递到振动触发开关72时,悬臂状态的金属片振动并导通电回路,在回路上可以出现与振动相关联的电信号,外界振动一次,则电回路上通过一次电信号,然后识别该信号来作为配电盒6的控制依据。
振动触发开关72有两个以上,振动触发开关72在电源71外构建的回路中并联设置,每个振动触发开关72的振动接收方向相异。
如图3、4所示,振动触发开关72只能以一个方向进行振动,即,只能检测悬臂振动方向的振动,所以,使用多个震荡方向的金属片对来识别多个方向的振动,并联的连接方式使得只要有一个触发开关检测到振动信号即将电路接通,给出脉冲信号。
振动信号组件7还包括第一支路73、第二支路74,第一支路73和第二支路74在电源71外形成的回路上为并联关系,第一支路73与第二支路74与振动触发开关72为串联关系,
第一支路73包括串联着的第一开关731和第一线圈732,第二支路74包括串联着的第二开关741和第二线圈742,第一开关731和第二开关741为交替接通状态,
直流电机还包括配阻组件8,配阻组件8以第一线圈732和第二线圈742的得电间隔频率输出变化的电阻,当第一线圈732和第二线圈742得电间隔频率波动时,增大输出的电阻,配阻组件8的电阻串联在第一定子41的驱动电路上。即图2中的驱动电路的阻值RX是变量,阻力电路时刻用定量阻值R0确定阻力电流。
如图3、5所示,电机使用的跑步机场合的振动传递到振动触发开关72处,在前次回路电流从第一支路73过流时,第一线圈732获得一次励磁信号,在配阻组件8内完成一次记录,在紧随的第二次振动前,第一开关731从连通状态变化断开状态,第二开关741变为连通状态,第二次振动的回路电流从第二线圈742上过流,第二线圈742在配阻组件8内完成另一处的记录,交替进行的信号可以在配阻组件内实现信号的节选,让前一个信号作为参考量,后一个信号若和前一个信号具有时间上的差异,则能够识别获知,持续以本振动间隔与上一次间隔相比来检阅振动开始凌乱的时机,及时增大第一定子41的驱动电路上的电阻,减小驱动电流,当第二定子42的阻力距超过第一定子41驱动力后,电机可以快速停转。第一支路73与第二支路74所要实现的是振动信号的交替分流输出,这是在后续分析配阻组件8时所要重点关注的前提。
当然,应急减速概念的实现也可以更换为当检测到外界步频凌乱甚至出现无规律振动时,按频率波动幅度大小来控制第二定子的阻力电流快速增大以及调小第一定子的驱动电流,控制模式可以通过在配电盒内加入波形控制器等器件来完成,电控技术人员根据上述控制逻辑进行相应设计调试。
以下是使用具体结构类器件实现前文所需求的运行目的,虽相对复杂,但可以作为后续电机速度控制与外部因素的进一步优化升级的基础,而纯电气元件来实现的逻辑控制,需要专业的电气人员来调试外,也不好做升级改进。
配阻组件8包括第一震荡杆件81、第一复位弹簧82、底壳83、第一滑片84、拉回弹簧85、电阻片层86、对外电阻线头87、第二震荡杆件88、杆槽块89,
杆槽块89和底壳83均与机壳1固定,第一震荡杆件81滑动安装在杆槽块89上,第一震荡杆件81包括杆轴811、第一衔铁812、复位盘813、勾头814,杆轴811在杆槽块89上滑动设置,杆轴811一端设置第一衔铁812,杆轴811中间位置设置复位盘813,杆轴811另一端设置勾头814,第一衔铁812与第一线圈732面对面,第一复位弹簧82一端抵住杆槽块89,第一复位弹簧82另一端抵住复位盘813,第一复位弹簧82的弹力方向是将复位盘813朝向远离第一线圈732的方向推动,
底壳83内滑动设置第一滑片84,第一滑片84滑动方向沿杆轴811轴线方向,第一滑片84靠近第一震荡杆件81的头部具有与勾头814勾拉的弯折,拉回弹簧85一端与第一滑片84远离第一震荡杆件81的端部固定,拉回弹簧85另一端与底壳83固定,
电阻片层86堆叠放置在底壳83表面,电阻片层86的堆叠方向沿杆轴811轴向,第一滑片84靠近电阻片层86的一侧端部具有凸起,第一滑片84的凸起与电阻片层86侧面滑动接触,
电阻片层86另一侧设置与第一震荡杆件81、第一复位弹簧82、第一滑片84、拉回弹簧85所对称的第二震荡杆件88、第二复位弹簧、第二滑片、第二拉回弹簧,
第二震荡杆件88端部具有与第二线圈742配合的衔铁,对外电阻线头87一端连接在第一滑片84上、另一端连接第二滑片;
第一复位弹簧82、拉回弹簧85、第二复位弹簧、第二拉回弹簧均为缓释弹簧,其中第一复位弹簧82的回复速度快于拉回弹簧85,第二复位弹簧的回复速度快于第二拉回弹簧。缓释弹簧即与记忆海绵类似的在外界作用下可以快速形变,在外部作用力撤除后缓慢释放的弹簧,这种性质可以通过在普通弹簧外包裹塑性层来构建或使用其他方式。
如图5所示,第一线圈732通电励磁时,带动第一衔铁812进行一次动作,在动作完毕后,而第一滑片84在第一震荡杆件81动作时会被勾拉至靠近第一震荡杆件81的位置,然后第一震荡杆件81在第一复位弹簧82作用下缓慢复位,第一滑片84则进行更缓慢的复位,在一个稳定周期的第一线圈732励磁过程下,第一滑片84会具有一个极限位置并在极限位置稳定,若第一震荡杆件81的动作频率加快,则第一震荡杆件81在尚未更加充分复位前即进行下一次的上提动作,这样会勾拉第一滑片84到一个更加靠近第一线圈732的极限位置,反之同理,另一侧的第二震荡杆件88和第二滑片进行相同的动作,若第一震荡杆件81、第二震荡杆件88的间隔周期完全相同,则第一滑片84和第二滑片会在电阻片层86的同一高度的两侧停留,此时对外电阻线头87对外输出的只是一个片层的电阻,电阻较小,当第一震荡杆件81、第二震荡杆件88的动作频率不一致时,第一滑片84和第二滑片在电阻片层86两侧的位置不同,对外电阻线头87所输出的电阻为电阻片层86内两个甚至三个片层的层间阻值,阻值急速增大,第一定子41接收的驱动电流迅速减小,电机转速快速减小,防止跑步机上意外发生。
振动信号组件7还包括电容75、防短路电阻76、二极管a791和二极管b792,第一支路73还包括第一切换电磁件733,第二支路74还包括第二切换电磁件743,
第一切换电磁件733、第一开关731、第二开关741和第二切换电磁件743串起设置在同一轴上,第一切换电磁件733得电时吸引第一开关731断开而让第二开关741闭合,第二切换电磁件743得电时吸引第二开关741断开而让第一开关731闭合,
电容75一端连接电源71负极,电容75另一端连接第一线圈732和第二线圈742的汇合点,电容75与第一线圈732、第二线圈742的汇合点之间设置朝向电容75的二极管a791,防短路电阻76一端连接电源71负极与电容75之间的一个节点,防短路电阻76另一端连接第一支路73、第二支路74与电源71正极相连的汇合点,
第一切换电磁件733的得电励磁件一端连接第一开关731与第一线圈732之间的节点上,第一切换电磁件733的得电励磁件另一端连接到电容75背离电源71负极的一侧,
第二切换电磁件743的得电励磁件一端连接第二开关741与第二线圈742之间的节点上,第二切换电磁件743的得电励磁件另一端连接到电容75背离电源71负极的一侧,
第一切换电磁件733、第二切换电磁件743汇合点连接到电容75背离电源71负极一侧的路径上设置背向电容75的二极管b792。
如图3所示,本附加结构实现振动触发开关72点通信号的分流传输,当某一周期内振动触发开关72点通信号从第一线圈732上过流时,电容75上进行充电,电容75连接电源71负极侧是负电荷,电容75与二极管a791连接的一侧上是正电荷,
振动接触开关72断开后,电容75上的电荷泄放,泄放路径是,电容75正电荷依次通过二极管b792、第一切换电磁件733、第一开关731、防短路电阻76、电荷75负极侧,该过程中,电容的电荷释放是瞬间的,第一切换电磁件733上只要有瞬间的电流通过,其也会将第一开关731吸引断开,哪怕第一开关731的断开会使得第一切换电磁件733上无法再行通过电流,也不影响第一切换电磁件733的得电与失电过程触发的电磁吸附力,第一开关731被断开、第二开关732被合上,在下一周期振动接触开关72点通时,信号是从第二线圈742上过流,相同的,在振动接触开关72点通后,电容75再次放电时,是从第二切换电磁件743上通过,又会再次切换第一开关731和第二开关741的通断状态,让下一次的振动接触开关72点通信号从第一线圈732上通过,以此实现点通信号的分流传递。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,其特征在于:所述直流电机包括机壳(1)、主轴(2)、转子(3)、第一定子(41)、第二定子(42)、端盖(5)、配电盒(6),所述机壳(1)一端使用端盖(5)封闭,所述主轴(2)转动安装在机壳(1)中心,主轴(2)穿出端盖(5),主轴(2)上设置转子(3),所述第一定子(41)和第二定子(42)设置到机壳(1)内壁上,第一定子(41)和第二定子(42)按主轴(2)轴向布置,第一定子(41)和第二定子(42)分别位于转子(3)的轴向两侧,所述配电盒(6)设置在机壳(1)外壁上,配电盒(6)为第一定子(41)和第二定子(42)提供励磁电流;
所述第一定子(41)给转子(3)施加驱动力矩,所述第二定子(42)给转子(3)施加阻力矩。
2.根据权利要求1所述的一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,其特征在于:所述直流电机还包括振动信号组件(7),所述振动信号组件(7)检测本电机使用场合处的振动信号,振动信号组件(7)与配电盒(6)之间电连接,
当脉冲式振动信号间隔频率不变时,维持第一定子(41)和第二定子(42)的设定电流,
当脉冲式振动信号间隔频率变化时,调小第一定子(41)的驱动电流或者调大第二定子(42)的阻力电流。
3.根据权利要求2所述的一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,其特征在于:所述振动信号组件(7)包括电源(71)、振动触发开关(72),所述电源(71)通过线缆形成回路,所述振动触发开关(72)设置在电源(71)正极或负极的紧邻位置,
振动触发开关(72)包括一个固定的金属片和一个悬臂支撑的金属片,两个金属片分别作为开关两端连接电路,悬臂支撑的金属片在震荡时与固定的金属片接触。
4.根据权利要求3所述的一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,其特征在于:所述振动触发开关(72)有两个以上,振动触发开关(72)在电源(71)外构建的回路中并联设置,每个振动触发开关(72)的振动接收方向相异。
5.根据权利要求3所述的一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,其特征在于:所述振动信号组件(7)还包括第一支路(73)、第二支路(74),所述第一支路(73)和第二支路(74)在电源(71)外形成的回路上为并联关系,第一支路(73)与第二支路(74)与振动触发开关(72)为串联关系,
所述第一支路(73)包括串联着的第一开关(731)和第一线圈(732),所述第二支路(74)包括串联着的第二开关(741)和第二线圈(742),所述第一开关(731)和第二开关(741)为交替接通状态,
所述直流电机还包括配阻组件(8),所述配阻组件(8)以第一线圈(732)和第二线圈(742)的得电间隔频率输出变化的电阻,当第一线圈(732)和第二线圈(742)得电间隔频率波动时,增大输出的电阻,所述配阻组件(8)的电阻串联在第一定子(41)的驱动电路上。
6.根据权利要求5所述的一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,其特征在于:所述配阻组件(8)包括第一震荡杆件(81)、第一复位弹簧(82)、底壳(83)、第一滑片(84)、拉回弹簧(85)、电阻片层(86)、对外电阻线头(87)、第二震荡杆件(88)、杆槽块(89),
所述杆槽块(89)和底壳(83)均与机壳(1)固定,所述第一震荡杆件(81)滑动安装在杆槽块(89)上,所述第一震荡杆件(81)包括杆轴(811)、第一衔铁(812)、复位盘(813)、勾头(814),所述杆轴(811)在杆槽块(89)上滑动设置,杆轴(811)一端设置第一衔铁(812),杆轴(811)中间位置设置复位盘(813),杆轴(811)另一端设置勾头(814),所述第一衔铁(812)与第一线圈(732)面对面,所述第一复位弹簧(82)一端抵住杆槽块(89),第一复位弹簧(82)另一端抵住复位盘(813),第一复位弹簧(82)的弹力方向是将复位盘(813)朝向远离第一线圈(732)的方向推动,
所述底壳(83)内滑动设置第一滑片(84),所述第一滑片(84)滑动方向沿杆轴(811)轴线方向,第一滑片(84)靠近第一震荡杆件(81)的头部具有与勾头(814)勾拉的弯折,所述拉回弹簧(85)一端与第一滑片(84)远离第一震荡杆件(81)的端部固定,拉回弹簧(85)另一端与底壳(83)固定,
所述电阻片层(86)堆叠放置在底壳(83)表面,电阻片层(86)的堆叠方向沿杆轴(811)轴向,所述第一滑片(84)靠近电阻片层(86)的一侧端部具有凸起,第一滑片(84)的凸起与电阻片层(86)侧面滑动接触,
所述电阻片层(86)另一侧设置与第一震荡杆件(81)、第一复位弹簧(82)、第一滑片(84)、拉回弹簧(85)所对称的第二震荡杆件(88)、第二复位弹簧、第二滑片、第二拉回弹簧,
所述第二震荡杆件(88)端部具有与第二线圈(742)配合的衔铁,所述对外电阻线头(87)一端连接在第一滑片(84)上、另一端连接第二滑片;
所述第一复位弹簧(82)、拉回弹簧(85)、第二复位弹簧、第二拉回弹簧均为缓释弹簧,其中第一复位弹簧(82)的回复速度快于拉回弹簧(85),第二复位弹簧的回复速度快于第二拉回弹簧。
7.根据权利要求5所述的一种带有应急减速功能的维稳式直流电机,其特征在于:所述振动信号组件(7)还包括电容(75)、防短路电阻(76)、二极管a(791)和二极管b(792),所述第一支路(73)还包括第一切换电磁件(733),所述第二支路(74)还包括第二切换电磁件(743),
所述第一切换电磁件(733)、第一开关(731)、第二开关(741)和第二切换电磁件(743)串起设置在同一轴上,所述第一切换电磁件(733)得电时吸引第一开关(731)断开而让第二开关(741)闭合,所述第二切换电磁件(743)得电时吸引第二开关(741)断开而让第一开关(731)闭合,
所述电容(75)一端连接电源(71)负极,电容(75)另一端连接第一线圈(732)和第二线圈(742)的汇合点,电容(75)与第一线圈(732)、第二线圈(742)的汇合点之间设置朝向电容(75)的二极管a(791),所述防短路电阻(76)一端连接电源(71)负极与电容(75)之间的一个节点,防短路电阻(76)另一端连接第一支路(73)、第二支路(74)与电源(71)正极相连的汇合点,
所述第一切换电磁件(733)的得电励磁件一端连接第一开关(731)与第一线圈(732)之间的节点上,第一切换电磁件(733)的得电励磁件另一端连接到电容(75)背离电源(71)负极的一侧,
所述第二切换电磁件(743)的得电励磁件一端连接第二开关(741)与第二线圈(742)之间的节点上,第二切换电磁件(743)的得电励磁件另一端连接到电容(75)背离电源(71)负极的一侧,
所述第一切换电磁件(733)、第二切换电磁件(743)汇合点连接到电容(75)背离电源(71)负极一侧的路径上设置背向电容(75)的二极管b(792)。
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