一種電機的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種電機，包括轉子、轉軸和機箱，還包括第一傳感裝置、第二傳感裝置和具有扭力彈性的彈性件；第一傳感裝置包括第一碼盤和第一傳感器，第一碼盤安裝在轉子上，第二傳感裝置包括第二碼盤和第二傳感器，第二傳感裝置安裝在轉軸上；轉子可旋轉地套設在轉軸上，彈性件設置在轉子和轉軸之間，所述轉子和轉軸通過彈性件彈性連接。本電機通過增加彈性件和傳感裝置使得電機的轉矩能夠實時被監測，并且膜片具有扭力彈性能夠對變化的轉矩起緩沖作用，形成對電機的保護。
【專利說明】
一種電機
技術領域
[0001 ]本申請涉及電機性能檢測技術領域，具體涉及一種電機。
【背景技術】
[0002]電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。電機作為動力源驅動各種機械，其驅動轉矩的變化直接影響被驅動的機械，故電機驅動轉矩的檢測尤為重要，可在源頭控制優化機械設備的性能。
[0003]現有技術中對電機輸出轉矩的方法是，將轉矩測量裝置安裝在電機輸出軸與機械被驅動軸之間，對電機的輸出軸進行測量。這種扭矩的測量方式需在設備上預留出一定空間和加裝專用的電路，測量不方便，不經濟。另外一種方法是間接的測量電機電流大小計算扭矩，此方法雖然經濟，但是通過電流計算出的扭矩不精確。
【發明內容】
[0004]本申請提供一種自帶方便測量轉矩的電機。
[0005]—種實施例中提供一種電機，包括轉子、轉軸和機箱，還包括第一傳感裝置、第二傳感裝置和具有扭力彈性的膜片;第一傳感裝置包括第一碼盤和第一傳感器，第一碼盤安裝在轉子上，第二傳感裝置包括第二碼盤和第二傳感器，第二傳感裝置安裝在轉軸上;轉子可旋轉地套設在轉軸上，彈性件設置在轉子和轉軸之間，轉子和轉軸通過彈性件彈性連接。
[0006]進一步地，彈性件為膜片，膜片通過至少兩個第一連接點與轉子固定連接，膜片通過至少兩個第二連接點與轉軸固定連接，第一連接點和第二連接點形成扭矩。
[0007]進一步地，轉軸的一端設有固定的環形連接塊;膜片為環形膜片，第一連接點和第二連接點交替設置同一圓周上，且第一連接點和第二連接點交替均分設置。
[0008]進一步地，膜片設有兩個第一連接點和兩個第二連接點，連接塊和轉子的端面上分別設有與膜片對應的2個螺紋孔，連接塊通過螺釘與膜片的第一連接點連接，轉子通過螺釘與膜片的第二連接點連接。
[0009]進一步地，膜片有多個，多個膜片相互錯位連接在一起，形成交替連接的結構，連接塊和轉子分別與兩端的膜片連接。
[0010]在其他實施例中，彈性件為彈性柱，轉軸一端圓周面上設有多個均勻分布的凸起，轉子的一端面上設有多個凸起，轉子上的多個凸起交錯卡設在轉軸的多個凸起之間，并且轉子和轉軸的凸起之間具有預設的間隙；轉子和轉軸的凸起的兩側均設有半圓凹槽，使得轉子和轉軸的凸起之間形成一個圓柱腔，彈性柱安裝在圓柱腔內。
[0011]進一步地，包括控制器，控制器分別與第一傳感器和第二傳感器電連接，用于獲取第一傳感器和第二傳感器輸出的轉子角位移信號和轉軸角位移信號，并根據轉子角位移信號和轉軸角位移信號之差計算出電機的實時扭矩。
[0012]依據上述實施例的電機，由于轉子和轉軸是通過具有扭力彈性的彈性件連接，轉子通過膜片帶動轉軸旋轉，在具有負載變化的情況下，輸出轉矩需要過渡調整，在調整的過程中轉子和轉軸之間會出現角位移差;在轉子和轉軸上分別安裝有第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器和第二傳感器分別對轉子和轉軸角位移差進行實時監測，通過監測的角位移差輸出相應的轉子角位移信號和轉軸角位移信號，轉子角位移信號和轉軸角位移信號之差可用于計算電機的實時轉矩，本電機通過增加膜片和傳感裝置使得電機的轉矩能夠實時被監測，并且彈性件具有扭力彈性能夠對變化的轉矩起緩沖作用，形成對電機的保護。
【附圖說明】
[0013]圖1為一種實施例中電機的結構不意圖；
[0014]圖2為一種實施例中電機的輸出的信號圖；
[0015]圖3為另一種實施例中電機的結構框圖；
[0016]圖4為另一種實施例中電機的側視圖；
[0017]圖5為另一種實施例中電機的局部結構不意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0019]實施例一:
[0020]在本實施例中提供了一種電機，本電機主要為伺服電機，本電機可實時監測轉矩的大小，實時反映電機的運行狀況，并且電機具有自我保護功能。
[0021]如圖1所示，電機主要包括:轉子1、轉軸2、定子線圈7、彈性件5和機箱(圖中未示出)，彈性件5為膜片。
[0022]轉子I可旋轉地套設在轉軸2上，轉子I可相對轉軸2轉動，轉子I不是固定安裝在轉軸2上，轉軸2的兩端均伸出轉子I的兩端面，如圖1方向所示，轉軸2左側伸出端為輸出軸，用于與各種機械設備連接;轉軸2右側伸出端為連接端，轉軸2的連接端通過具有扭力彈性的膜片與轉子I右端面連接，電機的運作原理為:電機通電在轉子I和定子線圈7電磁感應的作用下，轉子I被驅動旋轉，轉子I通過右側的膜片帶動轉軸2轉動。轉子I和轉軸2的連接方式具體如下。
[0023]轉子I右端伸出的軸上設有環形連接塊21，連接塊21通過焊接或卡接固定套設在轉子I上，或者連接塊21與轉子I為一體式結構。膜片為具有扭力彈性的環形膜片，在轉矩作用下可產生扭轉變形，膜片設置在連接塊21和轉子I右端之間。膜片上兩個第一連接點和兩個第二連接點，兩個第一連接點和兩個第二連接點交替均分在同一圓周上，即4個連接點的連線形成十字形，轉子I右端和連接塊21上分別設有與膜片對于的2個螺紋孔。為了方便描述，將膜片的4個連接點擺在水平和豎直位置，連接塊21通過螺釘與膜片橫向兩端的第一連接點聯接，轉子I右端通過螺釘與膜片縱向兩端的第二連接點聯接，即連接塊21與轉子I通過膜片形成錯位90°的交叉連接。在其實施例中，轉子I和連接塊21與膜片的連接位置也可調換，連接塊21和膜片也可設置在轉軸2的左端。
[0024]在其他實施例中，在連接塊21和轉子I之間設有多個膜片，多個膜片相互錯位連接在一起，形成交替連接的結構，即扭力需通過每個膜片的傳遞。連接塊21和轉子I分別與兩端的膜片連接，最終轉子I的扭力通過多個膜片逐一傳遞到連接塊21上。多個膜片的設置使得膜片能夠傳遞更大的扭力，同時具有更強的緩沖能力。
[0025]轉子I和轉軸2通過可變形的膜片連接，在負載的變化或者其他情況下，轉子I和轉軸2的轉矩增加或者降低，轉矩在變化的過程中必然導致轉子I和轉軸2之間存在角位移差。為了檢測電機轉矩，在轉子I上設有第一傳感裝置3，在轉軸2上設有第二傳感裝置4，第一傳感裝置3包括第一碼盤31和第一傳感器32，第二傳感裝置4包括第二碼盤41和第二傳感器42。第一碼盤31套設固定在轉子I右端，第二碼盤41固定在轉軸2的最右端，第一傳感器32和第二傳感器42分別安裝在機箱上，第一傳感器32和第二傳感器42為固定件，兩者的檢測端分別面向第一碼盤31和第二碼盤41設置，分別感應第一碼盤31和第二碼盤41旋轉的角位移，并且分別輸出相應的轉子角位移信號和轉軸角位移信號。轉子角位移信號和轉軸角位移信號分別體現出轉子I和轉軸2的旋轉實時狀況，轉子角位移信號和轉軸角位移信號以矩陣信號的方式呈現，如圖2所示，當轉子I和轉軸2同步旋轉時，轉子角位移信號和轉軸角位移信號為同步矩陣，在A時間點轉矩發送變化，轉子I和轉軸2出現角相位差，轉子角位移信號和轉軸角位移信號則出現不同步，同樣出現相位差。故轉子角位移信號和轉軸角位移信號實時反映了轉子I和轉軸2的旋轉狀況，即轉子角位移信號和轉軸角位移信號可用于計算電機轉矩。第二傳感裝置42為現有技術中伺服電機中自帶的位置傳感裝置。故本電機在現有伺服電機的基礎上增加第一傳感裝置41配合安裝彈性件5即可實現轉矩測量。
[0026]在其他實施例中，電機還設有控制器6，如圖3所示，控制器6分別與第一傳感器32和第二傳感器42電連接，用于獲取第一傳感器32和第二傳感器42實時輸出的轉子角位移信號和轉軸角位移信號，根據轉子角位移信號和轉軸角位移信號計算出電機的實時轉矩。通常控制器6中的計算模塊為現有技術中伺服電機自帶模塊。
[0027]本實施例提供的一種電機，由于轉子I和轉軸2是通過具有扭力彈性的膜片連接，轉子I通過膜片帶動轉軸2旋轉，在具有負載變化的情況下，輸出轉矩需要過渡調整，在調整的過程中轉子I和轉軸2之間會出現角位移差;在轉子I和轉軸2上分別設有第一傳感裝置3和第二傳感裝置4，第一傳感裝置3和第二傳感裝置4分別對轉子I和轉軸2位移差進行實時監測，通過監測的角位移差輸出相應的轉子角位移信號和轉軸角位移信號，轉子角位移信號和轉軸角位移信號可用于計算電機的實時轉矩。本電機通過增加膜片和傳感裝置使得電機的轉矩能夠實時被監測，并且膜片具有扭力彈性能夠對變化的轉矩起緩沖作用，形成對電機的保護。
[0028]實施例二:
[0029 ]本實施例提供了一種電機，本實施例與實施例一的區別在于彈性件。
[0030]如圖4和圖5所示，本實施例的彈性件5為彈性柱，彈性柱有6個，轉軸2的左端的圓周面上設有3個均勻分布的凸起，轉子I的左端面上設有對應的3個凸起，轉子I的3個凸起交錯卡設在轉軸2的3個凸起之間，并且轉子I的3個凸起與轉軸2的3個凸起之間設有預設的間隙，該間隙使得轉子I和轉軸2具有一定角度的錯位空間。轉子I的3個凸起和轉軸2的3個凸起的兩側均設有半圓槽，使得轉子I的3個凸起與轉軸2的3個凸起之間形成6個圓柱腔，6個彈性柱分布安裝在6個圓柱腔內，當轉子I轉動后通過6個具有彈性的彈性柱帶動轉軸2轉軸。在其他實施例中，轉子I和轉軸2上凸起的個數和形狀可根據需求靈活設置，保證轉軸I和轉軸2之間具有一定間隙，且轉子I和轉軸2之間具有容置彈性柱的圓柱腔。為了更好的安裝彈性柱，在轉軸2凸起的左側安裝有一個環形擋片，擋片將彈性柱封閉在圓柱腔內。
[0031]本實施例將彈性件5用彈性柱代替膜片，彈性柱具有更大的承載能力，能夠滿足更大功率的電機，同時彈性柱安裝在左端，使得彈性件更接近輸出端的負載，減小了轉子I和轉軸2的錯位誤差，提高了檢測精度。
[0032]以上應用了具體個例對本發明進行闡述，只是用于幫助理解本發明，并不用以限制本發明。對于本發明所述技術領域的技術人員，依據本發明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。
【主權項】
1.一種電機，包括轉子(I)、轉軸(2)和機箱，其特征在于，還包括第一傳感裝置(3)、第二傳感裝置(4)和具有扭力彈性的彈性件(5);所述第一傳感裝置(3)包括第一碼盤(31)和第一傳感器(32)，所述第一碼盤安裝在所述轉子(I)上，所述第二傳感裝置(4)包括第二碼盤(41)和第二傳感器(42)，所述第二傳感裝置安裝在所述轉軸(2)上;所述轉子(I)可旋轉地套設在所述轉軸(2)上，所述彈性件(5)設置在所述轉子(I)和轉軸(2)之間，所述轉子(I)和轉軸(2)通過所述彈性件(5)彈性連接。2.如權利要求1所述的電機，其特征在于，所述彈性件(5)為膜片，所述膜片通過至少兩個第一連接點與所述轉子(I)固定連接，所述膜片通過至少兩個第二連接點與所述轉軸(2)固定連接，所述第一連接點和第二連接點傳遞扭矩。3.如權利要求2所述的電機，其特征在于，所述轉軸(2)的一端設有固定的環形連接塊(21);所述膜片為環形膜片，所述第一連接點和第二連接點交替設置同一圓周上，且所述第一連接點和第二連接點交替均分設置。4.如權利要求3所述的電機，其特征在于，所述膜片設有兩個第一連接點和兩個第二連接點，所述連接塊(21)和轉子(I)的端面上分別設有與所述膜片對應的2個螺紋孔，所述連接塊(21)通過螺釘與所述膜片的第一連接點連接，所述轉子(I)通過螺釘與所述膜片的第二連接點連接。5.如權利要求4所述的電機，其特征在于，所述膜片有多個，多個所述膜片相互錯位連接在一起，形成交替連接的結構，所述連接塊(21)和轉子(I)分別與兩端的膜片連接。6.如權利要求1所述的電機，其特征在于，所述彈性件(5)為彈性柱，所述轉軸(2)—端圓周面上設有多個均勻分布的凸起，所述轉子(I)的一端面上設有多個凸起，所述轉子(I)上的多個凸起交錯卡設在所述轉軸(2)的多個凸起之間，并且所述轉子(I)和所述轉軸(2)的凸起之間具有預設的間隙;所述轉子(I)和所述轉軸(2)的凸起的兩側均設有半圓凹槽，使得所述轉子(I)和所述轉軸(2)的凸起之間形成一個圓柱腔，所述彈性柱安裝在所述圓柱腔內。7.如權利要求5或6所述的電機，其特征在于，還包括控制器(6)，所述控制器(6)分別與第一傳感器(32)和第二傳感器(42)電連接，用于獲取所述第一傳感器(32)和第二傳感器(42)輸出的轉子角位移信號和轉軸角位移信號，并根據所述轉子角位移信號和轉軸角位移信號之差計算出電機的實時扭矩。
【文檔編號】H02K11/20GK205509784SQ201620270138
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發明人】陳名喬
【申請人】深圳萬為智能制造科技有限公司