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論文:無刷電機微型高速打磨機(MARY)
 
 

     本實用新型涉及一種電動工具,特到是一種用于口腔醫療手術, 珠寶精細加工等等所使用的霍爾無刷電機徵型高速打磨機。

現有的微型高速打磨機,如日本、南韓和臺灣的高速打磨機,不 但價袼非常昂責,如曰本要8000元人民幣一套,南韓3000元人民幣, 臺灣也要2000多元。從維修上、技術上也存在問題,上述打磨機所需 委的各種配件很責,而且後型電動機,都是帶電刷的電動機,即不僅 摩檫大、易損耗電刷,使用時需經常維修和更換碳刷,不僅使用不方 便,而且成本很高,耽誤工作時間。

從技術上看,有刷高速打磨機必然摩擦數大,阻力大,轉速就會 受到極大限制,雖然逬口件****的是日本產品,****速度也只能夠達 到30000轉義分。而且噪音大,壽命短,工作不穗定。

本發明的目的在于:向公眾公開一種用于口腔壓療、珠寶和精密 機械加工的,采用霍爾磁敏元件制成的無刷髙速直流穠型電機所制成 的,力短大,嗓音小,無電火花信號干擾,無碳刷磨損和壽命長,工 作德定的無刷電機擻型高速打磨機。
本實用新型的技術方案是:
和由霍爾開關元件所構成的電機結構及電機電路所抅成。工作電珞由
①、變壓整流與濾波單元,②、開關和低壓電源單元,⑧、電流取樣 和控制單元,④、放大與檢出單元,⑤、信號分配與速庋反饋單元所 構成。①至②為單向連接,②與③為雙向連接,②至④為單向連接,②與⑤為雙向連接,④與⑤為雙向連接。電機結構及電機電路由鋇定 型霍爾開關無件所構成的電機位置傳感器, 定子繞組(Wi-1、永磁轉子體(N-S》、低壓電源(IC) 是驅動放大 器(Fi一〉組成。

位置傳感器由二個鎖定型霍爾開關無件所構成。這兩個霍爾元件 在轉子S-N周圍互成90度角度分布,與定子繞組困定在一起。

定子繞組為四組(Wi 一》,四組定子繞組在轉子S-N周圍 互為9 0度均勻分布,四組定子繞組(Wi ―》每組一頭并聯和放 大及輸出單元連接,另一頭分別通過四路驅動電珞V1,V2,V3,V4和電锍取樣及控制單元連接:兩個霍爾元件感應面面對轉子S-N,另一端線珞并聯與、放大與輪出單元、信號分配與速度反饋單 元連接。

本實用新型的工怍原理是:

二個霍爾開關的飽合與截止的四狀態與四路驅動電路V1,V2,V3,V4 相對應,驅動電絡將霍爾信號放大并使相應的定子繞組 通電,從而產生轉子電磁轉矩,轉子就運轉。當電機轉子轉動時,風 極磁場總會作用到兩個霍爾元件,在任軻弟度產生一個控制信號,此 信號接通對應的驅動電珞的放大管,導致該管帶動的定子繞紐能電產 生超前的N-S磁場,迫使電機轉子的N-S定子產生的磁場弄性對 齊。電機轉子與定子之間就有了電磁力矩,電機轉子便轉動起來。電 機轉速隨供電電壓増大,而線性加大,轉速可從數百轉螬大到5萬轉 以上。電手驅動器中含有速度檢測環節,也就產生了速度信號電壓, 此信號反過來控制主電壓的大小,這樣就實現了穩速控制,改變速度 的給定值,電機就穩定在確定的轉速下運轉。即電機的轉速信號電壓 與給定信號比較,誤差信號控制開關電源自動調整輸出電壓大小,使 電機穗定在給定的梓速上運轉。

本實用新塑與現有技術相比有如下優點:

1、霍爾無件市面上易購,價格低。

2、本電機褕出功牟大,力矩大,轉速高,無電火花干撫,無碳 刷磨損,嗛音低,寺命長。

3、本電機釆用低壓供電,實有安全性高,使用方便。

4、整機可靠性高,成本低,易于成批生產。

5、電機啟動期間及負栽加重的情況下,電機將自動調整供電電 壓,在規定的電流下加速或力矩自動補償,保證以最快的速度加速至

正常工作狀態,

以下就會射圖說明和實施例對本實用新型做進一步說明: 圖1是本實用新型工作單元及其電賂連接示意圖。 圖2是本實用新型霍爾開關元件控制的直流電動機結構示意圖。 其中:1、定子體(含兩個霍爾開關元件);2、永磁轉子體; 3、電機軸;4、電機殼;5、軸承兩個;6、調節蝶母;7,三爪 夾頭休;8、鎖定媒母;9,電機后蓋;10、打磨砂輪或攏光頭; 1 1、九芯電纜 實施例

按照零件加工圖委求將1.定子體,2、永磁轉子休,3、電機 軸,4 ^電機殼,6、調節螺母,8、鎖定螺母,9、電機后蓋等等 加工好,和外購件:兩個霍爾開關元件,5、軸承兩個,7、三爪夾 頭休,10、打磨砂輪或拋光頭,1 1、九芯電纜等,按照裝配調試 圖和工藝要求裝配調

將兩個霍爾開關元件扎緊固定在定子體1上。 九芯電纜將霍爾位置信號送入電子驅動器內處理,然后接通電機 內相應定子線包產生電磁轉矩,使電機轉子加速到顧定打磨轉速,

樣品加工出來后,經試驗,市電220V交流變壓整流后變成20V低 壓直電流,經可變的PWM脈寬控制輸出相應的直流電壓,經信號放 大,控制功率三極管V1-4的導通,從而使對應的W1-4導速,圖 中靜止的轉子S-N極各對應H1和H2,經邏輯分配后,讓V3終到 驅動信號,W3產生3極磁場,這磁場將吸引轉子的風極,排斥3極, 這電磁力矩促使轉子順時針轉動90庋,此后只…只2產生的信號又使 導通,轉子又轉卯度,以后是雙:—雙2依次通電,電機轉子就斕 時不斷加速運轉^

在保密前提下,樣品送華西壓科大學附屬牙科醫院實際使用,無 論是技術上還是價格上,都遠遠超過國外(包括南韓和臺灣)進口產品

 

 

資訊顧問:李先生   馬小姐

電話:18801063276   13811333979

qq號:928221169  

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