CN210350957U - 一体式电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体式电机，包括壳体、电机模块、驱动模块、物联网模块及逻辑模块，电机模块、驱动模块、物联网模块及逻辑模块一体式封装于壳体内；逻辑模块用于向驱动模块发送驱动信号；驱动模块用于对电机进行变频调速；电机模块用于驱动外接机器转动；物联网模块用于与外接设备进行通讯。采用本实用新型，可将电机、驱动、控制、通信四个功能模块集成于一体式电机内部，功能完善，便于设计安装，能就近连接驱动电源线路、传感器感应信号线路、通信总线及网络线路，减小了接线量及接线难度，并能独立进行运算处理及控制，减轻了中央控制器的负荷。

Description

一体式电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种一体式电机。

背景技术

电机是生产输送线的核心部件，电机通过自身运转驱动生产输送线上的皮带运动，进而将生产部件从生产输送线的起点运输到终点。现代制造业已开始大规模地对电机进行智能化控制，以提高电机地运转效率。主要是将传感器、控制器及驱动器与电机进行连接，通过传感器检测生产输送线上的生产状况，并将感应信号传给控制器，控制器按照预设规则对传感器感应信号进行处理，并将控制信号传输给驱动器，最后通过驱动器对电机的开停及转速进行控制，从而控制生产输送线的开停及运行速度。

现有技术需要从电机接线到电柜的变频器中以连接驱动电源，生产输送线上的每一个传感器也需要单独连接到中央控制器所在的控制柜上，这样耗费了大量接线，也增加了接线的工作量。另外，目前多是采用由一个独立于电机的中央控制器控制所有的电机，当生产输送线上的电机数量增加时，中央控制器的处理压力会加大，甚至造成控制延时，影响生产输送线的运行效率，如果需要外接外网设备，如手机、手提电脑等外网设备，则中央处理器还需要接收并处理外网设备的信号，使得中央控制器的处理压力更大，更容易造成控制延时。

因此，如何改进现有的电机，使得电机与其他设备的结构关系更为简单清晰，使得电机及相关设备之间的接线量减少，接线难度降低，同时，有效缓解中央处理器的处理压力，是目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种改进的电机，使得电机与其他设备的结构关系更为简单清晰，使得电机及相关设备之间的接线量减少，接线难度降低，同时，有效缓解中央处理器的处理压力。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种一体式电机，包括壳体、电机模块、驱动模块、物联网模块及逻辑模块，电机模块、驱动模块、物联网模块及逻辑模块一体式封装于壳体内；逻辑模块用于向驱动模块发送驱动信号；驱动模块用于对电机进行变频调速；电机模块用于驱动外接机器转动；物联网模块用于与外接设备进行连接。

作为上述方案的改进，物联网模块包括驱动电源接线端子；驱动电源接线端子用于连接驱动电源。

作为上述方案的改进，物联网模块还包括传感信号接线端子；传感信号接线端子用于连接传感器。

作为上述方案的改进，物联网模块还包括电机状态信号接线端子；电机状态信号接线端子用于连接邻近电机。

作为上述方案的改进，物联网模块还包括总线接线端子；总线接线端子用于连接总线，所述总线用于连接一体式电机与中央控制器。

作为上述方案的改进，物联网模块还包括网络接线口；网络接线口，用于连接外置操作面板。

作为上述方案的改进，逻辑模块包括：信号接收器，用于接收所述传感器传输的感应信号，或接收所述中央控制器传输的控制信号，或接收所述邻近电机传输的电机状态信号；运算器，用于根据控制信号或传感器感应信号进行逻辑运算处理；信号发送器，用于将传感器感应信号传输给中央控制器，或将控制信号传输给所述驱动模块。

作为上述方案的改进，运算器为逻辑运算器。

作为上述方案的改进，电机模块为永磁同步电机。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型一体式电机将电机模块、驱动模块、逻辑模块及物联网模块集成在一起，使得四个模块的结构关系更为简单清晰，而又不影响原来四个模块的功能。

由于一体式电机的电机模块与驱动模块连接在一起，以及物联网模块包括驱动电源接线端子，一体式电机可就近接入驱动电源，无需从专门接线到距离较远的电柜来连通驱动电源，节省了接线量和接线工作量。一体式电机的物联网模块还包括传感信号接线端子，相关传感器可以就近连接到附近的一体式电机的传感信号接线端子，一体式电机接收到传感器感应信号后可以通过总线将传感器感应信号传输给中央控制器或者一体式电机内部的逻辑模块，传感器就无需再接线到距离较远的中央控制器。另外，物联网模块还包括电机状态信号接线端子，通过电机状态信号接线端子，生产输送线上相邻的电机之间能相互连接以接收邻近电机状态信号，或向邻近电机发送电机状态信号，从而使接收电机状态信号的电机的内置逻辑模块根据传感器感应信号及电机状态信号进行逻辑运算。物联网模块还设有网路接线口，可以将一体式电机连接到因特网或移动网络，使得用户可以在电脑、移动电话上看到一体式电机的运行情况。另外，一体式电机内置独立的逻辑模块，可以辅助中央控制器对传感器信号进行一些简单的逻辑运算，一定程度上减轻了中央控制器的数据处理压力。

附图说明

图1是本实用新型一体式电机的总体结构示意图；

图2是本实用新型一体式电机的结构示意图；

图3是本实用新型一体式电机的物联网模块的结构示意图；

图4是本实用新型一体式电机的逻辑模块的结构示意图；

标识说明：

10、壳体；20、电机模块；30、驱动电源；40、物联网模块；41、驱动电源接线端子；42、传感信号接线端子；43、电机状态信号接线端子；44、总线接线端子；45、网络接线口；50、逻辑模块；51、信号接收器；52、运算器；53、信号发送器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

图1是本实用新型一体式电机的总体结构示意图，其包括：壳体10、电机模块20、驱动模块30、物联网模块40及逻辑模块50，电机模块20、驱动模块30、物联网模块40及逻辑模块50一体式封装于壳体10内；

逻辑模块50用于向驱动模块发送驱动信号；驱动模块30用于对电机进行变频调速；电机模块40用于驱动外接机器转动；物联网模块50用于与外接设备进行通讯。

需要说明的是，一体式电机实际上是一个结构体系，其将传统电机作为一个电机模块20，然后把原来与传统电机分离设置的驱动器、中央控制器及相关接口各自独立成为模块，并将电机模块20、驱动模块30、物联网模块40及逻辑模块50四个功能模块集成在一起，形成一个兼顾传统电机功能、驱动功能、接口通信功能及控制功能的结构体系。这样既使得四个模块的结构关系更为简单清晰，又不影响原来四个模块的功能。

图2显示的是本实用新型一体式电机的结构示意图，包括壳体10、电机模块20、驱动模块30、物联网模块40及逻辑模块50。电机模块20、驱动模块30、物联网模块40及逻辑模块50封装于壳体10内。

电机模块20位于壳体10的后部，其功能与传统的电机相同，即在转动的同时带动与之连接或接触的部件，比如生产输送线上的皮带转轮，以一定速度运转，进而驱动皮带移动，将生产部件从生产输送线的起点运输到终点。

驱动模块30位于壳体10的中部，并与电机模块20连接。驱动模块30的功能主要是变频调速，可以控制驱动电源的频率来调整电机的转速，驱动电源的频率越高，电机转速越高。这样，电机的转速就可以通过调整驱动电源的频率来调节。

物联网模块40及逻辑模块50位于壳体10的前部，两个模块封装在同一块集成电路板上，该集成电路板与驱动模块30连接。对两个模块在同一块电路板上进行封装并于驱动模块30连接，有助于简化接线工作、提高信号收发效率。

图3显示了物联网模块40的结构示意图，其包括：

驱动电源接线端子41，用于连接驱动电源；

传感信号接线端子42，用于连接传感器；

电机状态信号接线端子43，用于连接邻近电机；

总线接线端子44，用于连接总线连接，总线用于连接一体式电机与中央控制器；

网络接线口45，用于连接外置操作面板。

驱动电源接线端子41的作用是作为一体式电机的驱动电源接口，这一设置使得一体式电机不再需要专门接线到距离较远的电柜来连通驱动电源，只需与附近的驱动电源线进行连接，就可以为电机模块提供运转所需的电能。由于驱动模块与电机模块是直接组合在一起的，驱动电路实际接线长度基本就是附近工业驱动电源到一体式电机的驱动电源接线端子41的距离，大大节省了线材和接线工作量。

传感信号接线端子42的作用是连接一体式电机与附近的传感器，改变了以往每个传感器需要单独接线到距离较远的中央控制器的状况。每段生产输送线上的传感器与本段输送线的一体式电机连接后，先通过传感器感应信号接线端子单元42将传感器感应信号传输给与之连接的一体式电机，然后再由该一体式电机进行本地逻辑运算处理或传输给中央控制器作进一步处理。

电机状态信号接线端子43用于生产输送线上相邻的两台电机之间相互连接，连接后，电机可以接收邻近电机状态信号，或向邻近电机发送电机状态信号，从而使接收电机状态信号的电机的内置逻辑模块根据传感器感应信号及电机状态信号进行逻辑运算。

总线接线端子44用于连接一体式电机与总线，总线用于一体式电机与中央控制器之间的通信，一体式电机接收到的传感器感应信号通过总线传输给中央控制器。中央控制器处理传感器感应信号后向生产输送线上的一体式电机发出的控制信号也通过总线进行传输。

网络接线口45用于连接外置操作面板，对电机的运行参数进行设置，比如电机运行模式、运行频率、电机启动加速时间、停止减速时间等，也可以通过操作面板手动控制某个电机的开启或关闭。

图4是本实用新型一体式电机的逻辑模块50的结构示意图，其包括：

信号接收器51，用于接收传感器传输的感应信号，接收中央控制器传输的控制信号，以及接收邻近电机传输的电机状态信号；

运算器52，用于根据控制信号或传感器感应信号进行逻辑运算处理；

信号发送器53，用于将传感器感应信号传输给中央控制器，或将控制信号传输给驱动模块。

每个一体式电机均有一个独立的逻辑模块50，可以辅助中央控制器对传感器信号进行一些简单的运算处理，一定程度上减轻了中央控制器的数据处理压力。对于一些简单的控制方法，甚至可以完全由一体式电机的逻辑模块50进行处理，无需中央控制器处理。生产输送线上的每个一体式电机的逻辑模块50同时进行处理的时候，相当于分布式处理器的架构，不仅能实现对所有一体式电机的控制，而且并行处理的模式，也加快了处理速度。下面对逻辑模块50的功能结构作具体的说明。

信号接收单元51用于接收传感器感应信号、控制信号及电机状态信号，传感器的传感器感应信号经过物联网模块的传感信号接线端子42后，由信号接收器51接收，然后传输给运算器52。信号接收器51还用于接收中央控制器通过总线传输的控制信号，并将控制信号传输给驱动模块30，驱动模块30根据控制信号对电机模块20的开停、转速进行控制。信号接收器51还可用于接收邻近电机传输的电机状态信号，并将电机状态信号发送给运算器52作进一步处理。运算器52用于对接收到传感器感应信号及电机状态信号，根据预设的运算规则进行处理，并向驱动模块30传输控制信号。信号发送器53用于将传感器传输过来的传感器感应信号传输给中央控制器。

进一步地，还可对本实用新型一体式电机做如下改进：

电机模块20采用永磁同步电机。采用永磁同步电机，可以减少转差率，即供电频率于电机转动频率的偏差率，永磁同步电机运转时，转差率较小，一般可以忽略不计。故此，只要供电频率恒定，电机模块的转动频率恒定，电机模块20的转速也就恒定，这样驱动器通过供电频率进行变频，可更准确地控制电机模块20的转速。

运算器52采用逻辑运算器。采用逻辑运算器，可以通过简单的逻辑运算，实现对电机开停状态的控制。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种一体式电机，其特征在于，包括壳体、电机模块、驱动模块、物联网模块及逻辑模块，所述电机模块、驱动模块、物联网模块及逻辑模块一体式封装于壳体内；

所述逻辑模块用于向驱动模块发送驱动信号；

所述驱动模块用于对电机进行变频调速；

所述电机模块用于驱动外接机器转动；

所述物联网模块用于与外接设备进行连接。

2.如权利要求1所述一体式电机，其特征在于，所述物联网模块包括驱动电源接线端子；

所述驱动电源接线端子用于连接驱动电源。

3.如权利要求2所述一体式电机，其特征在于，所述物联网模块还包括传感信号接线端子；

所述传感信号接线端子用于连接传感器。

4.如权利要求3所述一体式电机，其特征在于，所述物联网模块还包括电机状态信号接线端子；

所述电机状态信号接线端子用于连接邻近电机。

5.如权利要求4所述一体式电机，其特征在于，所述物联网模块还包括总线接线端子；

所述总线接线端子用于连接总线，所述总线用于连接一体式电机与中央控制器。

6.如权利要求5所述一体式电机，其特征在于，所述物联网模块还包括网络接线口；

所述网络接线口，用于连接外置操作面板。

7.如权利要求5所述一体式电机，其特征在于，所述逻辑模块包括：

信号接收器，用于接收所述传感器传输的感应信号，或接收所述中央控制器传输的控制信号，或接收所述邻近电机传输的电机状态信号；

运算器，用于根据控制信号或传感器感应信号进行逻辑运算处理；

信号发送器，用于将传感器感应信号传输给中央控制器，或将控制信号传输给所述驱动模块。

8.如权利要求7所述一体式电机，其特征在于，所述运算器为逻辑运算器。

9.如权利要求1所述一体式电机，其特征在于，所述电机模块为永磁同步电机。

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