[發(fā)明專利]一種恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁裝置、系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710354660.3
• 申請(qǐng)日: 2017-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN107104571B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市威恒電子有限公司
• 主分類號(hào): H02K33/12
• 分類號(hào): H02K33/12;H02K33/18
• 代理公司: 廣州容大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁裝置，包括永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件、電磁控制鐵芯組件和機(jī)殼固定組件。本發(fā)明同時(shí)公開了一種恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁系統(tǒng)，包括如上所述的恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁裝置、直流電源控制器。本發(fā)明又同時(shí)公開了一種恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁控制方法，包括步驟1，第一H橋驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行正向使能，第二H橋驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行逆向使能，步驟2，永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件1旋轉(zhuǎn)后被鎖定，步驟3，第一H橋驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行逆向使能，第二H橋驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行正向使能，步驟4，第永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件1逆向旋轉(zhuǎn)后被鎖定，步驟5，循環(huán)到步驟1。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了恒力矩比例旋轉(zhuǎn)、往復(fù)擺動(dòng)的軸輸出，提高了驅(qū)動(dòng)精度與穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁裝置、系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

作為自動(dòng)控制的執(zhí)行元件，為了實(shí)現(xiàn)往復(fù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，常見(jiàn)有氣缸動(dòng)作，馬達(dá)工作等工作方式。市面也有電磁鐵裝置利用電磁場(chǎng)產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)彈子軌道轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)電結(jié)構(gòu)，該類電磁鐵裝置有以下缺陷：A，因其工作原理是將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在工作時(shí)會(huì)有軸向位移，B，軌道在加工和組裝中無(wú)法確保一致精度，輸出力矩會(huì)出現(xiàn)不同角度與不同的力矩，C，純鐵表面硬度局部淬硬等實(shí)施工藝的難度較大，且工作壽命一般只有200萬(wàn)次，D，因工作時(shí)有鋼珠和軌道的摩擦，該類電磁鐵裝置需要先克服摩擦力才能工作，電-磁-力轉(zhuǎn)化的效率不高，產(chǎn)品發(fā)熱嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要針對(duì)上述的問(wèn)題，提出一種恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁裝置、系統(tǒng)及控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案：

一種恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁裝置，包括：永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件、電磁控制鐵芯組件和機(jī)殼固定組件；

所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件的左部可旋轉(zhuǎn)地套接于所述機(jī)殼固定組件內(nèi)的左部，所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件的中部穿過(guò)所述電磁控制鐵芯組件的中心通孔，所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件的右部可旋轉(zhuǎn)地套接于所述電磁控制鐵芯組件的右部；

所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件用于通過(guò)與電磁控制鐵芯組件進(jìn)行磁體之間相互作用從而實(shí)現(xiàn)恒力矩旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，通過(guò)機(jī)殼固定組件的機(jī)械限位方式以及電磁控制鐵芯組件定時(shí)改變電磁極性的方式實(shí)現(xiàn)按角度比例旋轉(zhuǎn)；

所述電磁控制鐵芯組件的右部安裝于所述機(jī)殼固定組件的右端面，所述電磁控制鐵芯組件的左部設(shè)置于所述機(jī)殼固定組件內(nèi)的內(nèi)部并且與所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件的右部進(jìn)行接觸；

所述電磁控制鐵芯組件用于將電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)，并且通過(guò)與所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件進(jìn)行磁體間相互作用的方式，驅(qū)動(dòng)所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件的軸輸出；

所述機(jī)殼固定組件作為永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件、電磁控制鐵芯組件的固定機(jī)架，用于保護(hù)所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件與所述電磁控制鐵芯組件，限制所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件的旋轉(zhuǎn)角度，整機(jī)封蓋及散熱。

進(jìn)一步地，所述機(jī)殼固定組件包括端蓋和外殼；

所述端蓋固定安裝于外殼的左端面，用于封蓋該恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁裝置，承載所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件，使所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件得以旋轉(zhuǎn)，限制所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件的旋轉(zhuǎn)角度；

所述外殼作為端蓋與電磁控制鐵芯組件安裝機(jī)架，用于封蓋該恒力矩比例旋轉(zhuǎn)的電磁裝置，使整機(jī)散熱，使端蓋與電磁控制鐵芯組件固定在外殼上。

進(jìn)一步地，所述電磁控制鐵芯組件包括電磁鐵芯和線圈；

所述電磁鐵芯的右部固定安裝于外殼的右端面，所述電磁鐵芯的左端面中心處設(shè)有一個(gè)橫向的貫通至所述電磁鐵芯右端面的中心通孔，所述電磁鐵芯的左部設(shè)置于外殼內(nèi)；

所述線圈分布于電磁鐵芯的左部，所述線圈的控制線引出至機(jī)殼固定組件外。

進(jìn)一步地，所述永磁旋轉(zhuǎn)輸出組件包括永磁鐵芯、永磁體和輸出軸；