CN201418056Y

CN201418056Y - 一种低耗能电机

Info

Publication number: CN201418056Y
Application number: CN200920059914XU
Authority: CN
Inventors: 水门义夫
Original assignee: HOI PO MOTOR FACTORY Ltd
Current assignee: HOI PO MOTOR FACTORY Ltd
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2019-07-07

Abstract

一种低耗能电机，包括电机壳体，在壳体中安装有转子、输出齿轮组、电池仓以及布有控制电路的控制电路板，该控制电路能在低电压、低电流下驱动转子运转。本实用新型提出了一种低耗能电机解决方案，通过巧妙的控制电路，使电机即使在低电压、低电流情况下也能正常启动和运转。同时，将电机的转子、控制电路板、输出变速机构甚至电源均安装于同一壳体中，集成为一体，提出了一种全新的“电机”概念，使电机的功能更加集成、完善。该低耗能电机结构严谨，性能稳定，即使在不同的摆放方向下仍能顺畅的正常运转，可以通过电池供电驱动转子转动，也可以通过太阳能电板吸收太阳能转换为电能驱动转子转动，两种方式配合使用，节能环保，应用范围广。

Description

一种低耗能电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机。

背景技术

常见的电机包括一转子以及一定子，利用交流电通过电磁感应原理实现转子的转动，从而实现转动动力的输出。然而，在电机的实际使用中，输出时对转子输出轴转速要求会根据电机的应用场合而各不相同，一般需要进行变速处理，即电机的输出轴再外接其他变速机构才能直接应用，因此，对于很多需要电机的设备生产商，电机和变速机构只能分两次购买和设计，非常繁琐。

同时，大部分电机转子的转轴直接安装于电机外壳的安装孔中，转子转动的稳定性差，容易产生位置偏移，旋转摩擦力也较大，控制电机运行的控制电路也存在设计缺陷，电机启动以及正常运行都需要较大的电压、电流，无法满足低电压、低电流运行的要求。

另外，现有的电机主要采用的是电池供电或者直接由市电供电，既浪费了资源，又不环保。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能耗低、性能好、集成了变速机构、电源于一体并且可采用太阳能作为驱动动力的低耗能电机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种低耗能电机，包括电机壳体，在壳体中安装有转子，转子由控制电路控制驱动，所述的控制电路包括集电极均与电源正极联接的两并联的三极管T1、三极管T2，驱动电机转子转动的电感线圈L1的两端分别与电源负极和三极管T1的集电极联接、电感线圈L2的两端分别与电源负极和三极管T2的集电极联接，三极管T1基极通过电阻R2与电源负极联接，三极管T2基极通过电阻R1与电源负极联接，在三极管T1基极和集电极之间联接有一电容C2，在三极管T1集电极和三极管T2基极之间联接有一电容C3，在三极管T2集电极和三极管T1基极之间联接有一电容C4。

所述的电感线圈L1和电感线圈L2绕制在一起，为双股漆包线并行绕制而成，转子与电感线圈L1、电感线圈L2位置相对应。为了增强电路性能，在电源两端之间串联有一滤波电容C1。

作为对上述方案的改进，所述的转子通过一中轴立于壳体中，在壳体中设置有安装中轴的安装孔，中轴上下两端均活动安装于安装孔中。安装中轴上端的安装孔为通孔，在通孔外的壳体表面固定有一金属弹片，中轴上端顶压于金属弹片上，在金属弹片与中轴接触的位置为凹弧面。

作为对上述方案的进一步改进，在壳体中还集成有输出齿轮组、以及布有控制电路的控制电路板，其中，输出齿轮组为多级齿轮的组合，通过齿轮与转子联动，输出齿轮的输出轴延伸出壳体外。同时，电池仓也集成于壳体内，电池仓两端设置有金属极片，金属极片与控制电路板电联接。

此外，在壳体外设置有一太阳能电板，太阳能电板通过导线联接于控制电路板上。

本实用新型提出了一种低耗能电机解决方案，通过巧妙的控制电路，使电机即使在低电压、低电流情况下也能正常启动和运转。同时，将电机的转子、控制电路板、输出变速机构甚至电源均安装于同一壳体中，集成为一体，提出了一种全新的“电机”概念，使电机的功能更加集成、完善。该低耗能电机结构严谨，性能稳定，即使在不同的摆放方向下仍能顺畅的正常运转，可以通过电池供电驱动转子转动，也可以通过太阳能电板吸收太阳能转换为电能驱动转子转动，两种方式配合使用，节能环保，应用范围广。

附图说明

附图1为本实用新型实施例分解状态结构示意图；

附图2为本实施例整体结构示意图；

附图3为本实施例内部结构示意图；

附图4为本实施例横截面结构示意图；

附图5为本实施例控制电路连接原理图；

附图6为本实施例连接了太阳能电板后的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型结构原理作进一步详细描述：

如附图1～3示，本实施例所揭示的低耗能电机将供电电源、输出变速机构、控制电路板以及电机转子集成于一体，形成一种集成电机，特别地，本方案提出了一种低功耗的电机，在低电压、低电流情况下也能正常、顺畅地运转。

该方案中，主体为一壳体1，与电池联接的金属极片111、设置有控制电路的控制电路板4、电机转子2、作为变速机构的输出齿轮组3均安装于壳体1中。该壳体1由上壳体14、下壳体15对接而成，方便壳体1内各部件的安装以及壳体1的制作。

壳体1分隔出一与电池大小匹配的电池仓11，可用于放置电池，电池既可以采用一次性的碱性电池，也可以采用可反复充电的锂电池等。在电池仓11两端设置有金属极片111，金属极片111与控制电路板4联接，向控制电路板4供电。

输出齿轮组3为多级齿轮的组合，包括依次啮合的三个齿轮，初级齿轮与转子2上的齿轮直接啮合，将转子2的转动力矩传递到其他齿轮上。输出齿轮组3的输出轴31延伸出壳体1外，以便于连接外部输出部件。

转子2通过一中轴21立于壳体1中，在下壳体15中设置有安装中轴21的安装孔12，中轴21上下两端均活动安装于安装孔12中。为了减小中轴与安装孔12之间的旋转摩擦阻力，中轴21上下两端均为尖角，其中，安装中轴21下端的安装孔中固定有一圆柱体43，圆柱体43与中轴21接触的端面为凹弧面。安装中轴21上端的安装孔为通孔，在通孔外的壳体1表面固定有一金属弹片13，中轴21上端顶压于金属弹片13上，在金属弹片13与中轴21接触的位置为凹弧面。该部分详细如附图4所示。在这种结构下，中轴21上下两端与金属弹片13和圆柱体43均可认为是点接触，极大地减小了中轴21旋转摩擦力，同时，中轴21上端通过金属弹片13的顶压，在可保证中轴21旋转顺畅的前提下，无论整个电机如何放置，始终可保证转子2位置的稳定，不会产生轴向偏移，进一步提高了电机运行的稳定性。

再如附图5所示。控制电路包括集电极均与电源正极联接的两并联的三极管T1、三极管T2，驱动电机转子转动的电感线圈L1的两端分别与电源负极和三极管T1的集电极联接、电感线圈L2的两端分别与电源负极和三极管T2的集电极联接，三极管T1基极通过电阻R2与电源负极联接，三极管T2基极通过电阻R1与电源负极联接，在三极管T1基极和集电极之间联接有一电容C2，在三极管T1集电极和三极管T2基极之间联接有一电容C3，在三极管T2集电极和三极管T1基极之间联接有一电容C4。在电源两端之间串联有一滤波电容C1。并且，电感线圈L1和电感线圈L2绕制在一起，为双股自粘漆包线并行绕制而成，转子与电感线圈L1、电感线圈L2位置相对应。

当电路接通电源后，由于三极管T1与三极管T2的参数存在很小的误差，就必定导致三极管T1与三极管T2存在先后导通的必然性，这正是本方案中控制电路中电感线圈需要的电路特性。假如三极管T1参数偏大些，三极管T1有偏置电阻R2，就形成了三极管T1偏置电流开始导通，电容C2联接三极管T1基极端电压升高，三极管T1截止，此时偏置电阻R2对电容C2进行放电，电容C2对三极管T1导通时起到低频缓冲导通的作用，当放电到约低于电源的0.6V电压时，三极管T1再次导通，三极管T1电流经过电感线圈L1产生磁场，驱动电机转子2开始启动运转。电容C3联接三极管T1集电极端电压升高，也导致电容C3联接三极管T2端的基极电压升高，三极管T2截止。由于三极管T2存在偏置电阻R1对电容C3放电，当放电到约低于电源约0.6V电压时，就形成了三极管T2偏置电流开始导通，三极管T2电流经过电感线圈L2产生磁场，驱动电机转子继续运转，此时电容C4联接三极管T2集电极端电压升高导致电容C4联接三极管T1基极端电压升高，三极管T1截止。整个电路由于三极管T1和三极管T2交替导通作用，从而使得两个电感线圈L1、L2轮流导通，交替产生磁场使得电机转子能够不停地运转，实现动力输出。在该电路中，由于联接了电容C2，使得三极管T1和三极管T2处于低频振荡状态，使转子能够顺利启动。

此外，本方案另外一个大的改进点为增加了太阳能供电方式，使电机能够在两种动力下工作。为了实现这种供电方式增设了一个太阳能电板5，该太阳能电板5通过导线联接于控制电路板4上。为了方便拆装，连接太阳能电板5和电路板4的导线通过插接的端子接头42连接。详细如附图6所示。

本实用新型可广泛应用于小型装置上，如玩具等，规范了小型装置的零部件生产和装配，使小型装置的零部件装配更加方便、快捷。

上述实施例仅为本实用新型实现的优选方案，并非限定性穷举，需要说明的是，在不脱离本实用新型发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型保护范围之内。

Claims

1.一种低耗能电机，包括电机壳体(1)，在壳体中安装有转子(2)，转子由控制电路控制驱动，其特征在于：所述的控制电路包括集电极均与电源正极联接的两并联的三极管T1、三极管T2，驱动电机转子转动的电感线圈L1的两端分别与电源负极和三极管T1的集电极联接、电感线圈L2的两端分别与电源负极和三极管T2的集电极联接，三极管T1基极通过电阻R2与电源负极联接，三极管T2基极通过电阻R1与电源负极联接，在三极管T1基极和集电极之间联接有一电容C2，在三极管T1集电极和三极管T2基极之间联接有一电容C3，在三极管T2集电极和三极管T1基极之间联接有一电容C4。

2.根据权利要求1所述的低耗能电机，其特征在于：电感线圈L1和电感线圈L2绕制在一起，为双股漆包线并行绕制而成，转子与电感线圈L1、电感线圈L2位置相对应。

3.根据权利要求2所述的低耗能电机，其特征在于：在电源两端之间串联有一滤波电容C1。

4.根据权利要求1所述的低耗能电机，其特征在于：所述的转子通过一中轴(21)立于壳体中，在壳体中设置有安装中轴的安装孔(12)，中轴上下两端均活动安装于安装孔中。

5.根据权利要求4所述的低耗能电机，其特征在于：安装中轴上端的安装孔为通孔，在通孔外的壳体表面固定有一金属弹片(13)，中轴上端顶压于金属弹片上，在金属弹片与中轴接触的位置为凹弧面。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的低耗能电机，其特征在于：在壳体中还集成有输出齿轮组(3)、以及布有控制电路的控制电路板(4)，其中，输出齿轮组为多级齿轮的组合，通过齿轮与转子联动，输出齿轮的输出轴(31)延伸出壳体外。

7.根据权利要求6所述的低耗能电机，其特征在于：电池仓位于壳体内，电池仓两端设置有金属极片(111)，金属极片与控制电路板联接。

8.根据权利要求7所述的低耗能电机，其特征在于：在壳体外设置有一太阳能电板(5)，太阳能电板通过导线联接于控制电路板上。