[发明专利]具有被动集成制动器的电动马达

说明书

技术领域

在此公开的主题总体涉及机电系统，更具体地，涉及具有被动集成制动器的电动马达。

背景技术

机电驱动器的特定应用要求在已经撤销了运行机电驱动器的电能之后机电驱动器将负载保持在固定位置。一种在没有电能的情况下保持在固定位置的方法是使用一直被拖曳的摩擦设备。摩擦设备的示例包括摩擦片、球斜道、重重地预加载的滚动轴承和倾斜滚子轴承。这些摩擦设备产生的一直存在的阻力通常要求很大的驱动马达尺寸并减少驱动器效率。

使用主动被控制动器可以减轻与连续拖曳制动器相关的低效率；然而，主动被控制动器由于需要控制系统操作而增加了复杂度。部分主动被控制动器使用电能使制动器接合，而其他主动被控制动器使用附加电能来释放制动器。机电驱动系统中包含主动被控制动器还增加了系统的整体大小和重量，并且可能需要附加电能来设置和释放主动被控制动器。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种具有被动集成制动器的电动马达。所述具有被动集成制动器的电动马达包括具有一个或多个磁场可控线圈的定子和具有位于定子的内径内的转子轴的转子。可操作转子关于转子轴的纵轴线旋转。具有被动集成制动器的电动马达还包括制动蹄片，沿转子轴的纵轴线定位于定子的内径内。可操作制动蹄片以响应于一个或多个磁场可控线圈产生的磁场强度将制动力施加到转子轴和从转子轴撤销制动力。

根据本发明的另一方面，提供一种机电系统。所述机电系统包括机械驱动器；齿轮系，连接到机械驱动器；以及具有被动集成制动器的电动马达，连接到齿轮系。电动马达可操作地通过齿轮系提供机械力，以向机械驱动器施加机械运动或使机械驱动器停止机械运动，其中，被动集成制动器位于电动马达内且被磁控制。

根据本发明的另一方面，通过一种在电动马达中产生被动积分制动的方法。所述方法包括：将具有转子轴的转子定位在定子的内径内。定子包括一个或多个磁场可控线圈。可操作转子关于转子轴的纵轴线旋转。所述方法还包括沿转子轴的纵轴线将制动蹄片定位在定子的内径内。所述方法还包括响应于一个或多个磁场可控线圈产生的磁场强度低于阈值，在制动蹄片与转子轴之间施加制动力。所述方法还包括响应于磁场强度高于阈值，撤销制动蹄片与转子轴之间的制动力。

根据下面结合附图进行的描述，这些和其他优点及特征将变得更加明显。

附图说明

作为说明书的结论在权利要求中具体指出且明显声明了本发明的主题。根据下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他特征及优点将变得更加明显，其中：

图1示出包括具有被动集成制动器的电动马达的机电系统的示例性实施例；

图2是图1的具有被动集成制动器的电动马达的侧剖视图；

图3是图1和图2的具有被动集成制动器的电动马达的前剖视图；

详细描述通过参照附图的方式解释了本发明的实施例以及优点和特征。

具体实施方式

在此更加详细描述的本发明提供了集成到电动马达组件中的被动、弹簧组、制动器。电动马达组件可以与机械驱动器集成在一起以形成具有被动集成制动器的电动马达。当电能从电动马达撤销时，被动集成制动器禁止电动马达中转子的旋转。

图1示出包括具有被动集成制动器104的电动马达102的机电系统100的示例性实施例。机电系统100还包括机械驱动器106和连接到机械驱动器106的齿轮系108。机电系统100还可以包括位置反馈装置110以启动机械驱动器106的闭环控制。电动马达102还连接到齿轮系108从而通过齿轮系108可操作地提供机械力以向机械驱动器106施加机械运动或使机械驱动器106的机械运动停止。被动集成制动器104位于电动马达102内且被磁控制。解析器112可以用于提供马达位置反馈并控制通过电连接器114的电动马达102中的通信。机电系统100还可以被封装到壳体中，以形成集成机电驱动器，该集成机电驱动器能够在运行机电驱动器的电能被撤销后将负载保持在固定位置。

图2是图1的具有被动集成制动器104的电动马达102的侧剖视图。在马达组件壳体202中，电动马达102包括具有一个或多个磁场可控线圈206的定子204。电动马达102还包括具有位于定子204的内径212中的转子轴210的转子208。可操作转子208以关于转子轴210的纵轴线214旋转。转子还可以包括永久磁铁216，以与一个或多个磁场可控线圈206产生的磁场相互作用，导致转子轴210关于纵轴线214旋转。