一种大扭矩高频摆动电机的制作方法

本发明涉及一种电机，具体是一种大扭矩高频摆动电机。

背景技术：

现有伺服电机是延用了传统的电机设计技术。结构上除了电机的外壳、充磁轴、轴承、线圈等外还在电机结构上增加了位移信号采集电路，使得电机在加电工作的同时就有位移信号输出。反过来通过单片机的编程又实现了对位移信号的控制，从而控制了电机的位移范围。现有伺服电机设计技术在世界范围内的美容护肤领域应用较为广泛，但是在具体应用方面还存在一定的问题。由于追求小体积，所以对电机的各部件实际尺寸也受到了一定的限制。比如，线圈线径较细且匝数较少，使得伺服电机在正常工作时启动电流较大，经常会出现由于电机温度过高，导致线圈损坏或上电电流过大烧坏保险，也使得伺服电机不能处于良好地工作状态。对伺服电机控制电路及元器件的要求也比较高，增加了设计成本。现有的电机存在：转子扭矩小，摆动频率低；结构复杂、安装不便。摆动过程中会形成涡流，电机发热快，电损耗大等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大扭矩高频摆动电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大扭矩高频摆动电机，包括连体转动轴、轴承、永磁体、偏转线圈、轴承座和固定支架摆臂，所述轴承座内设有连体转动轴，所述连体转动轴上下两侧均设有轴承，所述连体转动轴与轴承座通过轴承转动连接，所述固定支架摆臂与连体转动轴固定连接，所述固定支架摆臂上设有多个永磁体和多个固定支架，所述固定支架上设有偏转线圈，所述偏转线圈包括线圈骨架和线圈，所述线圈缠绕在线圈骨架外侧，两个相邻的永磁体之间设有一个偏转线圈，所述永磁体通过固定支架摆臂和连体转动轴形成水平杠杆，所述固定支架摆臂的扇面两侧水平面上安装多个位移传感器。

作为本发明进一步的方案：所述永磁体和固定支架的层数为单层、两层、三层或多层。

作为本发明再进一步的方案：所述轴承座采用长方形钢体材料。

作为本发明再进一步的方案：所述固定支架摆臂的扇面两侧水平面上安装了四个位移传感器。

作为本发明再进一步的方案：所述连体转动轴下侧的轴承的下方盖内安装电路板和多个位移传感器。

作为本发明再进一步的方案：所述连体转动轴下侧的轴承的下方盖内安装四个位移传感器。

作为本发明再进一步的方案：所述位移传感器为高灵敏位移传感器。

作为本发明再进一步的方案：所述的大扭矩高频摆动电机的加工方法，包括以下步骤：

1）按方案要求使用长40mm，宽40mm，高50mm的长方体钢体材料；

2）按结构图纸要求，按照切割、铣、电火花的方法加工出想要的理想部件；

3）根据实际需求加工不同长度摆臂、不同层数；由一层到多层不等的固定支架摆臂电机；层间是线圈和永磁铁的组合；

4）线圈平绕在与永磁铁平行的线圈骨架上，厚度含骨架3mm，永磁铁的厚度3mm；

5）固定支架摆臂设计在连体主轴上，形成一体，壁厚3mm；根据需求设计一个到多个；

6）线圈平绕在骨架上，线径0.5mm，总长5000mm，圈数400匝；

7）漆包线选用高温自粘线，粘结温度150度；

8）固定支架连体摆臂设计成与主轴形成35度角的扇面；

9）扇面工作摆动角度±15度；

10）以上各项组装在40*40*20mm的盒子内，组成一个轴向磁场扇形式永磁偏心轴电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明摆脱了传统伺服电机的设计理念，使得设计会按照自己的实际需求更加随心所欲，设计出不同结构形式的、大小不同的系列大扭矩高频率的永磁电机来，应用于本行业不同的工作需求，电机转子是通过永磁体及固定连接架摆臂和转动轴形成水平杠杆，它们的距离越长扭矩越大，永磁体的层数越多扭矩也就越大，并在工作过程中会成倍增大扭矩，提高摆动速率，转子还可以无限制增大转子摆动的扭矩和带负载能力，并且在摆动过程当中不会形成涡流，损耗小，结构简单，安装方便，适合于很多行业使用，有很好的使用前景。

附图说明

图1为大扭矩高频摆动电机的结构示意图。

图2为大扭矩高频摆动电机的俯视图的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种大扭矩高频摆动电机，包括连体转动轴1、轴承2、永磁体3、偏转线圈、轴承座6和固定支架摆臂7，所述轴承座6内设有连体转动轴1，所述连体转动轴1上下两侧均设有轴承2，所述连体转动轴1与轴承座6通过轴承2转动连接，用以实现永磁体3摆动时整体的平衡，所述固定支架摆臂7与连体转动轴1固定连接，只在规定的旋转角度范围内摆动，不转动整圈，所述固定支架摆臂7上设有多个永磁体3和多个固定支架，所述固定支架上设有偏转线圈，所述偏转线圈包括线圈骨架4和线圈5，所述线圈5缠绕在线圈骨架4外侧，两个相邻的永磁体3之间设有一个偏转线圈，偏转线圈平行固定在两块永磁体3之间，每增加一个线圈就需要增加一块永磁体3，形成磁极，所述永磁体3通过固定支架摆臂7和连体转动轴1形成水平杠杆，它们的距离越长扭矩就越大，摆动频率也就越高，所述永磁体3和固定支架的层数为单层、两层、三层或多层，根据实际需求加工不同长度摆臂、不同层数，由一层到多层不等的固定支架摆臂电机，层间是线圈和永磁铁的组合，所述轴承座6采用长方形钢体材料；所述固定支架摆臂7的扇面两侧水平面上安装了四个位移传感器9，以实现对电机水平摆动角度的控制，所述位移传感器9为高灵敏位移传感器，所述连体转动轴1下侧的轴承2的下方盖内也可安装电路板8和四个位移传感器9，以实现同轴偏转控制的目的。

一种大扭矩高频摆动电机的加工方法，包括以下步骤：

1）按方案要求使用长40mm，宽40mm，高50mm的长方体钢体材料；

2）按结构图纸要求，按照切割、铣、电火花等的方法加工出想要的理想部件；

3）根据实际需求加工不同长度摆臂、不同层数；由一层到多层不等的固定支架摆臂电机；层间是线圈和永磁铁的组合；

4）线圈平绕在与永磁铁平行的线圈骨架上，厚度含骨架3mm，永磁铁的厚度3mm；

5）固定支架摆臂设计在连体主轴上，形成一体，壁厚3mm；根据需求可设计一个到多个，本方案只设计一个固定支架摆臂；

6）线圈平绕在骨架上，线径0.5mm，总长5000mm，圈数400匝。

7）漆包线选用高温自粘线，粘结温度150度；

8）固定支架连体摆臂设计成与主轴形成35度角的扇面；

9）扇面工作摆动角度±15度；

10）以上各项组装在40*40*20mm的盒子内，组成一个轴向磁场扇形式永磁偏心轴电机。

本发明摆脱了传统伺服电机的设计理念，使得设计会按照自己的实际需求更加随心所欲，设计出不同结构形式的、大小不同的系列大扭矩高频率的永磁电机来，应用于本行业不同的工作需求，电机转子是通过永磁体及固定连接架摆臂和转动轴形成水平杠杆，它们的距离越长扭矩越大，永磁体的层数越多扭矩也就越大，并在工作过程中会成倍增大扭矩，提高摆动速率，转子还可以无限制增大转子摆动的扭矩和带负载能力，并且在摆动过程当中不会形成涡流，损耗小，结构简单，安装方便，适合于很多行业使用，有很好的使用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。