專(zhuān)利名稱：一種低耗能電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)。
背景技術(shù)：
常見(jiàn)的電機(jī)包括一轉(zhuǎn)子以及一定子，利用交流電通過(guò)電磁感應(yīng)原理實(shí) 現(xiàn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的輸出。然而，在電機(jī)的實(shí)際使用中， 輸出時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子輸出軸轉(zhuǎn)速要求會(huì)根據(jù)電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合而各不相同， 一般需 要進(jìn)行變速處理，即電機(jī)的輸出軸再外接其他變速機(jī)構(gòu)才能直接應(yīng)用，因 此，對(duì)于很多需要電機(jī)的設(shè)備生產(chǎn)商，電機(jī)和變速機(jī)構(gòu)只能分兩次購(gòu)買(mǎi)和 設(shè)計(jì)，非常繁瑣。
同時(shí)，大部分電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸直接安裝于電機(jī)外殼的安裝孔中，轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生位置偏移，旋轉(zhuǎn)摩擦力也較大，控制電機(jī)運(yùn)行 的控制電路也存在設(shè)計(jì)缺陷，電機(jī)啟動(dòng)以及正常運(yùn)行都需要較大的電壓、 電流，無(wú)法滿足低電壓、低電流運(yùn)行的要求。
另外，現(xiàn)有的電機(jī)主要釆用的是電池供電或者直接由巿電供電，既浪 費(fèi)了資源，又不環(huán)保。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能耗低、性能好、集成了變 速機(jī)構(gòu)、電源于一體并且可釆用太陽(yáng)能作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的低耗能電機(jī)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型釆用以下技術(shù)方案 一種低耗能電機(jī)，包括電機(jī)殼體，在殼體中安裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由控制電 路控制驅(qū)動(dòng)，所述的控制電路包括集電極均與電源正極聯(lián)接的兩并聯(lián)的三 極管T1、三極管T2，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的電感線圈Ll的兩端分別與電源 負(fù)極和三極管Tl的集電極聯(lián)接、電感線圈L2的兩端分別與電源負(fù)極和三 極管T2的集電極聯(lián)接，三極管T1基極通過(guò)電阻R2與電源負(fù)極聯(lián)接，三極 管T2基極通過(guò)電阻Rl與電源負(fù)極聯(lián)接，在三極管Tl基極和集電極之間聯(lián)接有一電容C2,在三極管Tl集電極和三極管T2基極之間聯(lián)接有一電容C3， 在三極管T2集電極和三極管Tl基極之間聯(lián)接有一電容C4。
所述的電感線圈Ll和電感線圈L2繞制在一起，為雙股漆包線并行繞 制而成，轉(zhuǎn)子與電感線圈L1、電感線圈L2位置相對(duì)應(yīng)。為了增強(qiáng)電路性 能，在電源兩端之間串聯(lián)有一濾波電容C1。
作為對(duì)上述方案的改進(jìn)，所述的轉(zhuǎn)子通過(guò)一中軸立于殼體中，在殼體 中設(shè)置有安裝中軸的安裝孔，中軸上下兩端均活動(dòng)安裝于安裝孔中。安裝中 軸上端的安裝孔為通孔，在通孔外的殼體表面固定有一金屬?gòu)椘?，中軸上端 頂壓于金屬?gòu)椘?，在金屬?gòu)椘c中軸接觸的位置為凹弧面。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在殼體中還集成有輸出齒輪組、以及布 有控制電路的控制電路板，其中，輸出齒輪組為多級(jí)齒輪的組合，通過(guò)齒輪 與轉(zhuǎn)子聯(lián)動(dòng)，輸出齒輪的輸出軸延伸出殼體外。同時(shí)，電池倉(cāng)也集成于殼體 內(nèi)，電池倉(cāng)兩端設(shè)置有金屬極片，金屬極片與控制電路板電聯(lián)接。
此外，在殼體外設(shè)置有一太陽(yáng)能電板，太陽(yáng)能電板通過(guò)導(dǎo)線聯(lián)接于控制 電路板上。
本實(shí)用新型提出了一種低耗能電機(jī)解決方案，通過(guò)巧妙的控制電路， 使電機(jī)即使在低電壓、低電流情況下也能正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，將電機(jī) 的轉(zhuǎn)子、控制電路板、輸出變速機(jī)構(gòu)甚至電源均安裝于同一殼體中，集成 為一體，提出了一種全新的"電機(jī)"概念，使電機(jī)的功能更加集成、完善。 該低耗能電機(jī)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，性能穩(wěn)定，即使在不同的擺放方向下仍能順暢的 正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可以通過(guò)電池供電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以通過(guò)太陽(yáng)能電板吸收 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，兩種方式配合使用，節(jié)能環(huán)保，應(yīng)用范 圍廣。

附圖i為本實(shí)用新型實(shí)施例分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3為本實(shí)施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4為本實(shí)施例橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為本實(shí)施例控制電路連接原理附圖6為本實(shí)施例連接了太陽(yáng)能電板后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本
實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理作進(jìn)一步詳細(xì)描述
如附圖1 3示，本實(shí)施例所揭示的低耗能電機(jī)將供電電源、輸出變速 機(jī)構(gòu)、控制電路板以及電機(jī)轉(zhuǎn)子集成于一體，形成一種集成電機(jī)，特別地， 本方案提出了一種低功耗的電機(jī)，在低電壓、低電流情況下也能正常、順 暢地運(yùn)轉(zhuǎn)。
該方案中，主體為一殼體l，與電池聯(lián)接的金屬極片111、設(shè)置有控制 電路的控制電路板4、電機(jī)轉(zhuǎn)子2、作為變速機(jī)構(gòu)的輸出齒輪組3均安裝于 殼體l中。該殼體l由上殼體14、下殼體15對(duì)接而成，方便殼體l內(nèi)各 部件的安裝以及殼體l的制作。
殼體l分隔出一與電池大小匹配的電池倉(cāng)ll,可用于放置電池，電池 既可以釆用一次性的堿性電池，也可以采用可反復(fù)充電的鋰電池等。在電 池倉(cāng)ll兩端設(shè)置有金屬極片Ul,金屬極片111與控制電路板4聯(lián)接，向 控制電路板4供電。
輸出齒輪組3為多級(jí)齒輪的組合，包括依次嚙合的三個(gè)齒輪，初級(jí)齒 輪與轉(zhuǎn)子2上的齒輪直接嚙合，將轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩傳遞到其他齒輪上。 輸出齒輪組3的輸出軸31延伸出殼體1夕卜，以便于連接外部輸出部件。
轉(zhuǎn)子2通過(guò)一中軸21立于殼體1中，在下殼體15中設(shè)置有安裝中軸 21的安裝孔12，中軸21上下兩端均活動(dòng)安裝于安裝孔12中。為了減小中 軸與安裝孔12之間的旋轉(zhuǎn)摩擦阻力，中軸21上下兩端均為尖角，其中， 安裝中軸21下端的安裝孔中固定有一圓柱體43，圓柱體43與中軸21接 觸的端面為凹弧面。安裝中軸21上端的安裝孔為通孔，在通孔外的殼體l 表面固定有一金屬?gòu)椘?3,中軸21上端頂壓于金屬?gòu)椘?3上，在金屬?gòu)?片13與中軸21接觸的位置為凹弧面。該部分詳細(xì)如附圖4所示。在這種結(jié)構(gòu)下，中軸21上下兩端與金屬?gòu)椘?3和圓柱體43均可認(rèn)為是點(diǎn)接觸， 極大地減小了中軸21旋轉(zhuǎn)摩擦力，同時(shí)，中軸21上端通過(guò)金屬?gòu)椘?3的 頂壓，在可保證中軸21旋轉(zhuǎn)順暢的前提下，無(wú)論整個(gè)電機(jī)如何放置，始終 可保證轉(zhuǎn)子2位置的穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生軸向偏移，進(jìn)一步提高了電機(jī)運(yùn)行的 穩(wěn)定性。
再如附圖5所示?？刂齐娐钒姌O均與電源正極聯(lián)接的兩并聯(lián)的 三極管T1、三極管T2，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的電感線圈Ll的兩端分別與電 源負(fù)極和三極管Tl的集電極聯(lián)接、電感線圈L2的兩端分別與電源負(fù)極和 三極管T2的集電極聯(lián)接，三極管T1基極通過(guò)電阻R2與電源負(fù)極聯(lián)接，三 極管T2基極通過(guò)電阻Rl與電源負(fù)極聯(lián)接，在三極管Tl基極和集電極之間 聯(lián)接有一電容C2，在三極管Tl集電極和三極管T2基極之間聯(lián)接有一電容 C3，在三極管T2集電極和三極管T1基極之間聯(lián)接有一電容C4。在電源兩 端之間串聯(lián)有一濾波電容C1。并且，電感線圈L1和電感線圈L2繞制在一 起，為雙股自粘漆包線并行繞制而成，轉(zhuǎn)子與電感線圈Ll、電感線圈L2 位置相對(duì)應(yīng)。
當(dāng)電路接通電源后，由于三極管Tl與三極管T2的參數(shù)存在很小的誤差, 就必定導(dǎo)致三極管T1與三極管T2存在先后導(dǎo)通的必然性,這正是本方案中 控制電路中電感線圈需要的電路特性。假如三極管Tl參數(shù)偏大些，三極管 T1有偏置電阻R2，就形成了三極管T1偏置電流開(kāi)始導(dǎo)通，電容C2聯(lián)接三 極管Tl基極端電壓升高，三極管Tl截止，此時(shí)偏置電阻R2對(duì)電容C2進(jìn)行 放電，電容C2對(duì)三極管T1導(dǎo)通時(shí)起到低頻緩沖導(dǎo)通的作用，當(dāng)放電到約低 于電源的0. 6V電壓時(shí)，三極管Tl再次導(dǎo)通，三極管Tl電流經(jīng)過(guò)電感線圈 Ll產(chǎn)生磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子2開(kāi)始啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。電容C3聯(lián)接三極管T1集電 極端電壓升高，也導(dǎo)致電容C3聯(lián)接三極管T2端的基極電壓升高，三極管 T2截止。由于三極管T2存在偏置電阻R1對(duì)電容C3放電，當(dāng)放電到約低 于電源約0.6V電壓時(shí)，就形成了三極管T2偏置電流開(kāi)始導(dǎo)通，三極管T2 電流經(jīng)過(guò)電感線圈L2產(chǎn)生磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電容C4聯(lián)接三極管T2集電極端電壓升高導(dǎo)致電容C4聯(lián)接三極管Tl基極端電壓升 高，三極管T1截止。整個(gè)電路由于三極管T1和三極管T2交替導(dǎo)通作用， 從而使得兩個(gè)電感線圈Ll、 L2輪流導(dǎo)通，交替產(chǎn)生磁場(chǎng)使得電機(jī)轉(zhuǎn)子能夠 不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。在該電路中，由于聯(lián)接了電容C2，使得三極 管Tl和三極管T2處于低頻振蕩狀態(tài)，使轉(zhuǎn)子能夠順利啟動(dòng)。
此外，本方案另外一個(gè)大的改進(jìn)點(diǎn)為增加了太陽(yáng)能供電方式，使電機(jī) 能夠在兩種動(dòng)力下工作。為了實(shí)現(xiàn)這種供電方式增設(shè)了一個(gè)太陽(yáng)能電板5， 該太陽(yáng)能電板5通過(guò)導(dǎo)線聯(lián)接于控制電路板4上。為了方便拆裝，連接太 陽(yáng)能電板5和電路板4的導(dǎo)線通過(guò)插接的端子接頭42連接。詳細(xì)如附圖6 所示。
本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于小型裝置上，如玩具等，規(guī)范了小型裝置的 零部件生產(chǎn)和裝配，使小型裝置的零部件裝配更加方便、快捷。
上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選方案，并非限定性窮舉，需要 說(shuō)明的是，在不脫離本實(shí)用新型發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見(jiàn)的替換 均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種低耗能電機(jī)，包括電機(jī)殼體(1)，在殼體中安裝有轉(zhuǎn)子(2)，轉(zhuǎn)子由控制電路控制驅(qū)動(dòng)，其特征在于所述的控制電路包括集電極均與電源正極聯(lián)接的兩并聯(lián)的三極管T1、三極管T2，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的電感線圈L1的兩端分別與電源負(fù)極和三極管T1的集電極聯(lián)接、電感線圈L2的兩端分別與電源負(fù)極和三極管T2的集電極聯(lián)接，三極管T1基極通過(guò)電阻R2與電源負(fù)極聯(lián)接，三極管T2基極通過(guò)電阻R1與電源負(fù)極聯(lián)接，在三極管T1基極和集電極之間聯(lián)接有一電容C2，在三極管T1集電極和三極管T2基極之間聯(lián)接有一電容C3，在三極管T2集電極和三極管T1基極之間聯(lián)接有一電容C4。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低耗能電機(jī)，其特征在于電感線圈L1和電感線 圈L2繞制在一起，為雙股漆包線并行繞制而成，轉(zhuǎn)子與電感線圈L1、 電感線圈L2位置相對(duì)應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低耗能電機(jī),其特征在于在電源兩端之間串聯(lián) 有一濾波電容C1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低耗能電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子通過(guò)一中 軸(21)立于殼體中，在殼體中設(shè)置有安裝中軸的安裝孔(12),中軸上 下兩端均活動(dòng)安裝于安裝孔中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低耗能電機(jī)，其特征在于安裝中軸上端的安裝 孔為通孔，在通孔外的殼體表面固定有一金屬?gòu)椘?13)，中軸上端頂壓于金屬?gòu)椘?，在金屬?gòu)椘c中軸接觸的位置為凹弧面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的低耗能電機(jī)，其特征在于在殼體中 還集成有輸出齒輪組(3)、以及布有控制電路的控制電路板(4)，其中， 輸出齒輪組為多級(jí)齒輪的組合，通過(guò)齒輪與轉(zhuǎn)子聯(lián)動(dòng)，輸出齒輪的輸出 軸(31)延伸出殼體外。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的低耗能電機(jī)，其特征在于電池倉(cāng)位于殼體內(nèi)， 電池倉(cāng)兩端設(shè)置有金屬極片(111)，金屬極片與控制電路板聯(lián)接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的低耗能電機(jī)，其特征在于在殼體外設(shè)置有一太 陽(yáng)能電板(5),太陽(yáng)能電板通過(guò)導(dǎo)線聯(lián)接于控制電路板上。
專(zhuān)利摘要一種低耗能電機(jī)，包括電機(jī)殼體，在殼體中安裝有轉(zhuǎn)子、輸出齒輪組、電池倉(cāng)以及布有控制電路的控制電路板，該控制電路能在低電壓、低電流下驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型提出了一種低耗能電機(jī)解決方案，通過(guò)巧妙的控制電路，使電機(jī)即使在低電壓、低電流情況下也能正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，將電機(jī)的轉(zhuǎn)子、控制電路板、輸出變速機(jī)構(gòu)甚至電源均安裝于同一殼體中，集成為一體，提出了一種全新的“電機(jī)”概念，使電機(jī)的功能更加集成、完善。該低耗能電機(jī)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，性能穩(wěn)定，即使在不同的擺放方向下仍能順暢的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可以通過(guò)電池供電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以通過(guò)太陽(yáng)能電板吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，兩種方式配合使用，節(jié)能環(huán)保，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)H02J7/35GK201418056SQ20092005991
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
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