一体式电机的制作方法

1.本实用新型涉及驱动电机技术领域，特别是涉及一种一体式电机。


背景技术：

2.目前现有的驱动式电机一般采用电机和驱动器分离式搭配使用，而驱动式电机与驱动器之间则通过电机动力线实现连接以及信号的传输。以常见的步进电机为例，其通常是通过四根电机动力线连接到驱动器上，驱动器透过这四根电机动力线实现对电机的控制，例如启停、反向、调速或使能等。
3.但是此种方式，由于需要电机动力线来连接电机和驱动器，在操作上接线也会相对比较麻烦，另外，走线过长可能还会导致信号传输过程中受到干扰，从而影响通讯。同时，一个电机配套一个驱动器，整体成本偏高，结构设计上复杂。
4.因此，如何解决上述接线麻烦、信号传输过程中易受到走线影响等问题是亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述问题，提供一种一体式电机，包括：
6.电机本体；所述电机本体包括一电机；以及
7.驱动电路板；其中，所述驱动电路板与所述电机本体集成一体化设计；
8.所述驱动电路板被配置为接收一外部控制信号，并依照所述外部控制信号驱动控制所述电机；其中，所述外部控制信号包括转向控制信号、使能控制信号或启停控制信号中的任意一种。
9.上述一体式电机，通过将原本外置的，或是需要通过接线与电机连接的驱动电路板与所述电机本体集成一体化设计；透过集成后的驱动电路板来接收诸如转向控制信号、使能控制信号或启停控制信号等外部控制信号，然后依照该些外部控制信号驱动控制电机，可实现对电机的控制。另外，由于集成一体化设计，相较于传统的通过四根电机动力线来将电机和驱动器连接来说，简化了电机的接线，也可避免走线过长导致信号传输过程中受到干扰，同时通过集成化设计，相应使用起来也更加简单方便。
10.在其中一个实施例中，所述驱动电路板包括信号输入模块、电机驱动模块和主控制器；
11.所述信号输入模块与所述主控制器连接，所述信号输入模块用于接收所述外部控制信号，并将所述外部控制信号输出至所述主控制器；
12.所述主控制器用于接收所述外部控制信号，并依照所述外部控制信号输出电机驱动信号；
13.所述电机驱动模块分别与所述主控制器和所述电机连接，用于接收所述电机驱动信号并驱动所述电机。
14.在其中一个实施例中，所述驱动电路板还包括：
15.电源模块，与所述电机驱动模块连接，用于为所述电机驱动模块提供工作电压。
16.在其中一个实施例中，所述驱动电路板还包括：
17.滤波模块，连接在所述电源模块和所述电机驱动模块之间，用于过滤所述电源模块提供给所述电机驱动模块的工作电压中的杂波。
18.在其中一个实施例中，所述驱动电路板还包括：
19.dc-dc转换模块，所述dc-dc转换模块分别与所述电源模块和所述主控制器连接；
20.所述dc-dc转换模块用于将所述电源模块提供的工作电压降低后输出至所述主控制器。
21.在其中一个实施例中，所述驱动电路板还被配置为采集所述电机的速度数据，并依照所述速度数据动态调整所述电机的转速。
22.在其中一个实施例中，所述驱动电路板还包括：速度采样模块，分别与所述电机和所述主控制器连接，用于采样所述电机的速度数据，并将其传输至所述主控制器；
23.所述主控制器依照采样的所述速度数据输出用于调整所述电机转速的调速信号。
24.在其中一个实施例中，所述驱动电路板还包括：调速模块；
25.所述调速模块分别与所述主控制器和所述电机连接；用于接收所述调速信号，并调整所述电机的转速。
26.在其中一个实施例中，所述电机本体还包括：
27.电机后盖，所述驱动电路板透过所述电机后盖集成于所述电机本体上。
28.在其中一个实施例中，所述电机后盖、电机本体及驱动电路板对应的位置开设有至少两个供固定件穿过的固定孔位。
附图说明
29.图1为一实施例中的一体式电机的截面示意图；
30.图2为一实施例中的驱动电路板的模块示意图；
31.图3为一实施例中的一体式电机的立体示意图。
具体实施方式
32.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
34.目前现有的驱动式电机一般采用电机和驱动器分离式搭配使用，而驱动式电机与驱动器之间则通过电机动力线实现连接以及信号的传输。以常见的步进电机为例，其通常是通过四根电机动力线连接到驱动器上，驱动器透过这四根电机动力线实现对电机的控制，例如启停、反向、调速或使能等。
35.但是此种方式，由于需要电机动力线来连接电机和驱动器，在操作上接线也会相
对比较麻烦，另外，走线过长可能还会导致信号传输过程中受到干扰，从而影响通讯。同时，一个电机配套一个驱动器，整体成本偏高，结构设计上复杂。
36.基于此，本技术希望提供一种新的方案，以解决前述所记载的技术问题，其具体构成将在后续实施例中得以详细阐述。
37.请参照图1、图2及图3；分别为本技术所提供的一体式电机的截面示意图，驱动电路板的模块示意图及一体式电机的截面示意图。该一体式电机可以包括电机本体(图未示)和驱动电路板20；其中，所述电机本体可以包括一电机110。驱动电路板20与所述电机本体集成一体化设计。本技术的集成一体化设计可以理解为将驱动电路板20通过机械连接或插接等方式与电机本体之间实现一个连接。
38.所述驱动电路板20被配置为接收一外部控制信号，并依照所述外部控制信号驱动控制所述电机110；其中，所述外部控制信号可以包括转向控制信号、使能控制信号或启停控制信号中的任意一种。可以理解，该转向控制信号主要用于控制电机110的转向，例如，当前为正向，接收到该转向控制信号后，即将该电机110的转向变为反向，以实现正反转。同理，启停控制信号用于控制电机110的启停，使能控制信号用于使能电机110。可以理解，该外部控制信号还可以为其他控制信号，例如用于调节电机110转速的调速控制信号。
39.上述一体式电机，通过将原本外置的，或是需要通过接线与电机连接的驱动电路板20与所述电机本体集成一体化设计；透过集成后的驱动电路板20来接收诸如转向控制信号、使能控制信号或启停控制信号等外部控制信号，然后依照该些外部控制信号驱动控制电机，可实现对电机的控制。另外，由于集成一体化设计，相较于传统的通过四根电机动力线来将电机和驱动器连接来说，简化了电机的接线，也可避免走线过长导致信号传输过程中受到干扰，同时通过集成化设计，相应使用起来也更加简单方便。
40.在其中一个实施例中，可参照图2，为实现外部控制信号的接收及处理功能。本技术的所述驱动电路板20可以包括信号输入模块210、电机驱动模块220和主控制器230。
41.其中，所述信号输入模块210与所述主控制器230连接，所述信号输入模块210用于接收所述外部控制信号，并将所述外部控制信号输出至所述主控制器230。为实现上述目的，该信号输入模块210可以通过通讯连接和/或物理连接的方式与外部控制设备之间实现信号的传输。
42.所述主控制器230用于接收所述外部控制信号，并依照所述外部控制信号输出电机驱动信号。具体地，由于外部控制信号可以包括转向控制信号、使能控制信号或启停控制信号中的任意一种。故，主控制器230所对应输出的电机驱动信号就可以包括转向驱动信号、使能驱动信号或启停驱动信号等。该驱动信号可以是模拟信号，也可以是数字信号；另外，该驱动信号可以采用pwm控制信号。
43.所述电机驱动模块220分别与所述主控制器230和所述电机110连接，用于接收所述电机驱动信号并驱动所述电机。具体地，当电机驱动模块220所接收的电机驱动信号为转向驱动信号、使能驱动信号或启停驱动信号中的任意一种时，该电机驱动模块220就被配置为驱动电机转向、使能或启停。
44.示例性地，该电机驱动模块220可以采用tmc2209芯片，该芯片可在电机110低速运行的过程采用新进的斩波技术，使得电机110的运行过程中静音效果优秀。
45.在其中一个实施例中，可继续参阅图2，所述驱动电路板20还可以包括：
46.电源模块260，与所述电机驱动模块220连接，用于为所述电机驱动模块220提供工作电压。具体地，该工作电压可以为24v的直流电。
47.在其中一个实施例中，可继续参阅图2，所述驱动电路板20还可以包括：
48.滤波模块270，连接在所述电源模块260和所述电机驱动模块220之间，用于过滤所述电源模块260提供给所述电机驱动模块220的工作电压中的杂波。示例性地，该滤波模块270可以为较为常规的rc滤波电路。
49.在其中一个实施例中，可继续参阅图2，所述驱动电路板20还可以包括：
50.dc-dc转换模块280，所述dc-dc转换模块280分别与所述电源模块260和所述主控制器230连接；
51.所述dc-dc转换模块280用于将所述电源模块260提供的工作电压降低后输出至所述主控制器230。
52.具体地，以前述电源模块260所提供的工作电压为24v直流电为例，经该dc-dc转换模块280降压转换后的电压可以为3.3v直流电，该3.3v直流电为主控制器230供电。
53.进一步地，如图2所示，该dc-dc转换模块280还与信号输入模块210连接，相应地，该dc-dc转换模块280还将转换后的3.3v直流电提供给信号输入模块210。
54.在其中一个实施例中，传统的自发脉冲型步进驱动器通常不支持内部调速功能。基于此，本技术的所述驱动电路板还被配置为采集所述电机110的速度数据，并依照所述速度数据动态调整所述电机110的转速。也即是说，本技术的驱动电路板可以支持内部调速功能。
55.在其中一个实施例中，可继续参阅图2，所述驱动电路板20还可以包括：速度采样模块240，分别与所述电机110和所述主控制器230连接，用于采样所述电机110的速度数据，并将其传输至所述主控制器230。
56.所述主控制器230依照采样的所述速度数据输出用于调整所述电机110转速的调速信号。该速度采样模块240所采集的数据可以直接是速度数据，也可以是与速度数据对应的数据，例如，电机110运行时的电流数据。
57.在其中一个实施例中，可继续参阅图2，所述驱动电路板20还可以包括：调速模块250。
58.所述调速模块250分别与所述主控制器230和所述电机110连接；用于接收所述调速信号，并调整所述电机110的转速。具体地，该调速信号可以为pwm信号，或是其他类型的控制信号。具体地，该调速模块250可以为旋转电位器。
59.在其中一个实施例中，可继续参阅图1或图3，所述电机本体还可以包括：
60.电机后盖120，所述驱动电路板20透过所述电机后盖120集成于所述电机本体上。如图所示，该电机后盖120上对应开设有用于容置驱动电路板20的凹槽(图未示)，电机110的外侧设置有用于与电机后盖120连接的固定结构(图未示)，该固定结构可以为设于电机110周侧的框架结构。如图3所示，该框架结构对应接触驱动电路板20的地方开设有相应的容置孔位(图未示)。
61.在其中一个实施例中，可继续参阅图3，所述电机后盖120、电机本体110及驱动电路板20对应的位置开设有至少两个供固定件穿过的固定孔位(图未示)。该固定件可以为螺钉，具体可以为十字m3螺钉。可以理解，该固定件还可以为其他类型的连接件或其他类型的
螺钉，本技术在此不作一一举例。应当理解，与螺钉相同或类似功能的连接件应当被纳入本技术的保护范围。
62.本技术的一体式电机在结构上，使驱动电路板20通过电机后盖120直接与电机110的动力线焊接连接到一起，连接更可靠，走线更短，信号干扰小，外观更精致。
63.示例性地，为了便于理解本技术的发明构思，现结合附图1-3对本技术的该工作原理进行说明。
64.具体地，供电部分：
65.电源模块260输入24v直流电一路流经滤波模块270，经滤波模块270过滤掉该直流电中的杂波后，将电压提供给电机驱动模块220。另一路经由dc-dc转换模块280转化之后输出稳定的低压3.3v，给主控制器230以及信号输入模块210供电。电机驱动模块220由于采用tmc2209芯片方案，该方案在电机110低速运行的过程中采用新进的斩波技术，使得电机110的运行过程中静音效果优秀。
66.控制部分：
67.外部控制信号(启停控制信号、使能控制信号或转向控制信号)经由信号输入模块210接收后，传输至主控制器230，主控制器230基于该些控制信号控制电机驱动模块220控制电机110启停、使能、反向等。同时，内部内置的速度采样模块240可实时采样电机110的速度数据，经由主控制器230处理后，再控制用于调节电机转速的旋转电位器来对电机转速进行调整，功能上可以替代目前市场上的调速电机。
68.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
69.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。