CN206865315U - 一种摆头电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种摆头电机。它包括电机本体、控制电路、电机转子、电机定子和直流‑交流转换电路，电机转子、电机定子和直流‑交流转换电路分别与控制电路相连接。该直流‑交流转换电路包括第一控制输入端、第二控制输入端、PWM信号输入端和转换电路，根据第一控制输入端和第二控制输入端的高低电平，与PWM信号相结合，实现输出一定幅值的交流电压。

Description

一种摆头电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种摆头电机。

背景技术

交流电机：是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。交流电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。由于交流电力系统的巨大发展，交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比，由于没有换向器，因此结构简单，制造方便，制造成本低，维护维修简单经济，比较牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大，从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。

对于低功率的交流电机，采用直流电供电，需要使用驱动器控制电机的转动。常用的控制方式为，单片机输出一定占空比的PWM脉冲信号给驱动器，驱动器接收到单片机输出的PWM脉冲信号，控制交流电机进行工作，交流电机的转速与PWM脉冲信号的占空比成正比。即在外部硬件电路的配合下，将PWM脉冲信号转化为50Hz交流信号，使得交流电机正常工作。

采用上述方式控制交流电机的转动，输出控制信号比较繁琐，且对于控制电路中的单片机有一定的要求。此外，为了控制电机的转动，需要设计外围硬件电路，外围硬件电路的设计也很复杂繁琐，如果是自己设计，需要花费很多时间和精力，且控制效果不稳定，需要进行测试改进，如果直接购买现有的，成本高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型提出了一种摆头电机，该摆头电机内设有直流-交流转换电路，该电路将输入的直流转换成交流输出，电路集成到摆头电机内部，摆头电机给予以直流额定工作电压，电机内芯片检测到电压后内部处理，将直流转化成交流信号，控制摆头电机进行工作。

本实用新型采用如下技术方案：

一种摆头电机，它包括电机本体、控制电路、电机转子、电机定子和直流-交流转换电路，电机转子、电机定子和直流-交流转换电路分别与控制电路相连接，直流-交流转换电路包括第五二极管、第六二极管、第二十电阻、第十五电阻、第三场效应管、第十八电阻、第二二极管、第四场效应管、第九电容、第一稳压二极管、第七二极管、第八二极管、第二十一电阻、第十六电阻、第六场效应管、第十九电阻、第三二极管、第五场效应管、第十电容和第二稳压二极管；

第五二极管的阴极接第一控制输入端，阳极经第二十电阻接电源VCC，第五二极管的阳极经第十五电阻接第三场效应管的栅极，第三场效应管的源极接地，漏极接第四场效应管的栅极，第四场效应管的栅极和源极之间串接第一稳压二极管，第四场效应管的漏极接电压端，第二二极管的阳极接电压端，阴极经第十八电阻接第四场效应管的栅极，第二二极管的阴极还经第九电容接第四场效应管的源极，第四场效应管的源极接第一输出端；

第八二极管的阴极接第二控制输入端，阳极经第二十一电阻接电源VCC，第八二极管的阳极经第十六电阻接第六场效应管的栅极，第六场效应管的源极接地，漏极接第五场效应管的栅极，第五场效应管的栅极和源极之间串接第二稳压二极管，第五场效应管的漏极接电压端，第三二极管的阳极接电压端，阴极经第十九电阻接第五场效应管的栅极，第三二极管的阴极还经第十电容接第五场效应管的源极，第五场效应管的源极接第二输出端；

PWM输入端接第六二极管和第七二极管的阴极，第六二极管的阳极接第五二极管的阳极，第七二极管的阳极接第八二极管的阳极。

进一步的，第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管均为N型场效应管。

进一步的，电压端为24V电压端。

本实用新型提出的摆头电机内部含有直流-交流转换电路，将直流电压转换为交流电压输出，直接应用在摆头电机上，控制摆头电机进行工作，节省了外围电路，节约了成本。该摆头电机，可以根据需要接不同的电压，转换输出不同幅值的交流电压。

附图说明

图1是摆头电机的结构图；

图2是直流-交流转换电路的电路原理图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本实用新型提出一种摆头电机，它包括电机本体、控制电路、电机转子、电机定子和直交流转换模块，电机转子、电机定子和直交流转换模块分别与控制电路相连接，直交流转换模块包括直流-交流转换电路。电机的进线端子接直流12v或者24v电压。

参阅图2所示，为直流-交流转换电路的电路原理图，它包括第五二极管D5、第六二极管D6、第二十电阻R20、第十五电阻R15、第三场效应管Q3、第十八电阻R18、第二二极管D2、第四场效应管Q4、第九电容C9、第一稳压二极管ZD1、第七二极管D7、第八二极管D8、第二十一电阻R21、第十六电阻R16、第六场效应管Q6、第十九电阻R19、第三二极管D3、第五场效应管Q5、第十电容C10和第二稳压二极管ZD2；

第五二极管D5的阴极接第一控制输入端HOSC1，阳极经第二十电阻R20接电源VCC，第五二极管D5的阳极经第十五电阻R15接第三场效应管Q3的栅极，第三场效应管Q3的源极接地，漏极接第四场效应管Q4的栅极，第四场效应管Q4的栅极和源极之间串接第一稳压二极管ZD1，第四场效应管Q4的漏极接24V电压端，第二二极管D2的阳极接24V电压端，阴极经第十八电阻R18接第四场效应管Q4的栅极，第二二极管D2的阴极还经第九电容C9接第四场效应管Q4的源极，第四场效应管Q4的源极接第一输出端；

第八二极管D8的阴极接第二控制输入端HOSC2，阳极经第二十一电阻R21接电源VCC，第八二极管D8的阳极经第十六电阻R16接第六场效应管Q6的栅极，第六场效应管Q6的源极接地，漏极接第五场效应管Q5的栅极，第五场效应管Q5的栅极和源极之间串接第二稳压二极管ZD2，第五场效应管Q5的漏极接24V电压端，第三二极管D3的阳极接24V电压端，阴极经第十九电阻R19接第五场效应管Q5的栅极，第三二极管D3的阴极还经第十电容C10接第五场效应管Q5的源极，第五场效应管Q5的源极接第二输出端；

PWM输入端PWM_LR接第六二极管D6和第七二极管D7的阴极，第六二极管D6的阳极接第五二极管D5的阳极，第七二极管D7的阳极接第八二极管D8的阳极。

其中，OSC1和OSC2均为焊接孔，方便电路的后续扩展。

需要说明的是，该实施例的第三场效应管Q3、第四场效应管Q4、第五场效应管Q5和第六场效应管Q6均为N型场效应管。

该实施例的第一控制输入端HOSC1、第二控制输入端HOSC2和PWM输入端PWM_LR均接单片机的控制端口，其中，第一控制输入端HOSC1和第二控制输入端HOSC2分别接单片机的两个普通I/O输出端口，PWM输入端PWM_LR接单片机的PWM输出端口。

当第一控制输入端HOSC1、第二控制输入端HOSC2和PWM输入端PWM_LR均为高电平时，第五二极管D5截止，第三场效应管Q3的栅极为高电平，第三场效应管Q3导通，第四场效应管Q4的栅极接地，第四场效应管Q4截止，第一输出端输出电压为0。同理可知，第八二极管D8截止，第六场效应管Q6导通，第五场效应管Q5截止，第二输出端输出电压为0，故整个电路输出电压为0，电机不工作。

当第一控制输入端HOSC1为高电平，第二控制输入端HOSC2为低电平时，第五二极管D5截止，第三场效应管Q3的栅极由PWM输入端PWM_LR的信号决定。由于第二控制输入端HOSC2为低电平，第六场效应管Q6截止，第五场效应管Q5导通，第二输出端输出电压为24V。当PWM输入端PWM_LR为高电平时，第三场效应管Q3导通，第四场效应管Q4截止，第一输出端电压为0；当PWM输入端PWM_LR为低电平时，第三场效应管Q3截止，第四场效应管Q4导通，第一输出端电压为24V。如此，该实施例的输出电压为0V～-24V。

同理可知，当第一控制输入端HOSC1为低电平，第二控制输入端HOSC2为高电平时，第一输出端输出电压为24V。第二控制输出端的电压由PWM输入端PWM_LR的信号决定。因此，此时该实施例的输出电压为0～+24V。

单片机的PWM输出端口输出50Hz的PWM变化信号，在硬件电路的积分作用下则得到50Hz，24V的交流信号，供电机工作。

需要说明的是，该实施例输出电压最高为24V，本领域技术人员可知，该实施例的输出电压收到电压端的控制，若电压端的电压为12V，则输出0～-12V和0～+12V电压。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种摆头电机，它包括电机本体、控制电路、电机转子、电机定子和直流-交流转换电路，电机转子、电机定子和直流-交流转换电路分别与控制电路相连接，其特征在于：所述直流-交流转换电路包括第五二极管、第六二极管、第二十电阻、第十五电阻、第三场效应管、第十八电阻、第二二极管、第四场效应管、第九电容、第一稳压二极管、第七二极管、第八二极管、第二十一电阻、第十六电阻、第六场效应管、第十九电阻、第三二极管、第五场效应管、第十电容和第二稳压二极管；

第五二极管的阴极接第一控制输入端，阳极经第二十电阻接电源VCC，第五二极管的阳极经第十五电阻接第三场效应管的栅极，第三场效应管的源极接地，漏极接第四场效应管的栅极，第四场效应管的栅极和源极之间串接第一稳压二极管，第四场效应管的漏极接电压端，第二二极管的阳极接电压端，阴极经第十八电阻接第四场效应管的栅极，第二二极管的阴极还经第九电容接第四场效应管的源极，第四场效应管的源极接第一输出端；

第八二极管的阴极接第二控制输入端，阳极经第二十一电阻接电源VCC，第八二极管的阳极经第十六电阻接第六场效应管的栅极，第六场效应管的源极接地，漏极接第五场效应管的栅极，第五场效应管的栅极和源极之间串接第二稳压二极管，第五场效应管的漏极接电压端，第三二极管的阳极接电压端，阴极经第十九电阻接第五场效应管的栅极，第三二极管的阴极还经第十电容接第五场效应管的源极，第五场效应管的源极接第二输出端；

PWM输入端接第六二极管和第七二极管的阴极，第六二极管的阳极接第五二极管的阳极，第七二极管的阳极接第八二极管的阳极。

2.如权利要求1所述的摆头电机，其特征在于：所述第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管均为N型场效应管。

3.如权利要求1所述的摆头电机，其特征在于：所述电压端为24V电压端。