一种电机及具有此电机的云台和机械臂制造技术

本实用新型专利技术涉及电机领域，提供一种电机，包括支座，电路板，转动轴和永磁体。电路板安装于支座，电路板包括线圈电路。所述支座安装于转动轴。所述永磁体与所述线圈电路相邻设置，并与线圈电路之间存在间隙，所述永磁体为轴向充磁结构。本实用新型专利技术采用电路板为线圈电路的载体，替代传统的铁芯，消除了现有的电机产生的齿槽转矩及磁滞、涡流损耗的缺陷；永磁体的磁场作用方向设计为轴向主磁通，永磁体和电路板设置为端面轴向对接气隙，缩短了电机的轴向尺寸，减小了电机的质量和体积。本实用新型专利技术还提供具有此电机的云台和机械臂。

An electric motor and a cloud platform and manipulator with the motor

The utility model relates to the field of the motor, a motor, which comprises a seat, a circuit board, and a permanent magnet rotating shaft. The circuit board is installed in the support, and the circuit board includes the coil circuit. The support is mounted on the rotating shaft. The permanent magnet is arranged adjacent to the circuit of the coil, and there is a gap between the coil circuit, and the permanent magnet is an axial magnetization structure. The utility model adopts the circuit board as the carrier of the coil circuit, to replace the traditional iron core, to eliminate the defects of the existing motor cogging torque and magnetic hysteresis, eddy current loss; permanent magnet magnetic field direction for the design of axial flux, permanent magnet and the circuit board is provided for the axial air gap butt, shorten the axial size of the motor the motor is reduced, the quality and volume. The utility model also provides a cloud platform and a mechanical arm with the motor.

【技术实现步骤摘要】
一种电机及具有此电机的云台和机械臂
本技术涉及电机
，尤其涉及一种电机及具有此电机的云台和机械臂。
技术介绍
电机产品已广泛应用于电子设备，数控机床，雕刻机，激光设备，包装机械，医疗设备和自动化设备等领域，例如，无人机的云台，机器人的机械臂等。然而，目前使用的电机多采用铁芯作为线圈绕组的载体，电机的磁场皆为径向，存在电机机身结构冗长，质量体积大，功率密度低的缺点；而且铁芯磁滞和涡流损耗大，运行效率低；齿槽效应引起输出转矩脉动，对伺服驱动的精准控制产生干扰；转子转动惯量大，电枢绕组电感大，电机的机电时间常数大，动态性能差；定、转子相互包容结构，散热性能差等缺陷。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种体积和质量小、运行效率高的电机、具有该电机的云台和机械臂。为解决上述技术问题，本技术实施例提供以下技术方案：一种电机，包括：支座，电路板，转动轴和永磁体。电路板安装于支座，电路板包括线圈电路。所述支座安装于转动轴。所述永磁体与所述线圈电路相邻设置，并与线圈电路之间存在间隙，所述永磁体为轴向充磁结构。进一步地，所述线圈电路包括单层或多层沿转动轴的径向而设置的直线电路。进一步地，所述电路板还包括基板，所述线圈电路还包括弧形电路；所述直线电路和弧形电路设置于基板；所述沿转动轴的径向而设置的直线电路通过弧形电路依次串联，组成不同相的绕组。进一步地，各相绕组经过弧形电路相互联接。进一步地，所述电路板还包括基板，驱动控制芯片，功率电路和检测电路；驱动控制芯片，功率电路和检测电路都设置于基板；所述检测电路用于检测电机的转子的位置信息；所述功率电路电性连接线圈电路，所述驱动控制芯片与功率电路和检测电路电性连接，所述驱动控制芯片用于根据检测电路反馈的转子的位置信息，控制功率电路。进一步地，所述检测电路设置于基板的一表面，该表面朝向永磁体，检测电路用于检测永磁体的漏磁场，反馈转子的位置信息。进一步地，所述基板包括环形的主体部分和从主体部分的边缘延伸而出的凸出部分；所述检测电路设置于凸出部分。进一步地，所述转子包括辅感磁体，其套设于转动轴，辅感磁体与支座之间存在间隙；所述支座设置于电路板和辅感磁体之间；所述检测电路，设置于基板，背向永磁体，所述检测电路用于检测辅感磁体的主磁场，反馈转子的位置信息。进一步地，所述支座设有缺口，所述检测电路的位置与缺口的位置相对应。进一步地，所述转动轴包括基座，中间部和轴杆，中间部连接于基座和轴杆之间；基座，中间部和轴杆皆为圆柱形，中间部的直径大于轴杆的直径，小于基座的直径；所述辅感磁体套设于中间部，抵紧基座；所述支座套设于轴杆。进一步地，所述基板包括环形的主体部分；所述检测电路设置于主体部分。进一步地，所述永磁体为环形，其外径与环形的主体部分的外径相等。进一步地，所述线圈电路设置于环形的主体部分。进一步地，所述支座包括本体，其为圆柱形，电路板套设于本体；所述支座还设有轴向贯穿本体的通孔；所述电机还包括轴承，其收容于通孔，并套设于转动轴。进一步地，所述通孔的内壁设有环形的凸起；所述轴承的数量为二个，分别设置于凸起的两侧，并抵紧凸起。进一步地，所述支座包括至少两个延伸部，其沿本体的径向从本体延伸而出，并位于同一平面。进一步地，所述至少两个延伸部皆为扇形，每个扇形延伸部包括弧形外边缘，且所述弧形外边缘位于同一个圆圈，每两个扇形延伸部之间设有一缺口；所述电路板与所述至少两个延伸部接触。进一步地，包括支板，其套设并安装于转动轴；所述永磁体安装于支板。进一步地，所述支板包括支板座和设置于支板座一表面的凸台；所述永磁体套设于凸台，所述永磁体设置于支板座和电路板之间。进一步地，所述永磁体的数量为两个，所述电路板的数量为一个；所述电路板设置于两个所述永磁体之间，并与两个所述永磁体之间存在间隙。进一步地，所述支座包括本体，所述电路板套设并安装于本体。进一步地，所述电路板的数量为两个；所述永磁体的数量为一个，其设置于两个所述电路板之间，并与两个所述电路板之间存在间隙，永磁体为轴向双面充磁结构。进一步地，所述电路板的数量为三个；所述永磁体的数量为两个，所述永磁体分别位于所述三个电路板所形成的两个空隙，每个永磁体与相邻的两个所述电路板之间皆存在间隙；两个所述永磁体皆为轴向双面充磁结构。本技术实施例还提供一种云台，包括成像装置，第一电机和第二电机，第一电机的转子连接所述成像装置，第一电机用于驱动所述成像装置绕其旋转中心轴转动；第二电机的转子连接第一电机的定子，所述第二电机用于驱动第一电机和成像装置绕其旋转中心轴转动；所述第一电机和第二电机中的至少一个电机为上述的电机。进一步地，所述成像装置包括第一摄像头和第二摄像头；所述第一摄像头和所述第二摄像头分别安装于所述第一电机的两端，所述第一摄像头的光轴和所述第二摄像头的光轴重合并朝向相反的方向。进一步地，还包括支撑臂；所述支撑臂的一端与所述第二电机的定子固定连接。进一步地，所述支撑臂的远离所述第二电机的一端与所述第一电机活动连接。进一步地，所述支撑臂为U型结构，所述支撑臂的远离所述第二电机的一端通过旋转轴与所述第一电机活动连接，其中，所述旋转轴旋转的轴向与所述第二电机旋转的轴向重合。进一步地，还包括第三电机，所述第三电机的转子与所述支撑臂固定连接。进一步地，当所述支撑臂为U型结构时，所述第三电机的转子与所述支撑臂的U型底部固定连接。进一步地，所述第一电机为横滚轴电机，所述第二电机为俯仰轴电机。本技术实施例还提供一种机械臂，包括第一转动臂、第二转动臂、驱动齿轮、从动齿轮，以及电机。所述第一转动臂与所述电机的定子固定连接，电机的转子与驱动齿轮固定连接。从动齿轮与第二转动臂固定连接，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合；所述电机为上述的电机。与现有技术相比较，本技术实施例的电机采用电路板为线圈电路的载体，替代传统的铁芯，从根源上消除现有的电机会产生的齿槽转矩及磁滞、涡流损耗的缺陷，提升了运行效率；永磁体的磁场作用方向设计为轴向主磁通，永磁体和电路板设置为端面轴向对接气隙，缩短了本技术实施例的电机的轴向尺寸，压缩了本技术实施例的电机的质量和体积。另外，驱动控制芯片，功率电路和检测电路集成于电路板，使得本技术实施例的电机自带检测和控制功能，无需额外的驱动控制电路和检测电路，可进一步减少重量和体积，而且本技术实施例的电机的控制更智能。【附图说明】一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本技术第一实施例提供的一种电机的分解图；图2为图1的电机另一方向的分解图；图3为本技术第一实施例提供的电机的立体图；图4为本技术第一实施例提供的电机的剖视图；图5为本技术第一实施例提供的电机中电路板的主视图；图6为本技术第一实施例提供的电机中电路板的后视图；图7为本技术第一实施例提供的电路板的线圈电路的电路结构示意图；图8为本技术第一实施例提供的永磁体的结构示意图；图9为本技术第二实施例提供的一种电机的剖视图；图10为本技术第三实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机，其特征在于，包括：支座(11)；电路板(13)，其安装于支座(11)，所述电路板(13)包括线圈电路(138)；转动轴(21)，所述支座(11)安装于转动轴(21)；永磁体(23)，其与所述线圈电路(138)相邻设置，并与线圈电路(138)之间存在间隙，所述永磁体(23)为轴向充磁结构。

【技术特征摘要】
1.一种电机，其特征在于，包括：支座(11)；电路板(13)，其安装于支座(11)，所述电路板(13)包括线圈电路(138)；转动轴(21)，所述支座(11)安装于转动轴(21)；永磁体(23)，其与所述线圈电路(138)相邻设置，并与线圈电路(138)之间存在间隙，所述永磁体(23)为轴向充磁结构。2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述线圈电路(138)包括单层或多层沿转动轴(21)的径向而设置的直线电路(1380)。3.如权利要求2所述的电机，其特征在于，所述电路板(13)还包括基板(130)，所述线圈电路(138)还包括弧形电路(1382)；所述直线电路(1380)和弧形电路(1382)设置于基板(130)；所述沿转动轴(21)的径向而设置的直线电路(1380)通过弧形电路(1382)依次串联，组成不同相的绕组。4.如权利要求3所述的电机，其特征在于，各相绕组经过弧形电路(1382)相互联接。5.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电路板(13)还包括基板(130)，驱动控制芯片(1362)，功率电路(1364)和检测电路(132)；驱动控制芯片(1362)，功率电路(1364)和检测电路(132)都设置于基板(130)；所述检测电路(132)用于检测电机的转子的位置信息；所述功率电路(1364)电性连接线圈电路(138)，所述驱动控制芯片(1362)与功率电路(1364)和检测电路(132)电性连接，所述驱动控制芯片(1362)用于根据检测电路(132)反馈的转子(20)的位置信息，控制功率电路(1364)。6.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述检测电路(132)设置于基板(130)的一表面，该表面朝向永磁体(23)，检测电路(132)用于检测永磁体(23)的漏磁场，反馈转子的位置信息。7.如权利要求6所述的电机，其特征在于，所述基板(130)包括环形的主体部分(1302)和从主体部分(1302)的边缘延伸而出的凸出部分(1304)；所述检测电路(132)设置于凸出部分(1304)。8.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述转子(20)包括辅感磁体(22)，其套设于转动轴(21)，辅感磁体(22)与支座(11)之间存在间隙；所述支座(11)设置于电路板(13)和辅感磁体(22)之间；所述检测电路(132)，设置于基板(130)，背向永磁体(23)，所述检测电路(132)用于检测辅感磁体(22)的主磁场，反馈转子的位置信息。9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述支座(11)设有缺口(116)，所述检测电路(132)的位置与缺口(116)的位置相对应。10.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转动轴(21)包括基座(212)，中间部(214)和轴杆(216)，中间部(214)连接于基座(212)和轴杆(216)之间；基座(212)，中间部(214)和轴杆(216)皆为圆柱形，中间部(214)的直径大于轴杆(216)的直径，小于基座(212)的直径；所述辅感磁体(22)套设于中间部(214)，抵紧基座(212)；所述支座(11)套设于轴杆(216)。11.如权利要求8-10任一项所述的电机，其特征在于，所述基板(130)包括环形的主体部分(1302)；所述检测电路(132)设置于主体部分(1302)。12.如权利要求7所述的电机，其特征在于，所述永磁体(23)为环形，其外径与环形的主体部分(1302)的外径相等。13.如权利要求7或12所述的电机，其特征在于，所述线圈电路(138)设置于环形的主体部分(1302)。14.如权利要求1-10任一项所述的电机，其特征在于，所述支座(11)包括本体(110)，电路板(13)套设于本体(110)；所述支座(11)还设有轴向贯穿本体(110)的通孔(112)；所述电机还包括轴承(12)，其收容于通孔(112)，并套设于转动轴(21)。15.如权利要求14所述的电机，其特征在于，所述通孔(112)的内壁设有环形的凸起(118)；所述轴承(12)的数量为二个，分别设置于凸起(118)的两侧，并抵紧凸起(118)。16.如权利要求14所述的电机，其特征在于，所述支座(11)包括至少两个延伸部(114)，其沿本体(110)的径向从本体(110)延伸而出，并位于同...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉志鹏，张正力，陈法全，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44