CN203278586U - 一种电子换相电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子换相电机，包括电机实体和电机控制器，其中电机实体主要包括定子组件和转子组件，电机控制器包括控制盒和安装在控制盒里面的控制线路板，其中控制线路板上设置微处理器、存储器、IGBT驱动模块，在控制盒里面还设置有传感器，传感器输出信号到微处理器，微处理器与存储器相互连接通信，微处理器通过IGBT驱动模块控制定子组件里面的线圈绕组通电或者断电，传感器如果受到外部器件的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数，它能简单方便更改电机运行的参数且有效保护电机，且结构简单，防潮防水，可靠性高。

Description

一种电子换相电机

技术领域 ：

本实用新型涉及一种电子换相电机及其运行参数设定方法。

背景技术 ：

电子换相电机因为具有很强控制性能而广泛应用，例如直流无刷电机、开关磁阻电机等，在实际使用中我们希望使用一台电机应用于不同的场合（如不同转向、不同转速的负载），在不同的应用场合使用不同的运行模式（如恒转速、恒力矩等），通常情况下，改变电机的运行参数需要在电机外边连接一个控制器或拨码开关或跳线单元（ jumper）等，通过这些方式可以改变电机的运行参数（正转或者反转），但是这些方式需要在电机控制盒上开槽来安装相应的部件，在一些恶劣的环境中使用这些方法比较困难，例如当电机运行在非常潮湿的环境中，连接一个控制器、拨码开关或者跳线单元，潮气会损坏这些器件，甚至潮气会顺着连接导线渗入到电机内部，造成电机的控制器损坏，因此需要一种很好的方案方便更改电机运行的参数，而又有效保护电机,。另外 ，电子换相电机在同现场操作需要PC或者手持编程器，售后电机的安装较为麻烦。

发明内容 ：

本实用新型的目的是提供一种电子换相电机，它能简单方便更改电机运行的参数且有效保护电机，且结构简单，防潮防水，可靠性高。

本实用新型的电子换相电机是通过下述技术方案予以实现的：

一种电子换相电机，包括电机实体和电机控制器，其中电机实体主要包括定子组件和转子组件，电机控制器包括控制盒和安装在控制盒里面的控制线路板，其中控制线路板上设置微处理器、存储器、IGBT驱动模块，其特征在于：在控制盒里面或者在控制盒外壁设置有传感器，传感器输出信号到微处理器，微处理器与存储器相互连接通信，微处理器通过IGBT驱动模块控制定子组件里面的线圈绕组通电或者断电。

上述所述的电机实体还包括外壳，转子组件是内转子组件，定子组件和内转子组件安装在外壳里面。

上述所述的传感器是磁敏传感器或者光传感器，或者是压敏传感器，传感器如果受到外部器件的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。

上述所述的磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在外壳底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的下方，外部器件是一块磁片。

上述所述的磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在外壳底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的上方并靠近控制盒的侧壁，外部器件是一块磁片。

上述所述的光传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在红外接收器与通孔的内壁用密封件密封。

上述所述的压敏传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在压敏传感器与通孔的内壁用密封件密封。

上述所述的电机运行参数是转向，或者是输入电压，或者是额定力矩，或者是转速。

上述所述的控制线路板上还设置电源电路和检测电路单元，电源电路为各部分电路供电，检测电路单元检测内转子位置信号或者相电流信号并送到微处理器。

上述所述的电机实体还包括底座，转子组件是外转子组件，定子组件安装在底座外面，外转子组件套在定子组件外面，所述的传感器是磁敏传感器或者是光传感器，或者是压敏传感器，传感器如果受到外部器件的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。

上述所述的磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在底座底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的下方，外部器件是一块磁片。

上述所述的磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在底座底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的上方并靠近控制盒的侧壁，外部器件是一块磁片。

上述所述的光传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在红外接收器与通孔的内壁用密封件密封。

上述所述的压敏传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在压敏传感器与通孔的内壁用密封件密封

本实用新型的电子换相电机与现有技术相比，具有如下效果：1）在控制盒里面或者在控制盒外壁设置有传感器，传感器输出信号到微处理器，微处理器与存储器相互连接通信，微处理器通过IGBT驱动模块控制定子组件里面的线圈绕组通电或者断电，传感器如果受到外部器件的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数，上述所述的传感器是磁敏传感器或者是光传感器、压敏传感器，能简单方便更改电机运行的参数且有效保护电机，且结构简单，防潮防水，可靠性高；本实用新型的优势是去掉了传统的跳线或者码盘开关，对提高电机的可靠性有帮助，同时还简化了现场操作，不再需要PC或者手持编程器，提高了售后电机的安装简便性。2）磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在外壳或底座的底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的下方或者安装在控制线路板的上方并靠近控制盒的侧壁，外部器件是一块磁片，电机启动初期利用磁片靠近霍尔传感器，可以简单方便更改电机运行的参数且有效保护电机。

附图说明：

图1 是本实用新型的实施例一的立体图。

图2 是本实用新型实施例一的一种剖视结构图。

图3 是本实用新型实施例一的另一种剖视结构图。

图4 是本实用新型实施例一的控制器的电路方框图。

图5 是本实用新型实施例一的运行参数设定流程图。

图6 是本实用新型实施例二的剖视结构图。

图7 是本实用新型实施例三的剖视结构图。

图8是本实用新型实施例四的剖视结构图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一：

如图1、图2和图4所示，本实用新型的一种电子换相电机，包括电机实体1和电机控制器2，其中电机实体包括外壳11、安装在外壳里面的定子组件13和内转子组件12，电机控制器2包括控制盒21和安装在控制盒里面的控制线路板22，其中控制线路板22上设置微处理器、存储器、IGBT驱动模块，在控制盒21里面还设置有传感器，传感器输出信号到微处理器，微处理器与存储器相互连接通信，微处理器通过IGBT驱动模块控制定子组件13里面的线圈绕组通电或者断电，传感器如果受到外部器件3的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。所述的传感器是磁敏传感器，所述的磁敏传感器是霍尔传感器23，所述的控制盒21安装在外壳11底部，控制线路板22安装在控制盒21的底部，霍尔传感器23安装在控制线路板的下方，外部器件3是一块磁片，这种方式，霍尔传感器23远离电机定子绕组或永磁内转子，防止电机磁场对传感器的干扰，稳定性更好。所述的电机运行参数是正转和反转信号，或者是恒转速运行模式信号和恒力矩运行模式信号、或者是输入电压信号，或者是额定力矩信号，或者是转速信号。控制线路板上还设置电源电路和检测电路单元，电源电路为各部分电路供电，检测电路单元检测内转子位置信号或者相电流信号并送到微处理器。

如图3所示，霍尔传感器23的位置可以做出修改，即可以安装在控制线路板22的上方并靠近控制盒21的侧壁，外部器件3是一块磁片。

本实用新型的原理是：在控制盒21里面还设置有传感器，传感器输出信号到微处理器，微处理器与存储器相互连接通信，微处理器通过IGBT驱动模块控制定子组件里面的线圈绕组通电或者断电，传感器如果受到外部器件的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数，上述所述的传感器是磁敏传感器，它能简单方便更改电机运行的参数且有效保护电机，且结构简单，防潮防水，可靠性高。通过传感器可以设置电机的正转和反转信号，或者是恒转速运行模式和恒力矩运行模式的切换。

如图5所示，是一种电子换相电机的运行参数设定方法，图5中hall代表霍尔传感器，hall_cnt代表霍尔传感器输出的电平信号 ，运行参数设定包括如下步骤:

A） 电机通电， 微处理器从存储器读取电机运行参数并驱动电机运转；

B)在电机通电的一段时间T1内,微处理器检测霍尔传感器的输出电平信号;

C)如果检测霍尔传感器的有电平信号输出,高低电平信号的持续时间大于时间T2 ,且在时间T1内,高低电平信号的转换跳变次数大于N次,微处理器确认更改运行参数;如果检测霍尔传感器的电平信号输出hall_cnt=0，继续驱动电机运行，不更改运行参数；又或者检测霍尔传感器的电平信号输出hall_cnt有电压输出，但信号不稳定，不符合设定条件， 继续驱动电机运行，不更改运行参数。

D)微处理器将更改后的新运行参数存储到存储器里面,为下次电机重新启动提供运行依据。

时间T1取值范围在10秒到60秒的范围，时间T2大于100毫秒， N大于等于3，所述的电机运行参数是正转和反转信号，或者是恒转速运行模式信号和恒力矩运行模式信号。这样可以有效防止误操作，减少其他信号干扰，可靠性高。实验中发现：只要磁片3离开控制盒10cm，就不能完成运行参数设定,即不能更换转向功能或者恒转速运行模式信号与恒力矩运行模式之间的切换。

实施例二：

本实施例与实施例一不同点如图6所示，所述的传感器是光传感器24，光传感器24安装在控制线路板22的下方，光传感器24安装在控制盒外壁的通孔上，并且在光传感器24与通孔的内壁用密封件密封26密封，光传感器24可以是光敏电阻或者红外接收器，外部器件4是光发射器，这种方式不受内转子电磁干扰，稳定性更好。光发射器对光传感器24照射，使光强度一定时间内的多次改变，光传感器24将信号输出到微处理器，微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。

实施例三 ：

本实施例与实施例一不同点如图7所示，所述的传感器是压敏传感器25，压敏传感器25安装在控制线路板22的下方，压敏传感器25安装在控制盒外壁的通孔上，并且在压敏传感器25与通孔的内壁用密封件密封26密封，压敏传感器25可以是压敏电阻，外部器件5是人的手指按压，这种方式不受内转子电磁干扰，稳定性更好。压敏传感器25在一定时间内记录手指按压次数作为触发条件，压敏传感器25将信号输出到微处理器，微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。

实施例四：

本实施例与实施例一不同点如图8所示，它是一个外转子电子换相电机，包括电机实体1和电机控制器2，其中电机实体包括底座14、定子组件13和外转子组件15，定子组件13安装在底座14外面，外转子组件15套在定子组件13外面，电机控制器2包括控制盒21和安装在控制盒里面的控制线路板22，其中控制线路板22上设置微处理器、存储器、IGBT驱动模块，在控制盒21里面还设置有传感器，传感器输出信号到微处理器，微处理器与存储器相互连接通信，微处理器通过IGBT驱动模块控制定子组件13里面的线圈绕组通电或者断电，传感器如果受到外部器件3的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。所述的传感器是磁敏传感器，所述的磁敏传感器是霍尔传感器23，所述的控制盒21安装在底座14底部，控制线路板22安装在控制盒21的底部，霍尔传感器23安装在控制线路板的下方，外部器件3是一块磁片，这种方式，霍尔传感器23远离电机定子绕组13或永磁外转子15，防止电机磁场对传感器的干扰，稳定性更好。所述的电机运行参数是正转和反转信号，或者是恒转速运行模式信号和恒力矩运行模式信号、或者是输入电压信号，或者是额定力矩信号，或者是转速信号。控制线路板上还设置电源电路和检测电路单元，电源电路为各部分电路供电，检测电路单元检测内转子位置信号或者相电流信号并送到微处理器。

当然，霍尔传感器23还可以安装在控制线路板22的上方并靠近控制盒21的侧壁。

结合实施例二也可以联想到，在本实施例中可以做出修改：将传感器更改为光传感器，光传感器安装在控制线路板22的下方，光传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在光传感器与通孔的内壁用密封件密封密封，光传感器可以是光敏电阻或者红外接收器，外部器件是光发射器，这种方式不受内转子电磁干扰，稳定性更好。光发射器对光传感器照射，使光强度一定时间内的多次改变，光传感器将信号输出到微处理器，微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。

结合实施例三也可以联想到，在本实施例中可以做出修改：将传感器更改为压敏传感器，压敏传感器安装在控制线路板22的下方，压敏传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在压敏传感器与通孔的内壁用密封件密封密封，压敏传感器可以是压敏电阻，外部器件是人的手指按压，这种方式不受内转子电磁干扰，稳定性更好。压敏传感器在一定时间内记录手指按压次数作为触发条件，压敏传感器将信号输出到微处理器，微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。

Claims (13)

1.一种电子换相电机，包括电机实体和电机控制器，其中电机实体主要包括定子组件和转子组件，电机控制器包括控制盒和安装在控制盒里面的控制线路板，其中控制线路板上设置微处理器、存储器、IGBT驱动模块，其特征在于：在控制盒里面或者在控制盒外壁设置有传感器，传感器输出信号到微处理器，微处理器与存储器相互连接通信，微处理器通过IGBT驱动模块控制定子组件里面的线圈绕组通电或者断电。

2.根据权利要求1所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的电机实体还包括外壳，转子组件是内转子组件，定子组件和内转子组件安装在外壳里面。

3.根据权利要求2所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的传感器是磁敏传感器或者是光传感器，或者是压敏传感器，传感器如果受到外部器件的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。

4.根据权利要求3所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在外壳底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的下方，外部器件是一块磁片。

5.根据权利要求3所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在外壳底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的上方并靠近控制盒的侧壁，外部器件是一块磁片。

6.根据权利要求3所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的光传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在红外接收器与通孔的内壁用密封件密封。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种电子换相电机，其特征在于：控制线路板上还设置电源电路和检测电路单元，电源电路为各部分电路供电，检测电路单元检测内转子位置信号或者相电流信号并送到微处理器。

8.根据权利要求2所述的一种电子换相电机，其特征在于：压敏传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在压敏传感器与通孔的内壁用密封件密封。

9.根据权利要求1所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的电机实体还包括底座，转子组件是外转子组件，定子组件安装在底座外面，外转子组件套在定子组件外面，所述的传感器是磁敏传感器或者是光传感器，或者是压敏传感器，传感器如果受到外部器件的触发，传感器输出信号到微处理器更改电机运行参数，微处理器将更改后的运行参数存储在存储器里面，为下次电机重新启动运行提供运行参数。

10.根据权利要求9所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在底座底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的下方，外部器件是一块磁片。

11.根据权利要求9所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的磁敏传感器是霍尔传感器，所述的控制盒安装在底座底部，控制线路板安装在控制盒的底部，霍尔传感器安装在控制线路板的上方并靠近控制盒的侧壁，外部器件是一块磁片。

12.根据权利要求9所述的一种电子换相电机，其特征在于：所述的光传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在红外接收器与通孔的内壁用密封件密封。

13.根据权利要求9所述的一种电子换相电机，其特征在于：压敏传感器安装在控制盒外壁的通孔上，并且在压敏传感器与通孔的内壁用密封件密封。

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