[實用新型]小微直流電動機多軸轉單軸輸出變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520701581.1
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN204858871U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設計）人: 王欣
• 申請（專利權）人: 南京鐵道職業(yè)技術學院
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116;H02K7/20;H02K51/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本實用新型屬于機械領域，具體涉及一種小微直流電動機多軸轉單軸輸出變換器。

背景技術

在小型攝影器材、電子玩具的微型機電系統(tǒng)(MEMS)中經常要用到相應的小型或微型直流電動機(以下簡稱小微直流電動機)，小微直流電動機具有體積小、重量輕、供電電源能量弱及電動機輸出機械功率小的特點，容易受到電源電壓變化及電動機本身性能的影響，輸出功率并不能始終保持穩(wěn)定。

實用新型內容

本實用新型的技術目的是提供一種用于微型機電系統(tǒng)動力輸出的轉換器，將多軸輸入轉換為單軸輸出，提高微型機電系統(tǒng)動力輸出功率的穩(wěn)定性。

本實用新型公開的技術方案為：

一種小微直流電動機多軸轉單軸輸出變換器，其特征在于，包括多個傳動齒輪、一動力輸出齒輪、電子控制器、齒輪軸測速傳感器和與傳動齒輪數(shù)量匹配的多套電機系統(tǒng)，每個電動機傳動齒輪由一套電機系統(tǒng)單獨控制，各電機系統(tǒng)分別設有單獨的小型或微型直流電動機、電動機驅動裝置和電源模塊，所述動力輸出齒輪通過輪軸與負載連接，所述傳動齒輪安裝在直流電動機的輪軸上，與動力輸出齒輪相嚙合；所述電動機驅動裝置、齒輪軸測速傳感器分別與電子控制器連接。

在上述方案的基礎上，進一步優(yōu)選或改進的技術方案還包括：

所述電子控制器設有電信號采樣電路,所述電源模塊通過電信號采樣電路與電子控制器連接。

所述直流電動機的電源模塊優(yōu)選采用紐扣電池，如CR2032電池等。

所述測速傳感器優(yōu)選采用紅外線測速傳感器，用于監(jiān)測動力輸出齒輪及輪軸的轉速。

所述動力輸出齒輪與呈等腰三角形排列的三個傳動齒輪相嚙合。

所述電子控制器采用MSP430f169芯片，所述電動機驅動裝置采用DRV8837芯片。

有益效果：

本實用新型變換器是一種用于電子控制的機械能變換裝置，采用分散獨立的小功率電源為小功率電動機供電，將多臺小微直流電動機的機械能輸出疊加起來轉換為單軸的機械能力輸出，實現(xiàn)了機械能力的倍增，降低個體電動機不穩(wěn)定性對整體動力輸出的影響。同時，分散獨立的供電方式也減小了電源的容量、體積和重量，便于優(yōu)化驅動系統(tǒng)的空間結構和形狀。本實用新型中的電動機可以高度一致的轉速同向轉動，也可通過不同轉向的組合，實現(xiàn)靈活制動和調速的性能，有效提高攝影器材等電子產品動力系統(tǒng)對運動控制的精準度。

附圖說明

圖1為動力輸出齒輪與傳動齒輪的配合示意圖；

圖2為電樞、電源和電動機驅動裝置的電路原理圖；

圖3為本實用新型變換器的整體工作原理圖。

具體實施方式

為了闡明本實用新型的技術方案及技術目的，下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步的介紹。

一種小微直流電動機多軸轉單軸輸出變換器，包括多個傳動齒輪、一動力輸出齒輪4、電子控制器以及分別與電子控制器連接的齒輪軸測速傳感器和多套電機系統(tǒng)。

各電機系統(tǒng)設有單獨的小型或微型直流電動機、電動機驅動裝置和電源模塊，所述傳動齒輪安裝在直流電動機的輪軸6上，一個直流電動機帶動一個傳動齒輪。各電機系統(tǒng)中，電動機驅動裝置、電源模塊與電動機電樞串聯(lián)成回路，如圖2所述。所述電源模塊通過電信號采樣電路與電子控制器連接，電信號采樣電路對電源模塊電壓信號進行采樣，并將采樣信號傳輸至電子控制器，使電子控制器能夠實時監(jiān)控到電源模塊電壓的變化情況。所述電動機驅動裝置與電子控制器連接，接收電子控制器輸出的指令，調節(jié)施加在電動機電樞兩端的電壓，達到控制電樞電流和轉矩的作用。所述電源模塊可采用紐扣電池。

各傳動齒輪分別與動力輸出齒輪4嚙合，所述動力輸出齒輪4通過輪軸5與負載連接，將多臺直流電機的輸出能量疊加后傳輸至負載。

所述齒輪軸測速傳感器與電子控制器連接，用于監(jiān)測動力輸出齒輪及輪軸的轉速。

所述電子控制器是由微控制器為核心組成的控制裝置，它根據(jù)負載對轉速的要求，對齒輪軸測速傳感器的反饋信號和各電動機電源模塊電壓的采樣信號進行綜合處理，分別控制各電動機驅動裝置，使得動力輸出輪軸產生預期轉速，使每個電動機在相同轉速下具有合理的轉矩輸出。

如圖1、圖3所示的一具體實施例：