| CN103280943A | 2013-09-04 | |||
| CN102349218A | 2012-02-08 | |||
| CN101825146A | 2010-09-08 | |||
| CN102341609A | 2012-02-01 | |||
| DE102007055306A1 | 2009-05-28 |
上海三方专利事务所 (CN)
| 1. 一种磁流变动力控制电机,包括输出轴（7)、转子（8)、驱动后轴承（9)、 驱动轴（11)、定子（12)、第一离合轴承（13)、磁流变液（14)、输出轴承（15)、 前离合线圈 （18)、 离合壳盖 （17)、 离合片 （19)、 后离合线圈 （20)、 驱动前 轴承 （22)、 离合壳体 （23)、 第二离合轴承 （24)， 所述的定子 （12) 固定安裝 在主机壳体内壁， 定子 （12) 内圈设有转子 （8)， 驱动轴 （11) 固定在转子 （8) 中心并穿过定子 （12)， 其特征在于驱动轴 （11) 一端连接磁流变离合器， 第一 离合轴承 （13) 固定在离合壳盖 （17) 上， 第二离合轴承 （24) 固定在离合壳 体 （23) 上， 驱动前轴承 （22) —端插入离合壳体 （23) 内， 输出轴 （7) —端 穿过第一离合轴承 （13)， 另一端穿入第二离合轴承 （24)， 离合片 （19) 固定 在输出轴（7)上，离合片前、后部分别设有前离合线圈（18)和后离合线圈（20)， 离合壳盖 （17) 与离合壳体 （23) 构成离合器外壳， 离合器外壳内的内部空腔 设有磁流变液 （14)。 2. 如权利要求 1所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的磁流 变动力控制电机还包括前壳体（1)、主机壳体（2)、后盖壳（3)、动力线盒（4)、 离合线圈端口 （5)、 传感器端口 （6)、 散热叶轮 （9)、 驱动轴承架 （21)、 线圈 架 （25)、 光电传感器 （27)、 分度反射盘 （28) 以及伺服电路板， 所述的前壳 体 （1)、 主机壳体 （2) 和后盖壳 （3) 连接构成电机外壳， 电机外壳上设有动 力线盒 （4)、 离合线圈端口 （5) 和传感器端口 （6)， 散热叶轮 （9) 安装在靠 近转子 （8) 后端面的驱动轴 （11) 上， 驱动轴 （11) 一端插入离合壳体 （23)， 另一端装入驱动后轴承 （10) 内套， 驱动前轴承 （22) 固定在驱动轴承架 （21) 上， 驱动后轴承 （10) 固定在后盖壳 （3) 上， 驱动轴承架 （21) 安装在主机壳 体 （2) 与前壳体 （1) 之间。 3. 如权利要求 1所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的离合 壳盖 （17) 与离合壳体 （23) 安装成离合器外壳， 内部形成密闭空间， 空间内 的离合片 （19) 与离合器外壳内壁有狭窄的间隙， 磁流变液 （14) 通过输出轴 (7) 上的压注口， 灌满离合器壳体内部空间。 4. 如权利要求 1或 2所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的 磁流变动力控制电机由离合线圈端口（5)、前离合线圈（18)、后离合线圈（20)、 线圈架 （25) 组成磁流变离合线圈， 其中线圈架 （25) 安装于前壳体 （1) 内， 前离合线圈（18)、 后离合线圈（20)安装在线圈架（25) 内， 前离合线圈 （18)、 后离合线圈 （20) 与离合线圈端口 （5) 用导线连接。 5. 如权利要求 1或 2所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的 磁流变动力控制电机由输出轴 （7)、 输出轴承 （15) 组成动力输出器， 其中输 出轴承 （15) 固定在前壳体 （1) 内， 输出轴 （7) 前段插入输出轴承 （15) 内 套， 后段装入磁流变离合器。 6. 如权利要求 1所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的磁流 变动力控制电机由传感器端口 （6)、 光电传感器 （27)、 分度反射盘 （28) 组成 信号反馈传感器，其中分度反射盘（28)固定在输出轴（7)上，光电传感器（27) 装在前壳体 1内壁， 与分度反射盘 （28) 设有间隔距离， 光电传感器 （27) 与 传感器端口 （6) 采用信号线连接。 7. 如权利要求 1所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的磁流 变离合器的离合片与离合器壳体内壁的间距<2111111，磁流变液在 1T磁场强度条 件下， 抗剪切强度〉 50Kpa， 离合器壳体内腔注满磁流变液。 8. 如权利要求 1所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的磁流 变离合线圈是固定在线圈架内 2个串联的电磁线圈， 工作电压 DC24V, 额定电 流 3A, 线圈接头与离合线圈端口连接， 离合线圈端口采用 Φ 10mm标准螺紋接 插件。 9. 如权利要求 1所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的输出 轴与离合片固定啮合并同步旋转。 10. 如权利要求 6所述的一种磁流变动力控制电机， 其特征在于所述的反 馈传感器采用反射式光电传感器件， 分度反射盘刻度夹角为 6度， 传感器端口 采用 Φ 10mm标准螺紋接插件。 11. 一种如权利要求 1所述的磁流变动力控制电机的控制方法， 其特征在 于 a.转矩控制是指参数设置时输入设定的电压值 DC (Γ9ν， 伺服电路功率模块 产生相应电流 (Γ3Α, 设定的电压值与产生的电流值同步对应， 从而保持稳 定的输出轴转矩， 参数设置后， 在负载启动或变化时， 负载大转速低， 负 载小转速高， 但输出轴转矩不变； b. 速度控制是指在电机运行过程中， 伺服电路会自动比较和识别上位机或 定位模块输入的脉冲速度与传感器反馈的脉冲速度， 如果脉冲速度不同， 伺服电路会自动调整功率模块输出电流， 从而改变输出轴的转速， 直至反 馈脉冲与输入脉冲的速度相同为止； 如果脉冲速度相同， 伺服电路的功率 模块输出稳定的电流， 从而保持电机输出轴稳定的转速； C . 根据电机或负载移动的距离可计算出传感器反馈的脉冲数量， 位置控制 是指上位机或定位模块根据计算的脉冲数量， 设置要输入伺服电路的脉冲 控制信号频率和时段， 再由伺服电路的功率模块驱动输出轴旋转， 当脉冲 输入结束， 输出轴旋转停止， 从而实现位置控制。 12. 如权利要求 11所述的磁流变动力控制电机的控制方法， 其特征在于所 述的具体控制方法如下： a. 电机待机状态： 电源开关打开， 电机和伺服电路失电， 电机停止； b. 负载待机状态： 电源开关闭合， 电机带电运行， 伺服电路板带电， 功率 模块无电流输出， 由于离合线圈 （5) 失电， 磁流变液 （14) 失磁还原成液 态状， 离合片 （19)、 输出轴 （7) 停止不动； c 负载启动状态： 电机连续带电运行， 伺服电路板接受上位机的脉冲指令， 功率模块电流输出， 离合线圈 （5 ) 得电产生磁场， 磁流变液 （14) 相变固 化， 离合片 （19) 与离合壳盖 （17)、 离合壳体 （23 ) 产生离合， 这时在驱 动轴 （11 ) 的带动下， 电机动力经过离合片 （19) 传送到输出轴 （7)， 输 出轴 （7) 开始旋转并启动负载， 同时分度反射盘 （28) 旋转的脉冲信息， 通过光电传感器 （27) 反馈给伺服电路板； d. 负载转矩控制： 参数设置输入设定的电压值， 功率模块输出电流不变， 从而保持输出轴 （7) 稳定的转矩， 输出器 （7) 的转速与负载大小相对应； e. 负载速度控制： 上位机或定位模块设置的脉冲速度与光电传感器 （27) 反馈的脉冲速度相一致， 从而保持输出轴 （7) 稳定的转速， 输出力矩变化 或离合线圈电流变化与负载大小相对应； f. 负载位置控制： 上位机或定位模块设置的脉冲速度和脉冲总数量， 从而 换算出负载位移距离、 位移速度和位移时间。 |
[技术领域] 本发明涉及一种磁流变动力控制电机， 能广泛应用于电力拖动、 电力行走、 动力传送和对各种动力装备或设施进行自动化 控制所需的使用领域。
[背景技术] 现有的电动机产品按控制技术等级基本分为两 大类， 一类是传统的交流电 机、 直流电机、 各种变速电机， 该类产品的历史悠久和种类繁多， 基本采用传 统低压电器为核心器件的电气控制手段； 另一类是技术较为先进的步进电机和 伺服电机， 主要应用在有高精密要求的技术领域， 如仪器仪表、数控机床、 CNC 设备等使用场合， 该类产品基本采用以集成电路和电子元件为核 心器件的程序 控制技术。
前一类电机产品工艺成热， 用途广泛， 需求浩大， 但该类电机只具有将电 能转化为机械能和简单的力矩输出功能， 在实际使用的环境里， 要解决诸如电 源输入、 过载保护、 负载启动、 速度控制、 时间控制、 多机联动、 离合制动等 各种各样的技术问题， 还需要通过电气电路设计， 为电机配备相应的低压电气 元件或动力控制设备， 来完成实际使用环境中所需的技术要求。 传统电机最大 的弱点是很难扩展或提升产品本身的技术性能 ， 在运行精度、 时序位置、 多机 联动上所采用的电气控制技术相对落后， 比较适合简单的操作程序， 很难完成 复杂多变的技术动作。
后一类电机是近年来市场发展较快的产品， 随着工业技术的发展， 现代高 端产品及零部件的精度要求愈来愈高， 该类电机由于采用先进的电子控制技术 和程序通信技术， 极大提高了电机的精度和使用性能， 具有传统电机无法比较 的技术优势。 但该类电机也存在一些缺点和局限， 如： 直流步进电机是恒功率 的， 一般情况下速度越高扭矩越小， 难以达到到较高的转速和获得较大的转矩， 一般转速超过 600RPM, 电机的转矩就陡势下降了； 步进电机开环控制不对速度 进行测定， 步分辨率较低， 控制精度相对较差； 步进电机输出功率较小， 超过 负载时会破坏定子磁场与转子同步旋转， 而且高速工作时容易发出振动和噪声， 所以步进电机一般只适用于小微型电动负载场 合。
相对于步进电机， 伺服电机的技术性能要高一层， 由于采用闭环控制方式， 能容易实现电机的调速、 调矩、 高速平稳运行， 还有很高的位置精度， 能满足 单机和联机运行控制的各种要求。 但伺服电机的产品结构和驱动电路复杂， 伺 服驱动器兼具变频器功能， 制造成本高； 驱动器功率模块直接驱动电机负载电 路， 受到大功率电机电流等级的限制； 尤其是直流伺服电机的电刷和换向器容 易磨损， 器件更换操作麻烦， 维护成本很大， 因此伺服电机的市场价格要比传 统电机昂贵许多； 伺服电机在实际使用前， 需要先解决电机的散热、 隔磁、 自 锁和移动部件轻量化等多方面的问题， 会受到不同环境条件的局限， 使用、 操 作和维护都比较复杂； 伺服电机主要适用于高定位精度的自动化控制 设备 （如 数控机床、 CNC设备等），不适用于低定位精度的电力拖动 设备（如产品流水线、 大型机械设备等）； 由于产品价格高、 操作难度大、 维护成本高的原因， 很大成 度的影响和限制了伺服电机的推广应用。
随着工业技术的发展， 电机的使用环境也发生了很大的变化， 市场对电机 控制技术提出了更高的要求， 用人工来操作和控制电机运行的生产工艺逐渐 被 自动化所取代， 许多单机运行控制也达到了智能化技术水平， 传统电机已不能 满足市场发展的细分要求， 市场大量需要一种技术创新的低造价的和智能 化的 新型电机。
磁流变液体被认为是未来最具前途的智能材料 之一， 它是一种由高磁导率、 低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁体液体混 合而成的磁性粒悬浮液当无磁场 时， 悬浮的微粒铁颗粒自由地随液体运动； 当施加磁场时， 这些悬浮的微粒铁 颗粒被互相吸引， 形成一串串链式结构从磁场一极到另一极， 此时磁流变液体 就在毫秒级的瞬间由牛顿流体变成有屈服剪应 力的粘弹性体当改变磁场线圈中 的电流从而获得不同强度的磁场， 磁流变液的屈服剪应力也发生变化， 其剪切 屈服强度与磁场强度 (或电流大小:)具有稳定的对应关系， 应用磁流变液可控的、 稳定的技术特性而设计的磁流变离合器， 在电力传动和电机控制领域具有广泛 的应用前景， 将磁流变离合器的控制技术与电机控制技术进 行结合研究， 开发 出新的智能化节能电机产品将具有巨大的市场 推广价值。
[发明内容] 本发明的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种磁流变动力控制电机， 采用先进的程序控制和磁流变应用技术， 最大限度地实现了技术先进化、 结构 简单化、 使用方便化和节约资源、 降低成本的产品创新目的。 为实现上述目的， 设计一种磁流变动力控制电机,包括输出轴 7、 转子 8、 驱动后轴承 9、 驱动轴 11、 定子 12、 第一离合轴承 13、 磁流变液 14、 输出轴承 15、 前离合线圈 18、 离合壳盖 17、 离合片 19、 后离合线圈 20、 驱动前轴承 22、 离合壳体 23、 第二离合轴承 24， 所述的定子 12固定安裝在主机壳体内壁， 定 子 12内圈设有转子 8， 驱动轴 11固定在转子 8中心并穿过定子 12， 其特征在 于驱动轴 11一端连接磁流变离合器， 第一离合轴承 13固定在离合壳盖 17上， 第二离合轴承 24固定在离合壳体 23上， 驱动前轴承 22—端插入离合壳体 23 内， 输出轴 7—端穿过第一离合轴承 13， 另一端穿入第二离合轴承 24， 离合片 19固定在输出轴 7上， 离合片前、 后部分别设有前离合线圈 18和后离合线圈 20， 离合壳盖 17与离合壳体 23构成离合器外壳， 离合器外壳内的内部空腔设 有磁流变液 14。 所述的磁流变动力控制电机还包括前壳体 1、 主机壳体 2、 后盖壳 3、 动力 线盒 4、 离合线圈端口 5、 传感器端口 6、 散热叶轮 9、 驱动轴承架 21、 线圈架 25、 光电传感器 27、 分度反射盘 28以及伺服电路板， 所述的前壳体 1、 主机壳 体 2和后盖壳 3连接构成电机外壳， 电机外壳上设有动力线盒 4、离合线圈端口 5和传感器端口 6， 散热叶轮 9安装在靠近转子 8后端面的驱动轴 11上， 驱动 轴 11一端插入离合壳体 23， 另一端装入驱动后轴承 10内套， 驱动前轴承 22固 定在驱动轴承架 21上， 驱动后轴承 10固定在后盖壳 3上， 驱动轴承架 21安装 在主机壳体 2与前壳体 1之间。 所述的离合壳盖 17与离合壳体 23安装成离合器外壳， 内部形成密闭空间， 空间内的离合片 19与离合器外壳内壁有狭窄的间隙，磁流变液 14通过输出轴 7 上的压注口， 灌满离合器壳体内部空间。 所述的磁流变动力控制电机由离合线圈端口 5、 前离合线圈 18、 后离合线 圈 20、 线圈架 25组成磁流变离合线圈， 其中线圈架 25安装于前壳体 1内， 前 离合线圈 18、 后离合线圈 20安装在线圈架 25内， 前离合线圈 18、 后离合线圈 20与离合线圈端口 5用导线连接。 所述的磁流变动力控制电机由输出轴 7、 输出轴承 15组成动力输出器， 其 中输出轴承 15固定在前壳体 1内， 输出轴 7前段插入输出轴承 15内套， 后段 装入磁流变离合器。 所述的磁流变动力控制电机由传感器端口 6、 光电传感器 27、 分度反射盘 28组成信号反馈传感器， 其中分度反射盘 28固定在输出轴 7上， 光电传感器 27装在前壳体 1内壁， 与分度反射盘 28设有间隔距离， 光电传感器 27与传感 器端口 6采用信号线连接。 所述的磁流变离合器的离合片与离合器壳体内 壁的间距 <2mm， 磁流变液 在 1T磁场强度条件下， 抗剪切强度〉 50Kpa， 离合器壳体内腔注满磁流变液。 所述的磁流变离合线圈是固定在线圈架内 2个串联的电磁线圈， 工作电压 DC24V, 额定电流 3A, 线圈接头与离合线圈端口连接， 离合线圈端口采用 Φ 10mm标准螺紋接插件。 所述的输出轴与离合片固定啮合并同步旋转。 所述的反馈传感器采用反射式光电传感器件， 分度反射盘刻度夹角为 6度， 传感器端口采用 Φ 10mm标准螺紋接插件。 磁流变动力控制电机的控制方法为： a.转矩控制是指参数设置时输入设定的电压值 DC 0~9v，伺服电路功率模块产生 相应电流 0~3A， 设定的电压值与产生的电流值同步对应， 从而保持稳定的输出 轴转矩。 参数设置后， 在负载启动或变化时， 负载大转速低， 负载小转速高， 但输出轴转矩不变。 b.速度控制是指在电机运行过程中，伺服电路 自动比较和识别上位机或定位模 块输入的脉冲速度与传感器反馈的脉冲速度， 如果脉冲速度不同， 伺服电路会 自动调整功率模块输出电流， 从而改变输出轴的转速， 直至反馈脉冲与输入脉 冲的速度相同为止； 如果脉冲速度相同， 伺服电路的功率模块输出稳定的电流， 从而保持电机输出轴稳定的转速。
C. 根据电机或负载移动的距离可计算出传感器反 馈的脉冲数量。 位置控制是指 上位机或定位模块根据计算的脉冲数量， 设置要输入伺服电路的脉冲控制信号 频率和时段， 再由伺服电路的功率模块驱动输出轴旋转， 当脉冲输入结束， 输 出轴旋转停止， 从而实现位置控制。 磁流变动力控制电机的具体控制方法如下： a. 电机待机状态： 电源开关打开， 电机和伺服电路失电， 电机停止； b. 负载待机状态： 电源开关闭合， 电机带电运行， 伺服电路板带电， 功率模块 无电流输出， 由于离合线圈 5失电，磁流变液 14失磁还原成液态状，离合片 19、 输出轴 7停止不动； c 负载启动状态： 电机连续带电运行， 伺服电路板接受上位机的脉冲指令， 功 率模块电流输出， 离合线圈 5得电产生磁场， 磁流变液 14相变固化， 离合片 19 与离合壳盖 17、 离合壳体 23产生离合， 这时在驱动轴 11的带动下， 电机动力 经过离合片 19传送到输出轴 7， 输出轴 7开始旋转并启动负载， 同时分度反射 盘 28旋转的脉冲信息， 通过光电传感器 27反馈给伺服电路板； d. 负载转矩控制： 参数设置输入设定的电压值， 功率模块输出电流不变， 从而 保持输出轴 7稳定的转矩， 输出器 7的转速与负载大小相对应； e. 负载速度控制：上位机或定位模块设置的脉冲 速度与光电传感器 27反馈的脉 冲速度相一致， 从而保持输出轴 7稳定的转速， 输出力矩变化或离合线圈电流 变化与负载大小相对应； f. 负载位置控制： 上位机或定位模块设置的脉冲速度和脉冲总数 量， 从而换算 出负载位移距离、 位移速度和位移时间。 本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、 磁流变动力控制电机采用新材料、 新技术和新的设计思路， 不改变传统 电机的产品结构和生产工艺， 对传统电机进行了智能化的技术升级， 有利于电 机新产品的技术推广， 有利于规模化产业制造。
2、 磁流变动力控制电机采用伺服电路与负载电路 隔离的技术方案， 既简化 了电子伺服控制系统， 又节约了电气控制系统元件 （如启动保护、 过载保护、 延时控制、 变频控制、 离合控制所需的器件）， 直接降低产品成本， 促进市场采 购。
3、 磁流变动力控制电机的节能效果和技术性能优 于传统电机， 价格性能比 和市场需求度高于伺服电机， 是填补电机产业技术空白的创新产品。
4、 磁流变动力控制电机尤其适用于电力拖动设备 （如产品流水线、 大型机 械设备等）， 能广泛应用于电力拖动、 电力行走、 动力传送和对各种动力装备或 设施进行自动化控制所需的使用领域， 应用面广， 市场需求大， 有很高的市场 推广价值。
5、 磁流变动力控制电机应用磁流变液可控的材料 特性， 将磁流变离合器与 传统电机进行功能组合， 改变了传统的电机控制方式， 使得电机自动化控制技 术简化， 操作技术简便， 易于学习推广。
6、 磁流变动力控制电机将对传统电机企业的产品 升级， 电机产业的技术发 展起到积极推进作用。 [附图说明] 图 1是本发明的结构示意图；
图中 1前壳体、 2主机壳体、 3后盖壳、 4动力线盒、 5离合线圈端口、 6传感器端口、 7输出轴
图 2是本发明剖视图；
图中 8转子、 9散热叶轮、 10驱动后轴承、 11驱动轴、 12定子
图 3是本发明的局部示意图；
图中 13第一离合轴承、 14磁流变液、 15输出轴承、 16密封圈 1、 17离合 壳盖、 18前离合线圈、 19离合片、 20后离合线圈、 21驱动轴承架、
22驱动前轴承、 23离合壳体、 24第二离合轴承、 25线圈架、 26密封圈 2、 27 光电传感器、 28分度反射盘 图 4是本发明控制系统结构图 [具体实 式] 现结合附图及具体实施例对本发明的整套技术 方案作进一步阐述， 这种制 造技术对本领域技术人员来说是非常清楚的。 磁流变动力控制电机， 是由电机外部结构、 电力驱动器、 磁流变离合器、 磁流变离合线圈、 动力输出器、 反馈传感器以及伺服电路板 （安装在外部电控 箱内） 核心部件构成的电机。
采用传统电机的结构体外形及安装尺寸， 将磁流变离合器和电动机集成设 计为一体结构。 应用磁流变液的可控特性， 通过电机伺服系统对电机内部的磁流变离合器 进行闭环控制。
前壳体是核心的功能部件， 其内部安装磁流变离合器、 磁流变离合线圈、 反馈传感器， 其外壳部安装离合线圈端口和传感器端口。
电力驱动器是指定子、 转子、 驱动轴和散热叶轮机构， 其功能等同于传统 电机， 但驱动轴与离合器壳体固定啮合并合同步旋转 。
磁流变离合器的离合片与离合器壳体内壁的间 距 <2mm，磁流变液在 1T磁 场强度条件下， 抗剪切强度〉 50Kpa， 离合器壳体内腔注满磁流变液。
磁流变离合线圈是固定在线圈架内 2个串联的电磁线圈，工作电压 DC24V, 额定电流 3A, 线圈接头与离合线圈端口连接， 离合线圈端口采用 Φ 10mm标准 螺紋接插件。
动力输出器中的输出轴与离合片固定啮合并同 步旋转。
反馈传感器采用反射式光电传感器件， 分度反射盘刻度夹角为 6度， 传感 器端口采用 Φ 10mm标准螺紋接插件。
磁流变动力控制电机的电气控制系统不采用变 频控制电路。
电子控制系统采用传统伺服电机的伺服电路， 功率模块输出电压 DC24V额 定输出电流 3A, 输出端为磁流变离合线圈。
实施例：
磁流变动力控制电机， 其中包括前壳体 1、 主机壳体 2、 后盖壳 3、 动力线 盒 4、 离合线圈端口 5、 传感器端口 6、 输出轴 7、 转子 8、 散热叶轮 9、 驱动后 轴承 10、 驱动轴 11、 定子 12、 第一离合轴承 13、 磁流变液 14、 输出轴承 15、 密封圈 1 ( 16)、 离合壳盖 17、 前离合线圈 18、 离合片 19、 后离合线圈 20、 驱 动轴承架 21、 驱动前轴承 22、 离合壳体 23、 第二离合轴承 24、 线圈架 25、 密 封圈 2 (26)、 光电传感器 27、 分度反射盘 28以及伺服电路板组成的磁流变动 力控制电机。
所述的磁流变动力控制电机， 由前壳体 1、 主机壳体 2、 后盖壳 3、 动力线 盒 4、 离合线圈端口 5、 传感器端口 6组成电机外部结构。 其中前壳体 1、 后盖 壳 3、 动力线盒 4、 离合线圈端口 5、 传感器端口 6安装在主机壳体 2上。
所述的磁流变动力控制电机， 由转子 8、 散热叶轮 9、 驱动后轴承 10、 驱动 轴 11、 定子 12、 驱动轴承架 21、 驱动前轴承 22组成电力驱动器。 其中定子 12 固定裝于主机壳体 2内壁； 驱动轴 11固定在转子 8中心， 穿过定子 12; 散热叶 轮 9安装在靠近转子 8后端面的驱动轴 11上；驱动轴 11一端插入离合壳体 23， 一端装入驱动后轴承 10内套； 驱动前轴承 22固定在驱动轴承架 21 ; 驱动后轴 承 10固定在后盖壳 3 ; 驱动轴承架 21安装在主机壳体 2与前壳体 1之间。
所述的磁流变动力控制电机， 由第一离合轴承 13、 磁流变液 14、 密封圈 1 ( 16)、离合壳盖 17、离合片 19、离合壳体 23、第二离合轴承 24、密封圈 2 (26) 组成磁流变离合器。 其中第一离合轴承 13、 密封圈 1 ( 16 ) 固定于离合壳盖 17; 离合轴承 2 (24)、 密封圈 2 (26 ) 固定于离合壳体 23 ; 离合壳体 23装入驱动前 轴承 22内； 离合片 19固定于输出轴 7上； 输出轴 7—端穿过第一离合轴承 13， 一端穿入第二离合轴承 24; 离合壳盖 17与离合壳体 23安装成离合器外壳， 内 部形成密闭空间， 空间内的离合片 19与离合器外壳内壁有狭窄的间隙； 磁流变 液 14通过输出轴 7上的压注口， 灌满离合器壳体内部空间。
所述的磁流变动力控制电机， 由离合线圈端口 5、 前离合线圈 18、 后离合 线圈 20、 线圈架 25组成磁流变离合线圈， 其中线圈架 25安装于前壳体 1内， 前离合线圈 18、 后离合线圈 20安装于线圈架 25内， 前离合线圈 18、 后离合线 圈 20与离合线圈 5端用导线连接。 所述的磁流变动力控制电机， 由输出轴 7、 输出轴承 15组成动力输出器， 其中输出轴承 15固定于前壳体 1， 输出轴 7前段插入输出轴承 15内套， 后段装 入磁流变离合器。
所述的磁流变动力控制电机， 由传感器端口 6、 光电传感器 27、 分度反射 盘 28组成信号反馈传感器， 其中分度反射盘 28固定于输出轴 7， 光电传感器 27装于前壳体 1壁内， 与分度反射盘 28有间隔距离； 光电传感器 27与传感器 6端口用信号线连接。
所述的磁流变动力控制电机的控制方法为：
a.转矩控制是指参数设置时输入设定的电压值 DC 0-9 V ,伺服电路功率模块 产生相应电流 0~3A， 设定的电压值与产生的电流值同步对应， 从而保持稳定的 输出轴转矩。 参数设置后， 在负载启动或变化时， 负载大转速低， 负载小转速 高， 但输出轴转矩不变。 b.速度控制是指在电机运行过程中， 伺服电路会自动比较和识别上位机如 PLC程序控制器） 或定位模块输入的脉冲速度与传感器反馈的脉 冲速度， 如果 脉冲速度不同， 伺服电路会自动调整功率模块输出电流， 从而改变输出轴的转 速， 直至反馈脉冲与输入脉冲的速度相同为止； 如果脉冲速度相同， 伺服电路 的功率模块输出稳定的电流， 从而保持电机输出轴稳定的转速。 c 根据电机或负载移动的距离可计算出传感器反 馈的脉冲数量。 位置控制 是指上位机 （如 PLC程序控制器） 或定位模块根据计算的脉冲数量， 设置要输 入伺服电路的脉冲控制信号频率和时段， 再由伺服电路的功率模块驱动输出轴 旋转， 当脉冲输入结束， 输出轴旋转停止， 从而实现位置控制。 其具体控制方法如下： a. 电机待机状态： 电源开关打开， 电机和伺服电路失电， 电机停止； b. 负载待机状态： 电源开关闭合， 电机带电运行， 伺服电路板带电， 功率 模块无电流输出， 由于离合线圈 5失电， 磁流变液 14失磁还原成液态状， 离合 片 19、 输出轴 7停止不动；
c 负载启动状态： 电机连续带电运行， 伺服电路板接受上位机的脉冲指令， 功率模块电流输出， 离合线圈 5得电产生磁场， 磁流变液 14相变固化， 离合片 19与离合壳盖 17、 离合壳体 23产生离合， 这时在驱动轴 11的带动下， 电机动 力经过离合片 19传送到输出轴 7， 输出轴 7开始旋转并启动负载， 同时分度反 射盘 28旋转的脉冲信息， 通过光电传感器 27反馈给伺服电路板；
d. 负载转矩控制： 参数设置输入设定的电压值， 功率模块输出电流不变， 从而保持输出轴 7稳定的转矩， 输出器 7的转速与负载大小相对应；
e. 负载速度控制：上位机或定位模块设置的脉冲 速度与光电传感器 27反馈 的脉冲速度相一致， 从而保持输出轴 7稳定的转速， 输出力矩变化或离合线圈 电流变化与负载大小相对应；
f. 负载位置控制： 上位机或定位模块设置的脉冲速度和脉冲总数 量， 从而 换算出负载位移距离、 位移速度和位移时间。
Next Patent: CONTROLLING METHOD, CONTROLLER, AND NODE IN TRANSPORT NETWORK