【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電機結構的，尤其涉及一種單相無刷振鏡電機及其工作方法。
技術介紹
1、振鏡電機是一種優良的矢量掃描器件。它是一種特殊的擺動電機，基本原理是通電線圈在磁場中產生力矩，但與旋轉電機不同，其轉子上通過機械紐簧或電子的方法加有復位力矩，大小與轉子偏離平衡位置的角度成正比，當線圈通以一定的電流而轉子發生偏轉到一定的角度時，電磁力矩與回復力矩大小相等，故不能象普通電機一樣旋轉，只能偏轉，偏轉角與電流成正比，與電流計一樣，故振鏡又叫電流計振鏡電機。振鏡系統是一種由驅動板與高速擺動電機組成的一個高精度、高速度伺服控制系統，主要用于激光打標、激光內雕、舞臺燈光控制、激光打孔及點陣激光醫療美容行業等，因此對振鏡的精度要求較高。
2、中國專利cn201911025276.4描述了一款振鏡電機，包括定子組件、相對于定子組件轉動的轉子組件和用于對轉子組件的位置進行反饋的反饋裝置；定子組件包括外殼、固設于外殼內壁的線圈和固設于外殼的上端的限位塊；轉子組件包括穿設于線圈內的轉軸組件和固設于轉軸組件的上端的鏡片夾；鏡片夾的上端設有鏡片槽。該電機存在以下缺點：
3、1：限位結構采用限位銷+限位塊，結構復雜，且振鏡安裝方向必須跟限位銷平行，限制了鏡片安裝角度，零部件的增加也額外增加了加工時間和裝配工藝步驟，增加了成本。同時該結構也占用了軸向空間，使電機變長，限位銷也增加了轉子質量和轉動慣量，對電機的帶載能力造成浪費。
4、2：位置反饋采用傳統模擬振鏡用的光電池傳感器，該傳感器需要配合led光源以及遮光片，非常占用空
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種結構簡單，空間緊湊，且輕量化的單相無刷振鏡電機及其工作方法，利用磁棒限位和前軸限位實現充磁定位和組件安裝定位，利用前軸限位和前蓋限位槽實現電機安裝定位和運行限位，并將磁編芯片運用到電機位置反饋中，大大縮短了電機軸向長度。
2、一種單相無刷振鏡電機，包括固定在定子內圈的定子繞組，定子的外圈跟機殼粘接在一起，定子的左端緊貼機殼內徑限位臺階，機殼的前端跟前端蓋的凸臺配合，通過螺釘鎖緊；前端蓋的軸承室內放置有前軸承；機殼的后端跟后端蓋貼合，后端蓋跟后蓋板通過螺釘鎖緊，后端蓋的軸承室內放置有后軸承；
3、后端蓋的內徑與pcb板的外圓間隙配合，后端蓋的空腔內布置感應磁鐵，感應磁鐵粘接在感應磁鐵座內部，感應磁鐵座與后軸的一端螺紋鎖緊，后軸的另一端依靠內外徑配合裝配有磁棒，磁棒與前軸相互配合；前軸的外徑凸臺跟前軸承的內圈布置平墊片。
4、優選的是，本專利技術前軸的外圓雙扁位與前端蓋中間的限位槽形成限位結構，使電機運行角度限制在該限位槽范圍內。
5、優選的是，本專利技術定子的內圈設置兩個螺釘孔，定子繞組以兩個螺釘孔對稱布置。
6、優選的是，本專利技術前軸跟磁棒相配合的端部，分別加工了用于裝配的臺階，依靠臺階裝配及充磁定位。
7、優選的是，本專利技術pcb板的中心貼有磁編芯片，pcb板頂部焊接有接插件。
8、一種單相無刷振鏡電機的工作方法，首先給定子繞組加載電流，產生順時針/逆時針磁場，該磁場跟磁棒的磁場相互作用產生順時針/逆時針轉動力矩，轉動力矩大小跟電流大小成正比；該轉動力矩帶動后軸和前軸，然后一起在前軸承和后軸承的約束下做往復偏振旋轉運動，其中前軸的雙扁位跟前端蓋的限位孔構成運動限位范圍，將整個轉子組件的運動范圍約束在該限位孔；后軸在轉動力矩的作用下帶動感應磁鐵座轉動，隨之感應磁鐵座帶動粘接于座內的感應磁鐵，磁編芯片正對轉動的感應磁鐵，感應出轉子的絕對角度位置，然后將該絕對角度位置信息通過pcb板和接插件發送給外部驅動器；驅動器根據當前絕對角度位置信息計算新的電流給定子繞組，如此往復。
9、本專利技術采用上述技術方案，與現有技術相比具有如下優點：
10、本專利技術提供的振鏡電機充分利用現有零部件，利用磁棒限位和前軸限位2實現了充磁定位和組件安裝定位，利用前軸限位1和前蓋限位槽實現了電機安裝定位和運行限位，將磁編芯片運用到電機位置反饋中，使電機軸向長度縮短了10-15mm，具體優點描述如下：
11、1：本專利技術的振鏡電機結構，解決了轉子充磁定位問題，轉子既可以安裝前充磁（依靠磁棒限位）也可以安裝后充磁（依靠前軸限位1）。
12、2：本專利技術的振鏡電機結構，轉子組件的各零部件有臺階限位，組件和整機安裝工藝超簡單，且各個零部件的臺階限位組合，一定程度上形成了防呆結構，安裝不會出錯，極易量產。
13、3：相比現有技術的轉子由于有限位銷、轉子重量較大的問題，本專利技術的轉子取消了限位銷，且轉軸加工了臺階和通孔，降低了轉子組件重量和轉動慣量，同步提高了電機帶載能力。
14、4：相對現有技術的限位結構需要限位蓋和限位銷兩個零部件實現限位功能，本專利技術提供的限位結構集成到前端蓋和前軸，節省了兩個零部件，軸向空間僅1mm不到，且轉子前軸臺階跟前端蓋限位形成防呆結構，整機安裝及其簡單，從而降低了電機重量，縮短了電機長度，降低了成本。
15、5：相比現有技術振鏡安裝需跟限位銷平行，本專利技術振鏡電機的限位結構取消了定位銷，依靠前軸和前蓋使轉子處于最佳出力運行角度范圍，振鏡的安裝角度對電機出力不影響，可根據需要任意調整鏡片安裝角度，降低了使用難度。
16、6、現有技術的反饋裝置采用的是光電池傳感器，結構復雜，占用軸向空間20mm以上，本專利技術振鏡電機的反饋裝置采用了磁編碼器，結構簡單，軸向空間10mm以內，從而縮短了電機長度，降低了重量和成本。
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1.一種單相無刷振鏡電機，其特征在于包括固定在定子（12）內圈的定子繞組（13），定子（12）的外圈跟機殼（11）粘接在一起，定子（12）的左端緊貼機殼11內徑限位臺階，機殼（11）的前端跟前端蓋（31）凸臺配合，通過螺釘（61）鎖緊；前端蓋（31）的軸承室內放置有前軸承（41）；機殼（11）的后端跟后端蓋（32）貼合，后端蓋（32）跟后蓋板（33）通過螺釘（63）鎖緊，后端蓋（32）的軸承室內放置有后軸承（42）；
2.根據權利要求1所述的單相無刷振鏡電機，其特征在于前軸（21）的外圓雙扁位與前端蓋（31）中間的限位槽形成限位結構，使電機運行角度限制在該限位槽范圍內。
3.根據權利要求1所述的單相無刷振鏡電機，其特征在于定子（12）的內圈設置兩個螺釘孔，定子繞組（13）以兩個螺釘孔對稱布置。
4.根據權利要求1所述的單相無刷振鏡電機，其特征在于前軸（21）跟磁棒（22）相配合的端部，分別加工了用于裝配的臺階，依靠臺階裝配及充磁定位。
5.根據權利要求1所述的單相無刷振鏡電機，其特征在于PCB板（51）的中心貼有磁編芯片（52），P
6.基于權利要求1-5任一項所述的單相無刷振鏡電機的工作方法，其特征在于：首先給定子繞組（13）加載電流，產生順時針/逆時針磁場，該磁場跟磁棒（22）的磁場相互作用產生順時針/逆時針轉動力矩，轉動力矩大小跟電流大小成正比；該轉動力矩帶動后軸（23）和前軸（21），然后一起在前軸承（41）和后軸承（42）的約束下做往復偏振旋轉運動，其中前軸（21）的雙扁位跟前端蓋（31）的限位孔構成運動限位范圍，將整個轉子組件的運動范圍約束在該限位孔；后軸（22）在轉動力矩的作用下帶動感應磁鐵座（24）轉動，隨之感應磁鐵座（24）帶動粘接于座內的感應磁鐵（25），磁編芯片（52）正對轉動的感應磁鐵，感應出轉子的絕對角度位置，然后將該絕對角度位置信息通過PCB板（51）和接插件（53）發送給外部驅動器；驅動器根據當前絕對角度位置信息計算新的電流給定子繞組（13），如此往復。
...【技術特征摘要】
1.一種單相無刷振鏡電機，其特征在于包括固定在定子（12）內圈的定子繞組（13），定子（12）的外圈跟機殼（11）粘接在一起，定子（12）的左端緊貼機殼11內徑限位臺階，機殼（11）的前端跟前端蓋（31）凸臺配合，通過螺釘（61）鎖緊；前端蓋（31）的軸承室內放置有前軸承（41）；機殼（11）的后端跟后端蓋（32）貼合，后端蓋（32）跟后蓋板（33）通過螺釘（63）鎖緊，后端蓋（32）的軸承室內放置有后軸承（42）；
2.根據權利要求1所述的單相無刷振鏡電機，其特征在于前軸（21）的外圓雙扁位與前端蓋（31）中間的限位槽形成限位結構，使電機運行角度限制在該限位槽范圍內。
3.根據權利要求1所述的單相無刷振鏡電機，其特征在于定子（12）的內圈設置兩個螺釘孔，定子繞組（13）以兩個螺釘孔對稱布置。
4.根據權利要求1所述的單相無刷振鏡電機，其特征在于前軸（21）跟磁棒（22）相配合的端部，分別加工了用于裝配的臺階，依靠臺階裝配及充磁定位。
5.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王勝旭，
申請(專利權)人：源江南京光集成芯片科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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