层叠电容电动机制造技术

本实用新型专利技术属于静电电机技术领域，具体涉及一种层叠电容电动机，包括线圈和与输出轴固定连接的第一转轴，线圈设有四个电流霍尔传感器，第一转轴外侧套设有若干层电容传动组件，线圈桥式连接有第一绝缘双极型晶体管组、第二绝缘双极型晶体管组、第三绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组，四个电流霍尔传感器分别于第一绝缘双极型晶体管组、第二绝缘双极型晶体管组、第三绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组连接，本实用新型专利技术可以在较小的体积里面输出更大的力矩，且不需要对材料的过分需求和对转子位置的精准控制。

【技术实现步骤摘要】
层叠电容电动机
本技术属于静电电机
，具体涉及层叠电容电动机。
技术介绍
电磁式电动机诞生于100多年前,AndrewGordan技术了利用同号电荷相排斥、异号电荷相吸引原理的电铃和电弹力车，这可以看成是最早的利用静电驱动的例子。目前静电电动机的运用比较少，原因在于介电常数过小，无法提供过大力矩，目前市面或者文献上提供的静电电动机例如利用极化的弛豫的异步电机，或者电容式的同步电机最大的能达到牛米量级的力矩。如今微电子的发展，微电机也成为如今的研究课题之一，上述的两种方式存在一些缺点，弛豫电机对于材料的控制和制作工艺有较高要求，电容同步电机又需精准控制每个转子的位置，使得制作难度大。
技术实现思路
本技术的目的是：旨在提供层叠电容电动机，解决上述问题，既可以进行大力矩的输出也可以运用在微小物体的传动中，由于不需要任何的频率匹配，可以加在任何电机上面，作为一种辅助的输出，由于电荷几乎没有厚度使得很小的体积里面就可以储存很大的电荷量，从而静电电动机相比于传统的但靠磁场驱动的电机而言，可以在较小的体积里面输出更大的力矩，而相比于同步或者异步静电电机而言，不需要对材料的过分需求和对转子位置的精准控制。为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下：一种层叠电容电动机，包括线圈、与输出轴固定连接的第一转轴、第一接线端子、第二接线端子、第三接线端子和第四接线端子，所述线圈设有四个电流霍尔传感器，所述第一转轴外侧套设有若干层电容传动组件，所述电容传动组件包括第一滚珠、电容负极板、第二滚珠、电容正极板和第二转轴，所述第一滚珠位于电容负极板内壁一侧，且所述第一滚珠表面粗糙，所述电容负极板和电容正极板内部均均匀分布有第一绝缘树脂，所述第二滚珠位于电容负极板与电容正极板之间，且所述第二滚珠表面光滑，所述电容正极板和第二转轴之间设有第二绝缘树脂，所述第一转轴与第二转轴均连接有与输出轴固定连接的第三转轴。第一接线端子和第二接线端子之间与第三接线端子和第四接线端子之间连接相同的交流电源，所述第一接线端子分别与四个电流霍尔传感器的第一电流检测端口连接，所述第二接线端子连接有电阻，所述电阻另一端连接有与第一接线端子连接的第二电容，所述电阻另一端还与四个电流霍尔传感器的第二电流检测端口连接，四个所述电流霍尔传感器的反相输出端均接地，四个所述电流霍尔传感器的输出端分别连接有第一绝缘双极型晶体管组、第二绝缘双极型晶体管组、第三绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组，所述第一绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组均由两个相同的NPN型绝缘双极型晶体管组成，所述第二绝缘双极型晶体管组和第三绝缘双极型晶体管组均由两个相同的PNP型绝缘双极型晶体管组成，所述第一绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组的NPN型绝缘双极型晶体管栅极与第二绝缘双极型晶体管组和第三绝缘双极型晶体管组的PNP型绝缘双极型晶体管栅极均与相对应的电流霍尔传感器输出端连接，所述第一绝缘双极型晶体管组其中一个NPN型绝缘双极型晶体管的源极和另一个NPN型绝缘双极型晶体管的漏极均与第三接线端子连接，所述第一绝缘双极型晶体管组剩余的源极和漏极均与线圈左侧接线端连接，所述第二绝缘双极型晶体管组其中一个PNP型绝缘双极型晶体管的源极和另一个PNP型绝缘双极型晶体管的漏极均与第三接线端子连接，所述第二绝缘双极型晶体管组剩余的源极和漏极均与线圈右侧接线端连接，所述第三绝缘双极型晶体管组其中一个PNP型绝缘双极型晶体管的源极和另一个PNP型绝缘双极型晶体管的漏极均与第四接线端子连接，所述第三绝缘双极型晶体管组剩余的源极和漏极均与线圈左侧接线端连接，所述第四绝缘双极型晶体管组其中一个NPN型绝缘双极型晶体管的源极和另一个NPN型绝缘双极型晶体管的漏极均与第三接线端子连接，所述第四绝缘双极型晶体管组剩余的源极和漏极均与线圈右侧接线端连接。采用本技术技术方案，电容负极板内部均匀分布第一绝缘树脂，防止涡流热损耗；电容正极板和第二转轴之间设置第二绝缘树脂不仅能够防止涡流热损耗，而且第二绝缘树脂将电容正极板和第二转轴固定连接在一起，同步转动；NPN型绝缘双极型晶体管与PNP型绝缘双极型晶体管作为高频电子开关，同时使用两个保证线路的双向导通；使用四个电流霍尔传感器分别同步控制第一绝缘双极型晶体管组、第二绝缘双极型晶体管组、第三绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组，避免第一绝缘双极型晶体管组、第二绝缘双极型晶体管组、第三绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组之间电流相互影响；通过电阻和第二电容组成的积分电路，将第一接线端子和第二接线端子之间输入电源的电流增加四分之一周期的相位后流入电流霍尔传感器中；设第一接线端子和第二接线端子之间与第三接线端子和第四接线端子之间连接相同的交流电源为余弦交流电，在前四分之一个周期，电流由波峰逐渐减小至零，此时，由于电阻和第二电容组成的积分电路，将第一接线端子和第二接线端子之间输入电源的电流增加四分之一周期的相位后流入电流霍尔传感器中，由于为高电平，使得电流霍尔传感器动作，NPN型绝缘双极型晶体管接通，PNP型绝缘双极型晶体管截止，第一绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组双向导通使得线圈的电流与输入的交流电源相同，由波峰逐渐减小至零，线圈内的涡旋电场由零增至波峰，并使得电容正极板沿着一方向转动，而电容负极板反向转动；在第二个四分之一周期，电流霍尔传感器流入的电流为由波峰到零的高电平，因此同理，电流霍尔传感器打开，NPN型绝缘双极型晶体管接通，第一绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组双向导通使得线圈的电流与输入的交流电源相同，由零降至波谷，线圈内的涡旋电场由波峰降至零，电容正极板和电容负极板继续沿着之前的方向转动；在第三个四分之一周期，由于电流霍尔传感器流入的电流为由零降至波谷的低电平，电流霍尔传感器动作，NPN型绝缘双极型晶体管截止，PNP型绝缘双极型晶体管接通，此时，第二绝缘双极型晶体管组与第三绝缘双极型晶体管组双向导通，由于输入的交流电源的电流由波谷逐渐增至零，而第二绝缘双极型晶体管组和第三绝缘双极型晶体管组与线圈的连接方式与第一绝缘双极型晶体管组和第四绝缘双极型晶体管组与线圈的连接方式相反，因此线圈电流再次由波峰逐渐减小至零，线圈内的涡旋电场再次由零增至波峰，电容正极板和电容负极板继续沿着之前的方向转动；同理在第四个四分之一周期，电流霍尔传感器流入的电流为由波谷逐渐增至零的低电平，NPN型绝缘双极型晶体管截止，PNP型绝缘双极型晶体管接通，第二绝缘双极型晶体管组与第三绝缘双极型晶体管组双向导通，线圈电流由零逐渐减小至波谷，线圈内的涡旋电场由波峰降至零，电容正极板和电容负极板继续沿着之前的方向转动，因此第一接线端子和第二接线端子之间与第三接线端子和第四接线端子之间接通电源后，电容正极板一直沿着一方向转动，而电容负极板一直反向转动；由于第二滚珠表面光滑，同一电容传动组件内的电容正极板与电容负极板之间反相转动时摩擦阻力减少，电容正极板带动第二转轴转动，同时由于第一滚珠表面粗糙，电容负极板相对电容正极板反相转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层叠电容电动机，包括线圈(1)、与输出轴固定连接的第一转轴(2)、第一接线端子(41)、第二接线端子(42)、第三接线端子(43)和第四接线端子(44)，其特征在于：所述线圈(1)设有四个电流霍尔传感器(11)，所述第一转轴(2)外侧套设有若干层电容传动组件(3)，所述电容传动组件(3)包括第一滚珠(31)、电容负极板(32)、第二滚珠(33)、电容正极板(34)和第二转轴(35)，所述第一滚珠(31)位于电容负极板(32)内壁一侧，且所述第一滚珠(31)表面粗糙，所述电容负极板(32)和电容正极板(34)内部均均匀分布有第一绝缘树脂(321)，所述第二滚珠(33)位于电容负极板(32)与电容正极板(34)之间，且所述第二滚珠(33)表面光滑，所述电容正极板(34)和第二转轴(35)之间设有第二绝缘树脂(36)，所述第一转轴(2)与第二转轴(35)均连接有与输出轴固定连接的第三转轴(37)；/n第一接线端子(41)和第二接线端子(42)之间与第三接线端子(43)和第四接线端子(44)之间连接相同的交流电源，所述第一接线端子(41)分别与四个电流霍尔传感器(11)的第一电流检测端口连接，所述第二接线端子(42)连接有电阻(5)，所述电阻(5)另一端连接有与第一接线端子(41)连接的第二电容(51)，所述电阻(5)另一端还与四个电流霍尔传感器(11)的第二电流检测端口连接，四个所述电流霍尔传感器(11)的反相输出端均接地，四个所述电流霍尔传感器(11)的输出端分别连接有第一绝缘双极型晶体管组(61)、第二绝缘双极型晶体管组(62)、第三绝缘双极型晶体管组(63)和第四绝缘双极型晶体管组(64)，所述第一绝缘双极型晶体管组(61)和第四绝缘双极型晶体管组(64)均由两个相同的NPN型绝缘双极型晶体管组成，所述第二绝缘双极型晶体管组(62)和第三绝缘双极型晶体管组(63)均由两个相同的PNP型绝缘双极型晶体管组成，所述第一绝缘双极型晶体管组(61)和第四绝缘双极型晶体管组(64)的NPN型绝缘双极型晶体管栅极与第二绝缘双极型晶体管组(62)和第三绝缘双极型晶体管组(63)的PNP型绝缘双极型晶体管栅极均与相对应的电流霍尔传感器(11)输出端连接，所述第一绝缘双极型晶体管组(61)其中一个NPN型绝缘双极型晶体管的源极和另一个NPN型绝缘双极型晶体管的漏极均与第三接线端子(43)连接，所述第一绝缘双极型晶体管组(61)剩余的源极和漏极均与线圈(1)左侧接线端连接，所述第二绝缘双极型晶体管组(62)其中一个PNP型绝缘双极型晶体管的源极和另一个PNP型绝缘双极型晶体管的漏极均与第三接线端子(43)连接，所述第二绝缘双极型晶体管组(62)剩余的源极和漏极均与线圈(1)右侧接线端连接，所述第三绝缘双极型晶体管组(63)其中一个PNP型绝缘双极型晶体管的源极和另一个PNP型绝缘双极型晶体管的漏极均与第四接线端子(44)连接，所述第三绝缘双极型晶体管组(63)剩余的源极和漏极均与线圈(1)左侧接线端连接，所述第四绝缘双极型晶体管组(64)其中一个NPN型绝缘双极型晶体管的源极和另一个NPN型绝缘双极型晶体管的漏极均与第三接线端子(43)连接，所述第四绝缘双极型晶体管组(64)剩余的源极和漏极均与线圈(1)右侧接线端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种层叠电容电动机，包括线圈(1)、与输出轴固定连接的第一转轴(2)、第一接线端子(41)、第二接线端子(42)、第三接线端子(43)和第四接线端子(44)，其特征在于：所述线圈(1)设有四个电流霍尔传感器(11)，所述第一转轴(2)外侧套设有若干层电容传动组件(3)，所述电容传动组件(3)包括第一滚珠(31)、电容负极板(32)、第二滚珠(33)、电容正极板(34)和第二转轴(35)，所述第一滚珠(31)位于电容负极板(32)内壁一侧，且所述第一滚珠(31)表面粗糙，所述电容负极板(32)和电容正极板(34)内部均均匀分布有第一绝缘树脂(321)，所述第二滚珠(33)位于电容负极板(32)与电容正极板(34)之间，且所述第二滚珠(33)表面光滑，所述电容正极板(34)和第二转轴(35)之间设有第二绝缘树脂(36)，所述第一转轴(2)与第二转轴(35)均连接有与输出轴固定连接的第三转轴(37)；
第一接线端子(41)和第二接线端子(42)之间与第三接线端子(43)和第四接线端子(44)之间连接相同的交流电源，所述第一接线端子(41)分别与四个电流霍尔传感器(11)的第一电流检测端口连接，所述第二接线端子(42)连接有电阻(5)，所述电阻(5)另一端连接有与第一接线端子(41)连接的第二电容(51)，所述电阻(5)另一端还与四个电流霍尔传感器(11)的第二电流检测端口连接，四个所述电流霍尔传感器(11)的反相输出端均接地，四个所述电流霍尔传感器(11)的输出端分别连接有第一绝缘双极型晶体管组(61)、第二绝缘双极型晶体管组(62)、第三绝缘双极型晶体管组(63)和第四绝缘双极型晶体管组(64)，所述第一绝缘双极型晶体管组(61)和第四绝缘双极型晶体管组(64)均由两个相同的NPN型...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉伟，
申请(专利权)人：张嘉伟，
类型：新型
国别省市：重庆;50