一种电动机的转动探测结构及其探测方法技术

本发明专利技术公开了一种电动机的转动探测结构，包括整流转动器件和正、负极电刷；整流转动器件沿电机轴方向分为上、下两段，其中一段为电源连接段，与正、负极电刷接触联接；另一段为电位探测段，沿周向呈规律间隔设置有绝缘层，且对应该段设置有电位探测件；电位探测件与整流转动器件之间为滑动接触。本发明专利技术还公开了该电动机的转动探测方法，即将正、负极电刷与电机电路的电压输出端连接，电位探测件与滤波电路的信号输入端连接，滤波电路的信号输出端连接外部的信号显示设备。电机旋转时电位探测件周期性地交替探测到零电位和高电位而形成有规律的矩形波，利用输出的矩形波便可以探测出电动机的转动情况。本发明专利技术结构简单、成本低，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机，尤其涉及。
技术介绍
目前对于电动机的转动探测，通常是将一个HALL效应传感器(霍尔效应传感器)连接到电机电路中，然后将采集到的信号通过环形磁铁或其它电子元件输出到HALL电路中，通过其输出的有效波形来观测电动机的运转情况。但这种探测技术存在着以下缺陷(1)HALL效应传感器的成本高，而且配置要求高，必须使用专门的且较为复杂的HALL电路、环形磁铁或其它电子输出元件，带HALL感应器电路还增加了电磁兼容性设计的难度(2)从信号采样到信号输出需要经过较多的中间环节，导致失效的环节众多，电路零件本身和连接的可靠性会影响到信号的输出。比如，环形磁铁退磁或者HALL电路中任何一个电子元件的损坏，都有可能导致HALL方案不能输出正确的波形，探测的可靠性低。(3)HALL感应器电路及其附件部分会增大产品的体积。(4)HALL元件和环形磁铁对于使用环境都有一定的要求。HALL探测装置的使用寿命受到HALL元件以及环形磁铁等元件使用寿命的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、使用寿命长，能够真实可靠地反应电机转动情况的电动机的转动探测结构。本专利技术还提供了使用该探测结构的探测方法。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现本专利技术提供的一种电动机的转动探测结构，包括整流转动器件和正、负极电刷；所述整流转动器件沿电机轴方向分为上、下两段，其中一段为电源连接段，与正、负极电刷接触联接；另一段为电位探测段，沿周向呈规律间隔设置有绝缘层，且对应该段设置有电位探测件；所述电位探测件与整流转动器件之间为滑动接触。本专利技术的整流转动器件可以为整流子或换向器，且呈分段设计，将其中电位探测段上的换向片呈规律间隔(可以间隔一极、二极或数极)地做绝缘处理而构成绝缘层，做绝缘处理和未做绝缘处理的部分交替为零电位和高电位的探测点。电刷位置与电位探测位置相对固定，高电位探测点的电位则相对一定。由于未做绝缘处理的部分和绝缘层呈规律间隔设置，电位探测件便周期性地与未做绝缘处理的部分以及绝缘层接触，因此探测得到的电位在零电位和相对电位之间交变，形成有规律的矩形波，利用输出的矩形波便可以探测出电动机的转动情况。本专利技术所述电位探测件与正、负极电刷相对于电机回转轴心的角度间距相等，这样电机无论怎样换向，电位探测件处的电平始终保持相对一定。本专利技术所述整流转动器件可以有八极(或其它极数)，其电位探测段上沿周向每间隔一极(或多极)设置有绝缘层，这样整流转动器件其电位探测段上的电位探测点和绝缘层交替间隔排布。本专利技术所述电位探测件呈电刷状，可以由具有良好摩擦性能和良好导电性能的石墨和铜粉的混合材料制成。或者所述电位探测件呈簧片状，可以由具有良好弹性和良好导电性能的片状材料制成。本专利技术提供的一种电动机的转动探测方法，包括以下步骤a.将电动机的整流转动器件沿电机轴方向分为上、下两段，其中一段为电源连接段，用于与正、负极电刷接触联接；另一段为电位探测段，沿周向呈规律间隔地做绝缘处理而构成绝缘层，做绝缘处理和未做绝缘处理的部分交替为零电位和高电位的探测点；b.在电机的基座上设置电位探测件，其位置与所述整流转动器件的电位探测段对应，且与电位探测段呈滑动接触；而以电位探测件与正、负极电刷相对于电机回转轴心的角度间距相等为宜，这样电机无论怎样换向，电位探测件处的电平始终保持相对一定。c.正、负极电刷与电机电路的电压输出端连接，电位探测件与滤波电路的信号输入端连接，滤波电路的信号输出端连接外部的信号显示设备，如示波器等；d.开启电机旋转，通过电机电路输入电压，电位探测件从整流转动器件的电位探测段采集到信号，并将信号通过滤波电路输出到示波器上，根据输出的波形判断电机的旋转状况。本专利技术具有以下有益效果(1)结构简单，便于装配，而且降低了制作成本。(2)所需连接电路简单易行，无需中间的连接元件，避免了中间失效的环节，提高了探测的可靠性和真实性。(3)使用寿命长，因为电位探测件可以采用比电刷更耐磨的材料，因此，只要电机能够转动，通过电位探测件就可以输出有效波形。(4)适用性广，适用于任意工作环境。附图说明下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步的详细描述图1是本专利技术实施例电动机转动探测结构的示意图；图2是图1的A-A剖面图；图3是图1的B-B剖面图；图4是图1所示实施例电刷状电位探测件与整流转动器件的装配示意图；图5是图1所示实施例簧片状电位探测件与整流转动器件的装配示意图；图6是图1所示实施例的探测原理电路框图；图7是图1所示实施例探测到的波形示意图(一个周期)。图中磁瓦1，硅钢片2，绕组3，轴承4，整流转动器件5，正极电刷6，负极电刷7，绝缘层8，换向片9，电位探测件10具体实施方式图1～图7所示为本专利技术的实施例，如图1所示，电动机包括磁瓦1、硅钢片2、绕组3、轴承4、整流转动器件5、正极电刷6和负极电刷7，整流转动器件为换向器，具有八极换向片9。如图1所示，整流转动器件沿电机轴方向分为上、下二段，其中下段为电源连接段，如图2所示，与正极电刷6和负极电刷7接触联接。上段为电位探测段，如图3所示，沿周向每隔一极设置有绝缘层8，使得换向片9和绝缘层8交替间隔排布。对应电位探测段设置有电位探测件10，电位探测件10与整流转动器件之间为滑动接触，且相对于电机回转轴心与正极电刷6、负极电刷7的角度间距相等。电位探测件10可以呈电刷状，其装配如图4所示，由具有良好摩擦性能和良好导电性能的石墨和铜粉的混合材料制成。可以通过一盒式刷握固定在电机的基座上，电刷状电位探测件安装在刷握内，其一端为探测端，外伸出刷握且与整流转动器件的电位探测段滑动接触，另一端接有刷鞭作为引出端与电路连接。在刷握上还设有弹性件如扭簧，通过其弹力作用使电位探测件与整流转动器件保持接触。另外，电位探测件10也可以呈簧片状，其装配如图5所示，由具有良好弹性和良好导电性能的片状材料制成，其一端通过插脚的方式或者用螺钉等固定在电机基座的安装位上，另一端作为探测端与电位探测段为滑动面接触。通过其本身的弹力来保持和整流转动器件之间的接触。本实施例的转动探测方法，包括以下步骤a.电动机的整流转动器件可以为换向器，具有八极换向片9，沿电机轴方向分为上、下两段，其中下段为电源连接段，用于与正极电刷6、负极电刷7接触联接；上段为电位探测段，沿周向每隔一极做绝缘处理而构成绝缘层8，即绝缘层8与未做绝缘处理的换向片9交替间隔排布，使得做绝缘处理和未做绝缘处理的部分交替为零电位和高电位的探测点；b.在电机的基座上设置电位探测件10，其位置与整流转动器件的电位探测段对应，且与正极电刷6、负极电刷7距离相等，与电位探测段呈滑动接触；电位探测件10采用电刷状时，可以由具有良好摩擦性能和良好导电性能的石墨和铜粉的混合材料制成。可以通过一盒式刷握固定在电机的基座上，电刷状电位探测件安装在刷握内，其一端为探测端，外伸出刷握且与整流转动器件的电位探测段滑动接触，另一端接有刷鞭作为引出端与电路连接。在刷握上还设有弹性件如扭簧，通过其弹力作用使电位探测件与整流转动器件保持接触。电位探测件10采用呈簧片状时，由具有良好弹性和良好导电性能的片状材料制成，其一端通过插脚的方式或者用螺钉等固定在电机基座的安装位上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机的转动探测结构，包括整流转动器件（５）和正、负极电刷（６、７），其特征在于：所述整流转动器件（５）沿电机轴方向分为上、下两段，其中一段为电源连接段，与正、负极电刷（６、７）接触联接；另一段为电位探测段，沿周向呈规律间隔设置有绝缘层（８），且对应该段设置有电位探测件（１０）；所述电位探测件（１０）与整流转动器件（５）之间为滑动接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎志航，虞建军，
申请(专利权)人：广东肇庆爱龙威机电有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]