一種具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，屬于電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，包括機(jī)殼主體、輸出軸、轉(zhuǎn)子和定子，所述輸出軸設(shè)置在機(jī)殼主體中央，輸出軸的前端和后端都穿出機(jī)殼主體，所述轉(zhuǎn)子和定子設(shè)置在機(jī)殼主體內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子套設(shè)在輸出軸外，所述定子套設(shè)在轉(zhuǎn)子外，其特征在于：所述定子包括定子鐵芯和定子繞組；所述定子繞組設(shè)有偶數(shù)個(gè)線圈，相間隔設(shè)置的線圈為同一分組，形成兩套獨(dú)立工作的定子繞組；所述機(jī)殼主體后端設(shè)有檢測(cè)控制裝置；所述檢測(cè)控制裝置與兩套定子繞組相連，控制定子繞組工作；具備兩套可以獨(dú)立工作的繞組，當(dāng)電動(dòng)機(jī)中的一套繞組失效，另一套繞組可以單獨(dú)工作，不會(huì)導(dǎo)致兩輪自平衡電動(dòng)車的立即失控。
【專利說(shuō)明】
一種具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于電動(dòng)車上的伺服電動(dòng)機(jī)，特別是一種具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，屬于電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在流行的兩輪自平衡電動(dòng)車，其上使用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪。電動(dòng)機(jī)作為直接驅(qū)動(dòng)和控制車身姿態(tài)的執(zhí)行元件，其本身的安全性十分重要。一旦電動(dòng)機(jī)突然失效，兩輪自平衡電動(dòng)車將失控，導(dǎo)致騎行者受傷。因此，設(shè)計(jì)一種具備冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)來(lái)避免因電動(dòng)機(jī)突然失效導(dǎo)致的危險(xiǎn)，目前看來(lái)十分必要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種具備冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)具備兩套可以獨(dú)立工作的繞組，當(dāng)電動(dòng)機(jī)中的一套繞組失效，另一套繞組可以單獨(dú)工作，不會(huì)導(dǎo)致兩輪自平衡電動(dòng)車的立即失控。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)殼主體、輸出軸、轉(zhuǎn)子和定子，所述輸出軸設(shè)置在機(jī)殼主體中央，輸出軸的前端和后端都穿出機(jī)殼主體，所述轉(zhuǎn)子和定子設(shè)置在機(jī)殼主體內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子套設(shè)在輸出軸外，所述定子套設(shè)在轉(zhuǎn)子外，所述定子包括定子鐵芯和定子繞組;所述定子繞組設(shè)有偶數(shù)個(gè)線圈，相間隔設(shè)置的線圈為同一分組，形成兩套定子繞組;所述機(jī)殼主體后端設(shè)有檢測(cè)控制裝置;所述檢測(cè)控制裝置與定子繞組相連，控制定子繞組工作。
[0005]優(yōu)選的，所述檢測(cè)控制裝置對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)，分別與兩套定子繞組相連。
[0006]優(yōu)選的，所述輸出軸的后端設(shè)有信號(hào)采集裝置;所述信號(hào)采集裝置與兩個(gè)檢測(cè)控制裝置相連。
[0007]優(yōu)選的，所述機(jī)殼主體的后端設(shè)有后蓋;所述后蓋與機(jī)殼主體的后端部形成控制殼體;所述信號(hào)采集裝置和兩個(gè)檢測(cè)控制裝置設(shè)置在控制殼體內(nèi)。
[0008]優(yōu)選的，所述后蓋外端部設(shè)有兩組引線;所述兩組引線分別與兩個(gè)檢測(cè)控制裝置相連。
[0009]優(yōu)選的，所述檢測(cè)控制裝置包括前電路板、光電檢測(cè)裝置、后電路板和電磁繼電器;所述前電路板設(shè)置在機(jī)殼主體的后端上;所述光電檢測(cè)裝置與前電路板相連并朝外方向設(shè)置;所述光電檢測(cè)裝置與信號(hào)采集裝置相連;所述后電路板設(shè)置在后蓋上;所述電磁繼電器與后電路板相連并朝內(nèi)方向設(shè)置;所述電磁繼電器與定子繞組相連;所述光電檢測(cè)裝置和電磁繼電器相連。
[0010]優(yōu)選的，所述機(jī)殼主體包括前端蓋、殼體和后端蓋;所述前端蓋和后端蓋設(shè)置在殼體的前后端部。
[0011 ]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子鋼圈。
[0012]優(yōu)選的，所述定子繞組為12槽10極定子繞組。
[0013]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0014]本實(shí)用新型的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，具備兩套可以獨(dú)立工作的繞組，當(dāng)電動(dòng)機(jī)中的一套繞組失效，另一套繞組可以單獨(dú)工作，不會(huì)導(dǎo)致兩輪自平衡電動(dòng)車的立即失控;繞組系數(shù)提高，電動(dòng)機(jī)的效率提高;齒槽轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行更平滑，同時(shí)振動(dòng)和噪音小;體積減小，重量減輕，成本降低。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0016]附圖1為本實(shí)用新型的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖2為本實(shí)用新型的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖3為本實(shí)用新型的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]其中:1、輸出軸;2、轉(zhuǎn)子鐵芯;3、轉(zhuǎn)子鋼圈；4、定子鐵芯;5、定子繞組;6、信號(hào)采集裝置;7、后蓋;8、前電路板;9、光電檢測(cè)裝置；10、后電路板；11、電磁繼電器；12、前端蓋；13、殼體;14、后端蓋;15、引線。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]如附圖1-3所示的本實(shí)用新型所述的一種具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)殼主體、輸出軸1、轉(zhuǎn)子和定子，所述輸出軸I設(shè)置在機(jī)殼主體中央，輸出軸I的前端和后端都穿出機(jī)殼主體，所述轉(zhuǎn)子和定子設(shè)置在機(jī)殼主體內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子套設(shè)在輸出軸I外，所述定子套設(shè)在轉(zhuǎn)子外，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯2和轉(zhuǎn)子鋼圈3;所述定子包括定子鐵芯4和定子繞組5;所述定子繞組5設(shè)有偶數(shù)個(gè)線圈，相間隔設(shè)置的線圈為同一分組，形成兩套定子繞組;所述機(jī)殼主體后端設(shè)有檢測(cè)控制裝置;所述檢測(cè)控制裝置與定子繞組5相連，控制定子繞組工作;所述檢測(cè)控制裝置對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)，分別與兩套定子繞組5相連;兩套定子繞組5可以獨(dú)立工作，當(dāng)電動(dòng)機(jī)中的一套定子繞組5失效，另一套定子繞組5仍然可以單獨(dú)工作，這樣就不會(huì)導(dǎo)致兩輪自平衡電動(dòng)車的立即失控。
[0022]具體的結(jié)構(gòu)方案為:所述輸出軸I的后端設(shè)有信號(hào)采集裝置6;所述信號(hào)采集裝置6與兩個(gè)檢測(cè)控制裝置相連;所述機(jī)殼主體的后端設(shè)有后蓋7;所述后蓋7與機(jī)殼主體的后端部形成控制殼體;所述信號(hào)采集裝置6和兩個(gè)檢測(cè)控制裝置設(shè)置在控制殼體內(nèi)；所述后蓋7外端部設(shè)有兩組引線15;所述兩組引線15分別與兩個(gè)檢測(cè)控制裝置相連;所述檢測(cè)控制裝置包括前電路板8、光電檢測(cè)裝置9、后電路板10和電磁繼電器11;所述前電路板8設(shè)置在機(jī)殼主體的后端上;所述光電檢測(cè)裝置9與前電路板8相連并朝外方向設(shè)置;所述光電檢測(cè)裝置9與信號(hào)采集裝置6相連;所述后電路板10設(shè)置在后蓋7上;所述電磁繼電器11與后電路板10相連并朝內(nèi)方向設(shè)置;所述電磁繼電器11與定子繞組5相連;所述光電檢測(cè)裝置9和電磁繼電器11相連;上述結(jié)構(gòu)，后蓋7內(nèi)部空間得到了合理的利用，各部件之間相互避開(kāi)，從而使得電磁繼電器11可以朝方向設(shè)置，有效利用了空間，使電動(dòng)機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度縮短，后蓋7也有效的保護(hù)其中的各部件。
[0023]具體工作原理為:信號(hào)采集裝置6隨輸出軸I旋轉(zhuǎn)采集信號(hào)，光電檢測(cè)裝置9檢測(cè)出輸出若干脈沖信號(hào)，通過(guò)計(jì)算每秒輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，然后通過(guò)電磁繼電器11對(duì)定子繞組的進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。每個(gè)光電檢測(cè)裝置9都能輸出獨(dú)立的實(shí)時(shí)脈沖信號(hào)，在一路信號(hào)中斷的情況下，另一路能夠繼續(xù)提供信號(hào)，增強(qiáng)了電動(dòng)機(jī)的可靠性;兩套定子繞組5可以是同時(shí)一起工作，也可以只有一套定子繞組5單獨(dú)工作。一旦其中一套定子繞組失效，另一套定子繞組仍將能工作，兩套定子繞組5用兩個(gè)電磁繼電器11分別連接控制，可以實(shí)現(xiàn)切換控制。
[0024]—般的，信號(hào)采集裝置6為光柵編碼盤，使用效果也最佳。
[0025]進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)，所述機(jī)殼主體包括前端蓋12、殼體13和后端蓋14;所述前端蓋12和后端蓋14設(shè)置在殼體13的前后端部;這樣的結(jié)構(gòu)方便拆卸，便于維修和維護(hù)電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子。
[0026]本實(shí)用的新型具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，定子繞組采用的是12槽10極的定子繞組；12槽10極的定子繞組，有以下優(yōu)點(diǎn):繞組系數(shù)提高，電動(dòng)機(jī)的效率提高；齒槽轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行更平滑，同時(shí)振動(dòng)和噪音小。
[0027]本實(shí)用的新型具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，定子采用分割鐵芯方式，提高了槽滿率，使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度縮短，在輸出相同功率的情況下，電動(dòng)機(jī)的體積減小，重量減輕，成本降低。
[0028]以上僅是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)殼主體、輸出軸、轉(zhuǎn)子和定子，所述輸出軸設(shè)置在機(jī)殼主體中央，輸出軸的前端和后端都穿出機(jī)殼主體，所述轉(zhuǎn)子和定子設(shè)置在機(jī)殼主體內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子套設(shè)在輸出軸外，所述定子套設(shè)在轉(zhuǎn)子外，其特征在于:所述定子包括定子鐵芯和定子繞組;所述定子繞組設(shè)有偶數(shù)個(gè)線圈，相間隔設(shè)置的線圈為同一分組，形成兩套獨(dú)立工作的定子繞組;所述機(jī)殼主體后端設(shè)有檢測(cè)控制裝置;所述檢測(cè)控制裝置與兩套定子繞組相連，控制定子繞組工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述檢測(cè)控制裝置對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)，分別與兩套定子繞組相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述輸出軸的后端設(shè)有信號(hào)采集裝置;所述信號(hào)采集裝置與兩個(gè)檢測(cè)控制裝置相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述機(jī)殼主體的后端設(shè)有后蓋;所述后蓋與機(jī)殼主體的后端部形成控制殼體;所述信號(hào)采集裝置和兩個(gè)檢測(cè)控制裝置設(shè)置在控制殼體內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述后蓋外端部設(shè)有兩組引線;所述兩組引線分別與兩個(gè)檢測(cè)控制裝置相連。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述檢測(cè)控制裝置包括前電路板、光電檢測(cè)裝置、后電路板和電磁繼電器;所述前電路板設(shè)置在機(jī)殼主體的后端上;所述光電檢測(cè)裝置與前電路板相連并朝外方向設(shè)置;所述光電檢測(cè)裝置與信號(hào)采集裝置相連;所述后電路板設(shè)置在后蓋上;所述電磁繼電器與后電路板相連并朝內(nèi)方向設(shè)置;所述電磁繼電器與定子繞組相連;所述光電檢測(cè)裝置和電磁繼電器相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述機(jī)殼主體包括前端蓋、殼體和后端蓋;所述前端蓋和后端蓋設(shè)置在殼體的前后端部。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子鋼圈。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述定子繞組為12槽10極定子繞組。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冗余備份功能的電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述定子采用分割鐵芯方式。
【文檔編號(hào)】H02K3/28GK205622362SQ201620389661
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】朱宏偉, 王勁松, 于長(zhǎng)偉, 蘇新宇
【申請(qǐng)人】常州易爾泰智能傳動(dòng)技術(shù)有限公司