一种PCB电机参数控制的方式方法与流程

一种pcb电机参数控制的方式方法
技术领域
1.本发明公开了一种pcb电机参数控制的方式方法，包括：pcb电机机体、电机转子、定子、线圈驱动单元、信号采集单元、电机控制单元，其中转子采用多扎线圈环绕的pcb板；定子采用多扎线圈环绕的pcb板，通过线圈驱动单元、信号采集单元与电机控制单元连接；转子上通过调整各个线圈的供电方向，每个线圈产生不同的磁场方向；通过调整定子各个线圈的供电方向产生不同的磁场方向；定子上线圈还连接信号采集单元，可以通过转子上电磁旋转感应不同的电动势，pcb电机可以通过定子某一线圈感应信号输出给信号采集单元，电机控制单元通过采集转子上电磁感应信号、结合转子、定子驱动信号进行计算分析，得出电机精准的转速、扭力等电机参数，从而解决pcb电机在无需多余电路添加或外设添加情况下控制及输出精准转速、扭力、阻力等电机参数，实现pcb电机的精准感知与控制，为用户提供高可靠、高安全、低成本的pcb电机产品。


背景技术：

2.现有的电机转述、扭力参数测试都需要添加相应的检测测试设备(编码器、红外测试仪、扭力测试仪等功能模块)才可以进行精准数据输出，本发明直接在电机本身上进行微调整，无需添加专业测试设备功能单元，通过本身的线圈感应，对所述电机进行精准控制及测算；


技术实现要素：

3.本发明公开了一种pcb电机参数控制的方式方法，包括：p本发明公开了一种pcb电机参数控制的方式方法，包括：pcb电机机体、电机转子、定子、线圈驱动单元、信号采集单元、电机控制单元，其中转子采用多扎线圈环绕的pcb板；定子采用多扎线圈环绕的pcb板，通过线圈驱动单元、信号采集单元与电机控制单元连接；转子上通过调整各个线圈的供电方向，每个线圈产生不同的磁场方向；通过调整定子各个线圈的供电方向产生不同的磁场方向；定子上线圈还连接信号采集单元，可以通过转子上电磁旋转感应不同的电动势，pcb电机可以通过定子某一线圈感应信号输出给信号采集单元，电机控制单元通过采集转子上电磁感应信号、结合转子、定子驱动信号进行计算分析，得出电机精准的转速、扭力等电机参数，从而解决pcb电机在无需多余电路添加或外设添加情况下控制及输出精准转速、扭力、阻力等电机参数，实现pcb电机的精准感知与控制。
4.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种pcb电机参数控制的方式方法，包括：
5.电机转子，其上有转子转轴、转子线圈；
6.电机定子，其上有定子线圈、转轴孔、线圈驱动单元、信号采集单元、电机控制单元；
7.线圈，其可以电磁感应，线圈可以产生磁场；
8.线圈，其在变化的磁场中也可以产生感应电动势；
9.转子上有线圈，线圈通过不同电流方向，控制每个单一线圈的上下磁极；
10.定子上有线圈，线圈通过不同电流方向，控制每个单一线圈的上下磁极；
11.定子上有信号采集单元，连接到定子的线圈上，能采集到线圈上感应电动势变化；
12.线圈驱动单元，其通过电机控制单元，能够控制转子、定子上每一个线圈的电流、电压方向及其大小；
13.信号采集单元，连接定子的一个线圈或者多个线圈，采集线圈的感应电动势，连接电机控制单元，提供采集数据给电机控制单元；
14.电机控制单元，其连接线圈驱动单元、信号采集单元、供电单元；通过线圈驱动单元可以控制每个定子、转子上的线圈；通过连接信号采集单元可以感知线圈感应电动势；
15.供电单元，为pcb电机各个单元提供电源。
16.优选的是，所述的磁感应pcb电机，还包括：
17.所述转子，磁感应pcb电机转子上所述线圈，所述单个线圈可以产生上下两端不同磁极的磁场，磁场的磁极可以通过所述电机控制单元进行磁场强度、磁极方向，磁场开启结束等操作；
18.优选的是，所述的磁感应pcb电机，还包括：
19.所述定子，磁感应pcb电机定子上有所述线圈，所述单个线圈可以产生上下两端不同磁极的磁场，磁场的磁极可以通过所述电机控制单元进行磁场强度、磁极方向、磁场开启结束等操作；
20.优选的是，所述的磁感应pcb电机，还包括：
21.所述信号采集单元，与所述定子线圈相连，可以采集到定子单个线圈或者多个线圈上的感应电动势，计算输出数据给电机控制单元；
22.优选的是，所述的磁感应pcb电机，还包括：
23.所述电机控制单元，通过线圈驱动单元控制线圈电流、电压大小，改变所述磁感应pcb电机扭力，每个线圈产生的磁力大小可以通过供电电流大小来改变，供电电流越大，每个线圈产生的磁力变大，异向排斥变大且同向吸引变大，所述磁感应pcb电机扭力变大；供电电流越小，每个线圈产生的磁力越小，异向排斥变小且同向吸引变小，所述磁感应pcb电机扭力变小；
24.优选的是，所述的磁感应pcb电机，还包括：
25.所述电机控制单元，通过线圈驱动单元控制线圈供电方向变化周期，改变所述磁感应pcb电机旋转速度，每个线圈都是可以控制磁力方向，可控的磁力大小；把定子所有的线圈都按照交替的磁力方向控制，把转子上所有的线圈按照定子磁力反方向交替控制，所述转子上当前位置的对应位置线圈的磁性和定子当前位置线圈磁性互斥，所述转子上当前位置的对应位置线圈的磁性和定子当前位置下一个线圈的磁性互相吸引，转子开始转动；通过同时改变线圈的磁力方向，每次翻转线圈磁极方向，转子转动一下，所述线圈磁极改变速度越快，转子的转动速度也变快；
26.优选的是，所述的磁感应pcb电机，还包括：
27.所述信号采集单元，所述信号采集单元能采集到线圈上的电流、电压实时数值，可准确反馈所述磁感应pcb电机的转速值，所述信号采集单元能采集到线圈电流和电压的方向的周期变化，每一次的变化，即转子旋转一次；转子旋转越快，定子上某个采集线圈对应
的感应电动势变化的越快，所述定子线圈上端转子磁性变化，有当前n极旋转到下一个转子中s极时候，对应定子线圈感应电动势变化一次，电压由低到高，电流有无到有，由强到弱；通过所述感应电压电流的周期变化可以计算出所述磁感应pcb电机实际旋转速度。
28.n＝h/f
29.注释：n:电机转速；h:单线圈感应电压变化频率；f:转子线圈数；
30.优选的是，所述的磁感应pcb电机，还包括：
31.所述信号采集单元，所述信号采集单元能采集到线圈上的电流、电压实时数值，可准确反馈所述磁感应pcb电机的扭力值，所述信号采集单元能采集到线圈电流和电压的方向的峰值大小变化，峰值越大，转子上线圈产生的磁场强度越大，所述pcb电机扭力越大；峰值越小，线圈上产生的磁场强度越小，所述pcb电机扭力越小；
32.优选的是，所述的磁感应pcb电机，还包括：
33.所述磁感应pcb电机控制单元，可进行数据分析计算，通过线圈驱动单元控制电机转速、扭力数据，也可以根据信号采集单元实时监控电机实际转速、电机阻力等数据信息；
34.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
35.图1为本发明磁感应pcb电机电机线圈示意图；
36.图2为本发明磁感应pcb电机关键单元组成示意图；
37.图3为本发明磁感应pcb电机定子单线圈感应信号；
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
39.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
40.本技术基于pcb电机线圈感应精准计算、控制的电机参数的方式方法，以下对本技术的一种pcb电机参数控制的方式方法简称“磁感应pcb电机控制系统方法”。
41.在一种技术方案中，如图1所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
42.上述电机转子，其上有转子转轴、转子线圈；
43.上述电机定子，其上有定子线圈、转轴孔、线圈驱动单元、信号采集单元、电机控制单元；
44.上述线圈，其可以电磁感应，上述线圈可以产生磁场；
45.上述线圈，其在变化的磁场中也可以产生感应电动势；
46.上述转子上有线圈，线圈通过不同电流方向，控制每个单一上述线圈的上下磁极；
47.上述定子上有线圈，线圈通过不同电流方向，控制每个单一上述线圈的上下磁极；
48.上述定子上有型号采集单元，连接到定子上的上述线圈上，能采集到上述线圈上感应电动势变化；
49.上述线圈驱动单元，其通过电机控制单元，能够控制上述转子、上述定子上每一个
线圈的电流、电压方向及其大小；
50.上述信号采集单元，连接定子上的一个或者多个上述线圈，采集线圈上的感应电动势，可采集到线圈上感应电压、电流等参数信号，与上述电机控制单元连接，提供采集数据给上述电机控制单元；
51.上述电机控制单元，与上述线圈驱动单元、信号采集单元、供电单元连接；通过线圈驱动单元可以控制上述定子、转子上的每个线圈；通过连接信号采集单元可以感知线圈感应电动势；
52.上述供电单元，为磁感应pcb电机各个单元提供电源。
53.在一种技术方案中，如图1所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
54.上述转子实现精准控制，控制转子转速、转子扭力等参数，磁感应pcb电机转子上所述线圈，所述单个线圈可以产生上下两端不同磁极的磁场，磁场的磁极可以通过所述电机控制单元进行磁场强度、磁极方向，磁场开启结束等操作；
55.在一种技术方案中，如图1所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
56.上述定子实现精准控制，控制定子转速、定子扭力等参数，磁感应pcb电机定子上所述线圈，上述单个线圈可以产生上下两端不同磁极的磁场，磁场的磁极可以通过所述电机控制单元进行磁场强度、磁极方向，磁场开启结束等操作；
57.在一种技术方案中，如图1所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
58.上述信号采集单元，与上述定子线圈相连，可以采集到定子单个线圈或者多个线圈上的感应电动势，计算输出数据给电机控制单元；
59.在一种技术方案中，如图2所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
60.上述电机控制单元，通过上述线圈驱动单元控制线圈电流、电压大小，改变上述磁感应pcb电机扭力，每个线圈产生的磁力大小可以通过供电电流大小来改变，供电电流越大，每个线圈产生的磁力变大，异向排斥变大且同向吸引变大，上述磁感应pcb电机扭力变大；供电电流越小，每个线圈产生的磁力越小，异向排斥变小且同向吸引变小，上述磁感应pcb电机扭力变小；
61.在一种技术方案中，如图2所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
62.上述电机控制单元，通过上述线圈驱动单元控制线圈供电方向变化周期，改变上述磁感应pcb电机旋转速度，每个线圈都是可以控制磁力方向，可控的磁力大小；把上述定子所有的线圈都按照交替的磁力方向控制，把上述转子上所有的线圈按照上述定子磁力反方向交替控制，上述转子上当前位置的对应位置线圈的磁性和上述定子当前位置线圈磁性互斥，上述转子上当前位置的对应位置线圈的磁性和上述定子当前位置下一个线圈的磁性互相吸引，上述转子开始转动；通过同时改变线圈的磁力方向，每次翻转上述线圈磁极方向，上述转子转动一个角度，上述线圈磁极改变速度越快，上述转子的转动速度也变快；
63.在一种技术方案中，如图3所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
64.上述信号采集单元，上述信号采集单元能采集到线圈上的电流、电压实时数值，可准确反馈上述磁感应pcb电机的转速值，上述信号采集单元能采集到线圈电流和电压的方向的周期变化，每一次的变化，即转子旋转一次；转子旋转越快，定子上某个采集线圈对应的感应电动势变化的越快，上述定子线圈上端转子磁性变化，有当前n极旋转到下一个转子中s极时候，对应定子线圈感应电动势变化一次，电压由低到高，电流有无到有，由强到弱；
通过所述感应电压电流的周期变化可以计算出所述磁感应pcb电机实际旋转速度，图3上序号
①
可以清楚的分辨出上述单一线圈感应电压的变化情况，一个感应变换周期即为一个磁极翻转周期。
65.n＝h/f
66.注释：n:电机转速；h:单线圈感应电压变化频率；f:转子线圈数；
67.如图3上线圈频率是上述定子中3号线圈的磁感应信号，上述转子线圈是6个，上述电机控制单元控制上述线圈驱动单元控制上述转子线圈ns、sn磁极；本示例计算转速即为该线圈感应频率除以6(转子线圈数量)；
68.在一种技术方案中，如图3所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
69.上述信号采集单元，上述信号采集单元能采集到线圈上的电流、电压实时数值，可准确反馈所述磁感应pcb电机的扭力值，上述信号采集单元能采集到线圈电流和电压的方向的峰值大小变化，峰值越大，转子上线圈产生的磁场强度越大，上述pcb电机扭力越大；峰值越小，线圈上产生的磁场强度越小，上述pcb电机扭力越小；图3中，把上述定子上的3号线圈接入到上述信号采集单元，在上述转子线圈分别提供不同的电压和电流上产生电磁磁场，ns、sn两极；上述定子线圈1、2、4、5、6也同样产生相对应的反向磁场，上述转子启动转动，上述转子上的线圈磁场依次移动到上述定子上的3号线圈，3号线圈依次切割转子上磁场信号，上述定子上3号线圈两端产生对应的电动势，如图3所示，其上述电压的
②
点和
③
点的差值越大，感应电动势越大，磁场强度越大，转子转速越快。
70.在一种技术方案中，如图3所示，所述磁感应pcb电机控制系统方法，包括：
71.上述磁感应pcb电机控制单元，可进行数据分析计算，通过线圈驱动单元控制电机转速、扭力数据，也可以根据信号采集单元实时监控电机实际转速、电机阻力等数据信息；
72.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明所述电机的修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
73.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。