带有霍尔装置的缝纫机用无刷电机的制作方法

本发明涉及的是一种电机技术领域的无刷电机，特别是一种前后均有冷却腔体的带有霍尔装置的缝纫机用无刷电机。

背景技术：

电动缝纫机是传统缝纫机与现代智能电子技术的完美结合，是现代家庭主妇必备的缝纫工具，也是现代服装企业必备的服装缝制设备，可以帮助人们高效，安全地完成缝纫工作。电动缝纫机具有智能化、轻巧、易操作、安全等特点，随着工业化的不断发展，目前电动缝纫机的价格也不断下降。电动缝纫机是传统笨重的传统缝纫机最好的替代品。

无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性，同时也是频率变化的装置，所以又名直流变频，国际通用名词为bldc。无刷直流电机的运转效率、低速转矩、转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好，所以值得业界关注。无刷电机在我国的发展时间虽短，但是随着技术的日益成熟与完善得到了迅猛发展。已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用，并在深圳、长沙、上海等地形成初具规模产业链。如深圳伟业电机、长沙科达等一批专业厂商，在技术上不断推进行业发展。近几年来，无刷电机成为在模型领域里快速发展的一种动力。由于产量和价格的原因，过去几年无刷电机多使用在中高档航空模型中，现在由于机械加工技术的快速发展，无刷电机的生产成本下降许多，目前它正进入模型领域的各个层面，从电动遥控车到电动遥控船再到电动模型飞机，无处不在。

在现有技术中，无刷直流电机已经和缝纫机实现了有机结合，但是它们的散热问题还没有得到较好的解决。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种带有霍尔装置的缝纫机用无刷电机，不但体积小，控制灵活，还可以有效解电机的散热问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括电机壳体、控制器壳体、前端板、螺栓、电机轴、转子装置、定子装置、霍尔装置、贯穿孔、前端液冷腔、后端液冷腔、控制器；电机壳体、控制器壳体通过轴向螺栓与前端板连接在一起；控制器壳体通过周向螺栓与电机壳体连接在一起；电机轴安装在电机壳体的轴线上，转子装置与电机轴相连接；定子装置布置在电机壳体的内侧壁上；霍尔装置布置在转子装置的后端，用于监测电机的霍尔信号；贯穿孔布置在电机轴上；前端液冷腔布置在转子装置、定子装置的前端，用于对电机系统的前端进行冷却；后端液冷腔布置在转子装置、定子装置的后端，用于对电机系统的后端进行冷却；控制器布置在控制器壳体内，控制器上布置有霍尔信号接口，霍尔信号接口与霍尔装置相连接。

进一步地，在本发明中，转子装置包括转子磁环和转子导磁圈。

更进一步地，在本发明中，定子装置包括定子铁芯和定子骨架。

更进一步地，在本发明中，前端液冷腔和后端液冷腔串接在一起。

更进一步地，在本发明中，前端液冷腔和后端液冷腔中流动的为润滑油。

更进一步地，在本发明中，控制器的接口还包括开关接口、电机uvw线接口、停止位接口、耳机控制线接口、返针接口、面板调速接口、预留报警接口、停止/启动接口、led灯接口。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：第一，结构简单、体积小、重量轻；第二，产品通过数控调速系统驱动无刷电机直接拖动缝制设备，调速方便、灵敏，操作舒适，性能稳定；第三，电机无碳刷设计，长期使用无需更换任何部件；运行期间对外界具他电子设备干扰小。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的纵向剖面结构示意图；

图3为本发明实施例中控制器的结构示意图；

其中：1、电机壳体，2、控制器壳体，3、前端板，4、轴向螺栓，5、周向螺栓，6、电机轴，7、转子装置，8、定子装置，9、霍尔装置，10、贯穿孔，11、前端液冷腔，12、后端液冷腔，13、前端液冷进油孔，14、前端液冷出油孔，15、后端液冷进油孔，16、后端液冷出油孔，17、控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

具体实施例图1至图3所示，本发明包括电机壳体1、控制器壳体2、前端板3、轴向螺栓4、周向螺栓5、电机轴6、转子装置7、定子装置8、霍尔装置9、贯穿孔10、前端液冷腔11、后端液冷腔12、前端液冷进油孔13、前端液冷出油孔14、后端液冷进油孔15、后端液冷出油孔16、控制器17；电机壳体1、控制器壳体2通过轴向螺栓4与前端板3连接在一起；控制器壳体2通过周向螺栓5与电机壳体1连接在一起；电机轴6安装在电机壳体1的轴线上，转子装置7与电机轴6相连接；定子装置8布置在电机壳体1的内侧壁上；霍尔装置9布置在转子装置7的后端，用于监测电机的霍尔信号；贯穿孔10布置在电机轴6上；前端液冷腔11布置在转子装置7、定子装置8的前端，用于对电机系统的前端进行冷却；后端液冷腔12布置在转子装置7、定子装置8的后端，用于对电机系统的后端进行冷却；控制器17布置在控制器壳体内，控制器17上布置有霍尔信号接口，霍尔信号接口与霍尔装置8相连接；转子装置7包括转子磁环和转子导磁圈，定子装置8包括定子铁芯和定子骨架；控制器17的接口还包括开关接口、电机uvw线接口、停止位接口、耳机控制线接口、返针接口、面板调速接口、预留报警接口、停止/启动接口、led灯接口；前端液冷进油孔13、前端液冷出油孔14分别布置在前端液冷腔11右侧壁的上下端，后端液冷进油孔15、后端液冷出油孔16分别布置在后端液冷腔12左侧壁的上下端，前端液冷出油孔14通过管路与后端液冷进油孔15连接在一起，即前端液冷腔11、后端液冷腔12串接在一起。

在本发明中，在电机装置的前后端分别布置前端液冷腔11、后端液冷腔12，可以对电机进行充分冷却；在电机轴6上布置贯穿孔10，可以对电机轴6进行散热。

本发明可以实现以下功能：

第一，恒速控制：

系统具备稳速控制功能，通过读取脚踏/面板的电压幅值，系统自动换算成设定转速，电机依据设定转速恒速运转，在设定负载范围内，转速恒定不变。

第二，脚踏调速：

脚踏可活动行程可分为机械行程和电子行程，机械行程涵盖电子行程；当脚踏被轻踩下时，机械行程会减少，若为未进入电子行程范围，脚踏输出的电压信号不变；继续踩下脚踏，若进入电子行程范围，脚踏输出的电压信号开始发生变化，并根据下踩深度线性变化；在电子行程范围0～100％范围内，系统根据电压信号的幅值换成成设定转速指令1300rpm±5％～5200rpm±5％；另外，在进入电子行程后，可触发电机启动信号；触发电机运转后，面板的启动/停机按键功能被屏蔽；退出电子行程后，可触发电机停机信号，此时，系统重新接收面板的启动/停机按键功能；另外，系统具备脚踏缺失功能，当系统处于脚踏调速模式下，当检测到脚踏被拔出，电机停机。

第三，面板调速：

面板调速范围与电子行程范围同范围，当面板横条被移动，电子行程发生变化，面板输出的电压信号发生变化；系统将面板电子行程划分为三档，第一档行程范围0～33％，对应设定转速1300rpm±5％；第二档行程范围34％～66％，对应设定转速3250rpm±5％；第三档行程范围67％～100％，对应设定转速5200rpm±5％；另外，面板电子行程不可触发电机启动或停机信号。

第四，断电保护：

当电机在运行过程中切断ac电压输入，系统检测到电源被切断时，电机立刻停机。

第五，过流保护：

电机运行中，当相电流峰值达到设定电流保护值4.6a±0.5a时，电机立刻停机，需重新上电方可解除保护。

第六，堵转保护：

当电机在工作正常情况下转子被卡住，维持1s±200ms后机器停机保护。

第七，霍尔保护：

系统时刻监测霍尔信号状态，当检测到异常的霍尔信号超过5次时，机器停机保护。

第八，一键启停：

电机除了脚踏可触发电机启动信号外，用户可通过按下启动/停机按键启动停止电机，此时，系统进入面板调速模式，设定转速指令通过读取面板调速横条信号设定，脚踏功能被屏蔽；在连续多次按下该按键且按键间隔小于0.3s内，系统进入停机状态，屏蔽该按键指令；待连续多次按下按键状态结束后0.3s，系统重新接收该按键指令。

第九，一键减速：

在电机运行过程中，当按下减速慢缝键不放时，电机转速将下降为当前设定转速的50％，当松开按键时，电机停机；电机在停机状态下，按下减速慢缝键不放时，电机以最低转速运行，当松开按键时，电机停机；

第十，反针减速：

在电机运行过程中，当按下摇杆不放时，电机转速将下降为当前设定转速的50％，当松开摇杆时，电机停机；电机在停机状态下，当按下摇杆不放时，电机以最低转速运行，当松开摇杆时，电机停机。

第十一，停针功能：

当电机从运转进入停机状态时，电机降速，同时系统通过位置传感器检测缝针是否出上针位位置，若是，电机立刻停机；若不是，电机慢速运行至缝针处于上针位位置后停机。

第十二，led灯：

系统通电时，照明led灯自动开启，伴随断电熄灭。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。