专利名称：装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机制造领域，特别是应用于金融机具产品上的装有开关电 源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机。
背景技术：
以往的电机，由于没有稳压电源，使电机在运行时不平稳；由于电机运转时 的惯性，当需停止时还继续转几圈，造成点钞精度不能保证；由于没有调速功 能，当针对不同币种点钞时，不能改变点钞速度。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述缺陷，提供一种装有开关电源板、控制线路板 和屏蔽外壳的电机。
本实用新型的技术方案是装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机， 包括电机轴l、轴承2、前机座3、屏蔽内罩5、机壳6、磁瓦7、转子8、换向 器9、后盖IO、后机座12、屏蔽后盖14，其特征是所说的在屏蔽内罩5的外面 包容有屏蔽外壳4，在屏蔽外壳4与后盖10和屏蔽后盖14之间的空间内安装 有开关电源板11与控制线路板B。
所说的控制线路板13上安装有启停刹车控制器和调速启停刹车控制器。 所说的屏蔽外壳4有四种形状是圆杯形或圆锅形或方口盖形或方口带柄盖形。
所说的开关电源板ll包括整流电路、滤波电路、变压电路、开关电路、反 馈电路、半波控制电路、马达控制电路、控制信号电路、输出直流电压电路； 所说的整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与变压 电路的输入端连接，变压电路的输出端与输出直流电压电路输入端连接，反馈 和开关电路一端与变压电路的接地端连接， 一端与输出直流电压正5 V端连接， 另一端与变压电路中的U 4连接，又通过电解电容器与滤波电路两电解电容器 的共同端连接，半波控制电路一端与交流电源输入端连接，另一端与输出直流 电压端l 2V连接；马达控制电路一端与输出直流电压端正l 2V连接， 一端 与直流电机连接，另一端通过电阻1K、 3K与正5V端连接，两电阻1K和 3 K中引出输出端与C连接；所说的输出直流电压电路输出负5V、正5V与 正1 2 V电压。
所说的反馈和开关电路由稳压管、2个电阻及组合管PC 8 1 7串并联电 连接组成；所说的半波控制电路由组合管、二极管和2个电阻串并联组成；所 说的马达控制电路由三极管、可控硅管和2个电阻串并联组成。
所说的控制线路板13上的启停刹车控制器包括交流电源进线接口 J卜电脑 控制输入接口 J3、交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹车电路、起动/停止刹车控制电路；交流电源进线接口 J,与交流电 源进线保护电路输入端相连接，交流电源进线保护电路输出端与桥式整流滤波 电路输入端相连接；桥式整流滤波电路输出端与启动执行控制电路输入端相连 接，启动执行控制电路输出端与起动/停止刹车控制电路输入端相连接；起动/ 停止刹车控制电路输出端与停机刹车控制电路输入端相连接，停机刹车控制电 路输出端与直流电机接口 J2相连接；起动/停止刹车控制电路另一输出端与电脑 控制输入接口 J3相连接。
所说的桥式整流滤波电路通过电阻R,两端之一端与启动执行控制电路上的
三极管T,相连，又与电阻R2R3相连接，另一端与三极管T3T4的发射极相连；所
说的启动执行控制电路上的三极管T,又与起动/停止刹车控制电路上的电阻R5 相连接，其上的三极管T3基极与电阻R6相连接，三极管T3T4的发射极与三极管 T5的发射极相连接；所说的起动/停止刹车控制电路上电阻Rs和电阻R9共同端 与停机刹车控制电路上的T2管相连接，电阻R9的另一端与T2管正极及电阻10
相连，T5管发射极又与T2管负极及R10相连；所说的停机刹车控制电路T2管输 出两端通过电阻Ru与直流电机接口 J2相接；所说的电脑控制输入接口 J3与电 阻R8两端相连接入起动/停止刹车控制电路。
所说的调速启停刹车控制器，包括交流电源进线保护电路、桥式整流滤波 电路、启动执行控制电路、停机刹车电路、起动/停止刹车控制电路、电机转速
调整控制接口J4、 DT6;交流电源进线接口 ^与交流电源进线保护电路输入端 相连接，交流电源进线保护电路输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥 式整流滤波电路输出端与启动执行控制电路输入端相连接，启动执行控制电路 输出端与起动/停止刹车控制电路输入端相连接；起动/停止刹车控制电路输出端 与停机刹车控制电路输入端相连接，停机刹车控制电路输出端与直流电机接口 J2相连接；起动/停止刹车控制电路另一输出端与电脑控制输入接口 J3相连接； 调速电路输出3、启动电路输入相连，另一端与电脑控制输入接口 J4相连接。
所说的调速启停刹车控制器中的桥式整流滤波电路通过电阻Rt两端之一端 与启动执行控制电路上的三极管Ti相连，又与电阻R2R3相连接，另一端与三极 管T3T4的发射极相连；所说的启动执行控制电路上的三极管T,又与起动/停止刹
车控制电路上的电阻R5相连接，其上的三极管T3基极与电阻R6相连接，三极管
TJ4的发射极与三极管T5的发射极相连接；所说的起动/停止刹车控制电路上电
阻Rs和电阻R9共同端与停机刹车控制电路上的T2管相连接，电阻R9的另一端 与T2管正极及电阻10相连，T5管发射极又与T2管负极及R10相连；所说的停 机刹车控制电路T2管输出两端通过电阻Ru与直流电机接口 J2相接；所说的电
脑控制输入接口 Js与电阻R8两端相连接入起动/停止刹车控制电路；所说的调 速电路由接口 J4、 DT6、 R1K、 R10K串并联组成，调速电路输出端与启动电路 输入端T1电连接。
本实用新型的优点是由于开关电源板上安装的是一种脉冲宽度调制控制开 关稳压电源，该电源的特点是高效、体积小、成本低，提供给点钞机过钞直流 电机驱动控制电源，同时给点钞机提供半波整流电源；为点钞机的稳定工作及特殊要求，提供良好的条件；由于安装有启停刹车控制器与调速启停刹车控制 器，对电机的启动停止、运转、转动起到精确控制作用，完成电机在断电与停 止转动的同时，立即刹车不动，解决了电机的惯性转动问题及电机运转时转速 控制问题。启动停止可靠刹车力大，调速有效，电路设计简单，应用普通元器 件成本低。由于加强了屏蔽，提高电机的抗电磁干扰的能力。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是开关电源板电路方框图。
图3是开关电源板电路原理图。
图4是启停刹车控制器的电路原理图。
图5是调速启停刹车控制器的电路原理图。
图6-图13是屏蔽外壳的四种形状示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明实施例。
参照图1， l-电机轴、2-轴承、3-前机座、4-屏蔽外壳、5-屏蔽内罩、6-机 壳、7-磁瓦、8-转子、9-换向器、l(K后盖、11-开关电源板、12-后机座、13-控 制线路板、14屏蔽后盖、15连接线、16-元器件、17-元器件。如图示，在屏蔽 内罩5的外面包容有屏蔽外壳4，在屏蔽外壳4与后盖10和屏蔽后盖14之间 的空间内安装有开关电源板11与控制线路板13。控制线路板13上安装有启停 刹车控制器与调速启停刹车控制器。
参照图2，显示开关电源板的电路方框图。整个线路由整流电路、滤波电 路、变压电路、反馈和开关电路、半波控制电路、马达控制电路、控制信号电 路和输出直流电压电路组成。其工作原理是市电交流电源2 2 0 V，经桥式整 流再经直流滤波为直流高压，经脉宽调制为高频脉冲电压，工作频率为6 0K HZ，也就是变压，再经取样反馈线性控制，受控脉宽调制完成稳压，对直流 电机驱动控制，再对电源进行半波交流电输出线性控制。
参照图3是开关稳压电源的电原理图。图上标示了各电子元器件的型号与 规格。如图示，市电交流电2 2 0 V输入接口J 1，经桥式整流电路整流，输 入滤波电路滤波，也就是整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电 路的输出端与变压电路的输入端连接，变压电路的输出端与输出直流电压电路 输入端连接，反馈和开关电路一端与变压电路的接地端连接， 一端与输出直流 电压正5V端连接，另一端与变压电路中的U4连接，又通过电解电容器与滤 波电路两电解电容器的共同端连接，半波控制电路一端与交流电源输入端连接， 另一端与输出直流电压端l 2V连接；马达控制电路一端与输出直流电压端正 1 2V连接， 一端与直流电机连接，另一端通过电阻1K、 3K与正5V端连 接，两电阻lK和3K中引出输出端与C连接；输出直流电压电路输出负5V、 正5V与正12V电压。反馈和开关电路由稳压管、2个电阻及组合管PC8 1 7串并联电连接组成；半波控制电路由组合管、二极管和2个电阻串并联组 成；所说的马达控制电路由三极管、可控硅管和2个电阻串并联组成。输出直
6流电压电路输出三种电源 一是负5V， 二是正5V，三是正l 2V电源提供 给点钞机使用。本电源是脉冲宽度调制开关稳压电源，如用在金融机具产品的 点钞机上又是过钞小电机驱动控制电源，也是点钞机专用半波整流电源。
参照图4，启停刹车控制器包括交流电源进线接口 L、电脑控制输入接口 J3，由交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹 车控制电路、起动/停止刹车控制电路组成，安装在印刷线路板上后，再安装在 电机机壳内。通过各电路的合理连接实现控制电机的启动、驱动、转动及停止 加刹车的整个过程。图4是启停刹车控制器电原理图。如图示，交流电源进线 接口 J,与保护电路的输入端相连接，而交流电源进线保护电路的输出端与桥式 整流滤波电路输入端相连接；桥式整流滤波电路的输出端通过电阻R,两端之一 端与启动执行控制电路上输入端的三极管Ti相连又与电阻R2R3相连接，而另一 端与三极管T3T4的发射极相连。启动执行控制电路的输出端上三极管Ti与起动/
停止刹车控制电路输入端的电阻R5相连接，三极管T3基极与电阻R6相连接，三
极管TJ4的发射极与三极管T5的发射极相连接。起动/停止刹车控制电路输出端 电阻Rs和电阻R9共同端与停机刹车控制电路输入端的T2管相连接，电阻&另 一端与T2正极及电阻10相连，Ts管发射极又与T2管负极及电阻R10相连。停
机刹车控制电路的T2管输出两端通过电阻Rn与直流电机接口 J2相接。电脑控 制输入接口 J3与电阻R8两端相连而接入起动/停止刹车控制电路的输出端。
电路中元器件配置如下YMPPT、 Dl-D4 1N007、 Cl 10Jxf/250V， R1=R2=R4=R9=100K， R3-10K, R5=10O/5W， R6=R10=20K， R8=10K，三极 管T3、 IVTs为13001， T!ZRF9640， T2ZRF640， D5TLP521。此控制电路通过 110V电源供电，通过起动/停止刹车控制电路实现启动和停止的两状态互锁功 能，即启动时不停止刹车，而刹车时停止启动，用74H00芯片双稳态触发器实 现对输入起动/停止刹车控制电路命令的锁定。此电路中RC是调整两状态交换 时间的延时作用，可控制起动和刹车之间交换的时间。
电路工作原理是控制电机的起动、驱动、转动及停止加刹车的整个控制过 程，要求电脑控制输入起动命令时，控制器能提供起动转动的命令，使电机正 常地转动；当接到电脑控制输入停止转动命令时，就发出停止转动命令，并在 电机停转的同时，提供即刻刹车的功能，完成电机在停止转动断电的同时立即 刹车使电机的转动无惯性，立即刹车不动。
参照图5，调速启停刹车控制器的电路包括交流电源进线接口 J,、直流电 机接口 J2、电脑控制输入接口 J3，由交流电源进线保护电路、桥式整流滤波电 路、启动执行控制电路、停机刹车控制电路、起动/停止刹车控制电路、电机转 速调整控制接口J4、 DT6组成，安装在印刷线路板上后，再安装在直流电机壳 体内。通过各电路的合理连接实现控制点钞机电机的启动、驱动、转动及停止 加刹车的整个过程。如图示，交流电源进线接口 J,与保护电路的输入端相连接， 而交流电源进线保护电路的输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥式整 流滤波电路的输出端通过电阻&两端之一端与启动执行控制电路上输入端的三 极管Ti相连又与电阻R2R3相连接，而另一端与三极管T3T4的发射极相连。启动
7执行控制电路的输出端上三极管L与起动/停止刹车控制电路输入端的电阻R5 相连接，三极管T3基极与电阻R6相连接，三极管T3T4的发射极与三极管T5的发 射极相连接。起动/停止刹车控制电路输出端电阻Rs和电阻R9共同端与停机刹 车控制电路输入端的T2管相连接，电阻R9另一端与T2正极及电阻10相连，T5 管发射极又与T2管负极及电阻R10相连。停机刹车控制电路的T2管输出两端通 过电阻Rn与直流电机接口 J2相接。电脑控制输入接口 J3与电阻Rs两端相连而 接入起动/停止刹车控制电路的输出端。调速电路输出与启动电路输入相连，另 一输入端与，，控制接口 J4相连接。
电路中元器件配置如下YMPPT、 Dl-D4 1N007、 Cl 10时/250V， R1=R2=R4=R9=200K， R3=10K， R5-20fi/10W， R6=R10=20K， R8-10K,三极 管T3、 T4、Ts为13001， T!FQZP40， T2IRF740， DT5TLP521， DT6TLP521，调 速控制接口包括J4、 DT6、 R1K、 R10K元件。此控制电路通过220V电源供电， 通过起动/停止刹车控制电路实现启动和停止的两状态互锁功能，即启动时不停 止刹车，而刹车时停止启动，
电路工作原理是控制电机的起动、驱动、转动及停止加刹车的整个控制过 程，要求电脑控制输入起动命令时，控制器能提供起动转动的命令，使电机正 常地转动；在电机转动过程或期间，可通过电脑输入到J4及DT6元件控制电 机的速度，达到调制电机转速的目的。当接到电脑控制输入停止转动命令时， 就发出停止转动命令，并在电机停转的同时，提供即刻刹车的功能，完成电机 在停止转动断电的同时立即刹车使电机的转动无惯性，立即刹车不动。
参照图6-图13，是屏蔽外壳4的四种形状示意图。其形状是圆杯形或圆锅 形或方口盖形或方口带柄盖形。图6是图7的剖视图，图7是俯视图；图8是 图9的剖视图，图9是俯视图；图10是图11的剖视图，图ll是俯视图；图12 是图13的剖视图，图13是俯视图。
权利要求1、装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机，包括电机轴(1)、轴承(2)、前机座(3)、屏蔽内罩(5)、机壳(6)、磁瓦(7)、转子(8)、换向器(9)、后盖(10)、后机座(12)、屏蔽后盖(14)，其特征是所说的在屏蔽内罩(5)的外面包容有屏蔽外壳(4)，在屏蔽外壳(4)与后盖(10)和屏蔽后盖(14)之间的空间内安装有开关电源板(11)与控制线路板(13)。
2、 根据权利要求1所说的装有开电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机， 其特征是所说的控制线路板(13)上安装有启停刹车控制器和调速启停刹车 控制器。
3、 根据权利要求1所说的装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机， 其特征是所说的屏蔽外壳(4)有四种形状是圆杯形或圆锅形或方口盖形或 方口带柄盖形。
4、 根据权利要求1所说的装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机， 其特征是所说的开关电源板(11)包括整流电路、滤波电路、变压电路、开 关电路、反馈电路、半波控制电路、马达控制电路、控制信号电路、输出直 流电压电路；所说的整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路 的输出端与变压电路的输入端连接，变压电路的输出端与输出直流电压电路 输入端连接，反馈和开关电路一端与变压电路的接地端连接， 一端与输出直 流电压正5V端连接，另一端与变压电路中的U4连接，又通过电解电容器与滤波电路两电解电容器的共同端连接，半波控制电路一端与交流电源输入 端连接，另一端与输出直流电压端l 2V连接；马达控制电路一端与输出直 流电压端正l 2V连接， 一端与直流电机连接，另一端通过电阻1K、 3K 与正5V端连接，两电阻l K和3K中引出输出端与C连接；所说的输出直 流电压电路输出负5V、正5V与正l 2V电压。
5、 根据权利要求4所说的装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机， 其特征是所说的反馈和开关电路由稳压管、2个电阻及组合管PC 8 1 7串 并联电连接组成；所说的半波控制电路由组合管、二极管和2个电阻串并联 组成；所说的马达控制电路由三极管、可控硅管和2个电阻串并联组成。
6、 根据权利要求1或2所说的装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的 电机，其特征是所说的控制线路板(13)上的启停刹车控制器包括交流电源 进线接口 1、电脑控制输入接口 J3、交流电源进线保护电路、桥式整流滤波 电路、启动执行控制电路、停机刹车电路、起动/停止刹车控制电路；交流电 源进线接口卫与交流电源进线保护电路输入端相连接，交流电源进线保护电 路输出端与桥式整流滤波电路输入端相连接；桥式整流滤波电路输出端与启 动执行控制电路输入端相连接，启动执行控制电路输出端与起动/停止刹车控 制电路输入端相连接；起动/停止刹车控制电路输出端与停机刹车控制电路输 入端相连接，停机刹车控制电路输出端与直流电机接口 J2相连接；起动/停止刹车控制电路另一输出端与电脑控制输入接口 J3相连接。
7、 根据权利要求6所说的装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机， 其特征是所说的桥式整流滤波电路通过电阻Rt两端之一端与启动执行控制 电路上的三极管T,相连，又与电阻R2R3相连接，另一端与三极管TVT4的发射 极相连；所说的启动执行控制电路上的三极管L又与起动/停止刹车控制电 路上的电阻Rs相连接，其上的三极管T3基极与电阻R6相连接，三极管T3T4 的发射极与三极管T5的发射极相连接；所说的起动/停止刹车控制电路上电 阻Rs和电阻R9共同端与停机刹车控制电路上的T2管相连接，电阻R9的另一 端与T2管正极及电阻10相连，T5管发射极又与T2管负极及R10相连；所说 的停机刹车控制电路T2管输出两端通过电阻Ru与直流电机接口 J2相接；所 说的电脑控制输入接口 J3与电阻R8两端相连接入起动/停止刹车控制电路。
8、 根据权利要求2所说的装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机， 其特征是所说的调速启停刹车控制器，包括交流电源进线保护电路、桥式整 流滤波电路、启动执行控制电路、停机刹车电路、起动/停止刹车控制电路、 电机转速调整控制接口 J4、 DT6;交流电源进线接口 Ji与交流电源进线保护 电路输入端相连接，交流电源进线保护电路输出端与桥式整流滤波电路输入 端相连接；桥式整流滤波电路输出端与启动执行控制电路输入端相连接，启 动执行控制电路输出端与起动/停止刹车控制电路输入端相连接；起动/停止 刹车控制电路输出端与停机刹车控制电路输入端相连接，停机刹车控制电路 输出端与直流电机接口 J2相连接；起动/停止刹车控制电路另一输出端与电 脑控制输入接口 J3相连接；调速电路输出3、启动电路输入相连，另一端与 电脑控制输入接口 J4相连接。
9、 根据权利要求8所说的装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机， 其特征是所说的调速启停刹车控制器中的桥式整流滤波电路通过电阻&两 端之一端与启动执行控制电路上的三极管L相连，又与电阻R2R3相连接，另 一端与三极管T3T4的发射极相连；所说的启动执行控制电路上的三极管L 又与起动/停止刹车控制电路上的电阻R5相连接，其上的三极管T3基极与电 阻R6相连接，三极管T3T4的发射极与三极管T5的发射极相连接；所说的起 动/停止刹车控制电路上电阻Rs和电阻R9共同端与停机刹车控制电路上的T2 管相连接，电阻R9的另一端与T2管正极及电阻10相连，Ts管发射极又与T2 管负极及R10相连；所说的停机刹车控制电路T2管输出两端通过电阻R 与 直流电机接口 J2相接；所说的电脑控制输入接口 J3与电阻Rg两端相连接入 起动/停止刹车控制电路；所说的调速电路由接口 J4、 DT6、 R1K、 R10K串 并联组成，调速电路输出端与启动电路输入端T1电连接。
专利摘要本实用新型涉及电机制造领域，特别是应用于金融机具产品上的装有开关电源板、控制线路板和屏蔽外壳的电机。其特征是在原有电机结构基础上，在屏蔽内罩的外面包容有屏蔽外壳，在屏蔽外壳与后盖和屏蔽后盖之间的空间内安装有开关电源板与控制线路板；控制线路板上安装有启停刹车控制器与调速启停刹车控制器；屏蔽外壳有四种形状。开关电源是一种脉宽调制控制开关稳压电源，其特点是高效、体积小、成本低；控制器对电机的启动停止、运转、调速起到精确控制作用，解决了电机的惯性转动问题及电机运转时转速控制问题，启动停止可靠刹车力大，调速有效，电路设计简单，应用普通元器件成本低；由于加强了屏蔽，提高电机的抗电磁干扰能力。
文档编号H02K5/04GK201282385SQ20082016676
公开日2009年7月29日 申请日期2008年10月20日 优先权日2008年10月20日
发明者管洪安 申请人:管洪安