本实用新型涉及一种电动工具,特到是一种用于口腔医疗手术, 珠宝精细加工等等所使用的霍尔无刷电机徵型高速打磨机。
现有的微型高速打磨机,如日本、南韩和台湾的高速打磨机,不 但价袼非常昂责,如曰本要8000元人民币一套,南韩3000元人民币, 台湾也要2000多元。从维修上、技术上也存在问题,上述打磨机所需 委的各种配件很责,而且後型电动机,都是带电刷的电动机,即不仅 摩檫大、易损耗电刷,使用时需经常維修和更换碳刷,不仅使用不方 便,而且成本很高,耽误工作时间。
从技术上看,有刷高速打磨机必然摩擦数大,阻力大,转速就会 受到极大限制,虽然逬口件****的是日本产品,****速度也只能够达 到30000转义分。而且噪音大,寿命短,工作不穗定。
本发明的目的在于:向公众公开一种用于口腔压疗、珠宝和精密 机械加工的,采用霍尔磁敏元件制成的无刷髙速直流穠型电机所制成 的,力短大,嗓音小,无电火花信号干扰,无碳刷磨损和寿命长,工 作德定的无刷电机擞型高速打磨机。 本实用新型的技术方案是: 和由霍尔开关元件所构成的电机結构及电机电路所抅成。工作电珞由①、变压整流与滤波单元,②、开关和低压电源单元,⑧、电流取样 和控制单元,④、放大与檢出单元,⑤、信号分配与速庋反馈单元所 构成。①至②为单向连接,②与③为双向连接,②至④为单向连接,②与⑤为双向连接,④与⑤为双向连接。电机结构及电机电路由钡定 型霍尔开关无件所构成的电机位置传感器, 定子绕组(Wi-1、永磁转子体(N-S》、低压电源(IC) 是驱动放大 器(Fi一〉組成。
位置传感器由二个锁定型霍尔开关无件所构成。这两个霍尔元件 在转子S-N周围互成90度角度分布,与定子绕組困定在一起。
定子绕組为四组(Wi 一》,四组定子绕组在转子S-N周围 互为9 0度均勻分布,四组定子绕組(Wi ―》每组一头并联和放 大及输出单元连接,另一头分别通过四路驱动电珞V1,V2,V3,V4和电锍取样及控制单元连接:两个霍尔元件感应面面对转子S-N,另一端线珞并联与、放大与輪出单元、信号分配与速度反馈单 元连接。
本实用新型的工怍原理是:
二个霍尔开关的饱合与截止的四状态与四路驱动电路V1,V2,V3,V4 相对应,驱动电络将霍尔信号放大并使相应的定子绕組 通电,从而产生转子电磁转矩,转子就运转。当电机转子转动时,风 极磁场总会作用到两个霍尔元件,在任軻弟度产生一个控制信号,此 信号接通对应的驱动电珞的放大管,导致该管带动的定子绕纽能电产 生超前的N-S磁场,迫使电机转子的N-S定子产生的磁场弄性对 齐。电机转子与定子之间就有了电磁力矩,电机转子便转动起来。电 机转速随供电电压増大,而线性加大,转速可从數百转螬大到5万转 以上。电手驱动器中含有速度检测环节,也就产生了速度信号电压, 此信号反过来控制主电压的大小,这样就实現了稳速控制,改变速度 的给定值,电机就稳定在确定的转速下运转。即电机的转速信号电压 与给定信号比较,误差信号控制开关电源自动调整输出电压大小,使 电机穗定在给定的梓速上运转。
本实用新塑与現有技术相比有如下优点:
1、霍尔无件市面上易购,价格低。
2、本电机褕出功牟大,力矩大,转速高,无电火花干抚,无碳 刷磨损,嗛音低,寺命长。
3、本电机釆用低压供电,实有安全性高,使用方便。
4、整机可靠性高,成本低,易于成批生产。
5、电机启动期间及负栽加重的情况下,电机将自动调整供电电 压,在規定的电流下加速或力矩自动补偿,保证以最快的速度加速至
正常工作状态,
以下就会射图说明和实施例对本实用新型做进一步说明: 图1是本实用新型工作单元及其电賂连接示意图。 图2是本实用新型霍尔开关元件控制的直流电动机结构示意图。 其中:1、定子体(含两个霍尔开关元件);2、永磁转子体; 3、电机轴;4、电机壳;5、轴承两个;6、调节蝶母;7,三爪 夹头休;8、锁定媒母;9,电机后盖;10、打磨砂轮或拢光头; 1 1、九芯电缆 实施例
按照零件加工图委求将1.定子体,2、永磁转子休,3、电机 轴,4 ^电机壳,6、调节螺母,8、锁定螺母,9、电机后盖等等 加工好,和外购件:两个霍尔开关元件,5、轴承两个,7、三爪夹 头休,10、打磨砂轮或拋光头,1 1、九芯电缆等,按照裝配调试 图和工艺要求装配调
将两个霍尔开关元件扎紧固定在定子体1上。 九芯电缆将霍尔位置信号送入电子驱动器内处理,然后接通电机 内相应定子线包产生电磁转矩,使电机转子加速到顧定打磨转速,
样品加工出来后,经试验,市电220V交流变压整流后变成20V低 压直电流,经可变的PWM脉宽控制输出相应的直流电压,经信号放 大,控制功率三极管V1-4的导通,从而使对应的W1-4导速,图 中静止的转子S-N极各对应H1和H2,经逻辑分配后,让V3终到 驱动信号,W3产生3极磁场,这磁场将吸引转子的风极,排斥3极, 这电磁力矩促使转子順时针转动90庋,此后只…只2产生的信号又使 导通,转子又转卯度,以后是双:—双2依次通电,电机转子就斕 时不断加速运转^
在保密前提下,样品送华西压科大学附属牙科医院实际使用,无 论是技术上还是价格上,都远远超过国外(包括南韩和台湾)进口产品


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