[实用新型]小微直流电动机多轴转单轴输出变换器

说明书

技术领域

本实用新型属于机械领域，具体涉及一种小微直流电动机多轴转单轴输出变换器。

背景技术

在小型摄影器材、电子玩具的微型机电系统(MEMS)中经常要用到相应的小型或微型直流电动机(以下简称小微直流电动机)，小微直流电动机具有体积小、重量轻、供电电源能量弱及电动机输出机械功率小的特点，容易受到电源电压变化及电动机本身性能的影响，输出功率并不能始终保持稳定。

实用新型内容

本实用新型的技术目的是提供一种用于微型机电系统动力输出的转换器，将多轴输入转换为单轴输出，提高微型机电系统动力输出功率的稳定性。

本实用新型公开的技术方案为：

一种小微直流电动机多轴转单轴输出变换器，其特征在于，包括多个传动齿轮、一动力输出齿轮、电子控制器、齿轮轴测速传感器和与传动齿轮数量匹配的多套电机系统，每个电动机传动齿轮由一套电机系统单独控制，各电机系统分别设有单独的小型或微型直流电动机、电动机驱动装置和电源模块，所述动力输出齿轮通过轮轴与负载连接，所述传动齿轮安装在直流电动机的轮轴上，与动力输出齿轮相啮合；所述电动机驱动装置、齿轮轴测速传感器分别与电子控制器连接。

在上述方案的基础上，进一步优选或改进的技术方案还包括：

所述电子控制器设有电信号采样电路,所述电源模块通过电信号采样电路与电子控制器连接。

所述直流电动机的电源模块优选采用纽扣电池，如CR2032电池等。

所述测速传感器优选采用红外线测速传感器，用于监测动力输出齿轮及轮轴的转速。

所述动力输出齿轮与呈等腰三角形排列的三个传动齿轮相啮合。

所述电子控制器采用MSP430f169芯片，所述电动机驱动装置采用DRV8837芯片。

有益效果：

本实用新型变换器是一种用于电子控制的机械能变换装置，采用分散独立的小功率电源为小功率电动机供电，将多台小微直流电动机的机械能输出叠加起来转换为单轴的机械能力输出，实现了机械能力的倍增，降低个体电动机不稳定性对整体动力输出的影响。同时，分散独立的供电方式也减小了电源的容量、体积和重量，便于优化驱动系统的空间结构和形状。本实用新型中的电动机可以高度一致的转速同向转动，也可通过不同转向的组合，实现灵活制动和调速的性能，有效提高摄影器材等电子产品动力系统对运动控制的精准度。

附图说明

图1为动力输出齿轮与传动齿轮的配合示意图；

图2为电枢、电源和电动机驱动装置的电路原理图；

图3为本实用新型变换器的整体工作原理图。

具体实施方式

为了阐明本实用新型的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。

一种小微直流电动机多轴转单轴输出变换器，包括多个传动齿轮、一动力输出齿轮4、电子控制器以及分别与电子控制器连接的齿轮轴测速传感器和多套电机系统。

各电机系统设有单独的小型或微型直流电动机、电动机驱动装置和电源模块，所述传动齿轮安装在直流电动机的轮轴6上，一个直流电动机带动一个传动齿轮。各电机系统中，电动机驱动装置、电源模块与电动机电枢串联成回路，如图2所述。所述电源模块通过电信号采样电路与电子控制器连接，电信号采样电路对电源模块电压信号进行采样，并将采样信号传输至电子控制器，使电子控制器能够实时监控到电源模块电压的变化情况。所述电动机驱动装置与电子控制器连接，接收电子控制器输出的指令，调节施加在电动机电枢两端的电压，达到控制电枢电流和转矩的作用。所述电源模块可采用纽扣电池。

各传动齿轮分别与动力输出齿轮4啮合，所述动力输出齿轮4通过轮轴5与负载连接，将多台直流电机的输出能量叠加后传输至负载。

所述齿轮轴测速传感器与电子控制器连接，用于监测动力输出齿轮及轮轴的转速。

所述电子控制器是由微控制器为核心组成的控制装置，它根据负载对转速的要求，对齿轮轴测速传感器的反馈信号和各电动机电源模块电压的采样信号进行综合处理，分别控制各电动机驱动装置，使得动力输出轮轴产生预期转速，使每个电动机在相同转速下具有合理的转矩输出。

如图1、图3所示的一具体实施例：