[发明专利]伺服直驱电动滚筒

说明书

本发明公开了一种伺服直驱电动滚筒，包括滚筒外壳、滚筒轴、信号线、永磁无刷直流电机和电感式编码器，电感式编码器包括转动模块和定子模块，转动模块随滚筒外壳一起旋转，与定子模块相互作用得到接收信号，经处理芯片计算后得到高精度位置信号，并传输到电机控制系统，从而精准地控制永磁无刷直流电机启停、速度控制及功率密度监控等。本发明所述伺服直驱电动滚筒具备了结构紧凑、重量轻、位置精度高和扭矩大等诸多优点，并且由于电感式位置编码器采用非接触式感应原理，适合在各种恶劣环境条件下工作，包括潮湿、泥泞、粉尘多的工作环境。

技术领域

本发明涉及滚筒领域，具体的，涉及一种伺服直驱电动滚筒。

背景技术

随着国民经济的飞速发展和电动滚筒技术水平的不断提高，电动滚筒作为驱动单元应用在斗式提升机上，作为主动辊子应用在带式输送机上，输送各种散状、件状物品。电动滚筒是一种将电机放置于滚筒体内部的新式驱动设备。它首要应用于固定式和移动式带式输送机、代替传统的电机放置于滚筒体之外的分离式驱动设备。电动滚筒作为一种非常重要的工业设备，需要达到多方面的要求，如：1)结构紧凑；2)重量轻；3)扭矩大；4)位置精度高。

目前，市场中较为常见的电动滚筒分为两大类：直流无刷直驱电动滚筒和直流伺服直驱电动滚筒，其特征如下：

直流无刷直驱电动滚筒内部采用霍尔型无刷外转子永磁电机，此类电动滚筒结构简单，重量轻，但是由于没有高精度位置信号反馈，无法保证系统效率，容易导致扭力的浪费，此类电动滚筒只能应用于低端场合，并被市场逐渐淘汰；

直流伺服直驱电动滚筒内部采用旋变伺服外转子永磁电机，此类电动滚筒由于装备了旋转变压器，可以得到高精度位置反馈，提高了电机效率，扭矩大，但是由于旋转变压器本身结构复杂，重量大，增加了电动滚筒内部结构的复杂性，增大了电动滚筒的体积，是目前电动滚筒领域无法解决的一个问题。

因此，需要在现有直流伺服职权电动滚筒的基础上重新设计一种新型伺服直驱电动滚筒来满足结构简单、重量轻、扭矩大且位置精度高的要求。

申请号为201910985357.2的发明专利公开了一种半直驱行星电动滚筒，包括筒体、左支座和右支座，筒体两端分别设有左支座和右支座，筒体内设有三相永磁电动机，三相永磁电动机通过齿轮与行星齿轮传动减速机连接，行星齿轮传动减速机与筒体通过齿轮和齿轮轴连接。本发明设计严谨、合理，是利用三相永磁电动机配合行星齿轮传动减速机的新型电动滚筒，可以有效提高齿轮箱的使用寿命。半直驱行星电动滚筒可以做到55KW以上的超大功率，有承载能力强、耐用的优点。但是上述专利结构复杂，重量大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种伺服直驱电动滚筒。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种伺服直驱电动滚筒，包括滚筒外壳、滚筒轴以及信号线，其中；

滚筒外壳两端盖内侧壁分别设置有轴承，分别套设在滚筒轴两端；信号线设置在滚筒轴上；

滚筒外壳内设置有永磁无刷直流电机，永磁无刷直流电机包括定子绕组和永久磁钢，定子绕组通过过盈配合固定在滚筒轴上，定子绕组的三相电流线通过信号线与外部连接；

永久磁钢正对定子绕组，永久磁钢均匀排布在滚筒外壳的内壁侧表面或者嵌入滚筒外壳内壁，永久磁钢的NS极性交替分布；

滚筒外壳内设置有电感式编码器，电感式编码器包括转动模块和定子模块。

优选地，所述转动模块包括第一印刷电路板，第一印刷电路板沿圆周方向上印制有多个周期性重复的导电材料刻度区；第一印刷电路板上有多个定位孔，通过螺丝固定在滚筒外壳一端端盖内侧壁上；