[发明专利]一种40mm弹径三通道数字电动舵机系统

权利要求书

1.一种40mm弹径三通道数字电动舵机系统，包括舵舱(1)和N个舵面(2)；所述N≥3；其特征在于：

还包括设置于舵舱(1)内的电路模块、N个电机(5)、N个减速器(6)和N个电位器(7)；

所述电路模块包括控制电路板(8)、驱动功率电路板(9)、电连接器(10)(10)、M个电路板安装柱(11)、M个电路板安装块(12)、M个第一安装螺栓(13)和M个第二安装螺栓(14)；所述M≥3；

M个所述电路板安装柱(11)固连于驱动功率电路板(9)上表面；

M个所述电路板安装块(12)固连于驱动功率电路板(9)下表面；

M个所述第一安装螺栓(13)穿过舵舱(1)舱壁分别与M个电路板安装块(12)侧面连接；

M个所述第二安装螺栓(14)依次穿过控制电路板(8)、M个电路板安装柱(11)和驱动功率电路板(9)后，分别与M个电路板安装块(12)连接；

所述电连接器(10)固连于驱动功率电路板(9)上表面，且其顶端高出控制电路板(8)上设置的预留口a；

所述舵面(2)的输入轴穿过舱壁连接相应减速器(6)的输出轴；

所述电位器(7)作为角度传感器，安装于相应减速器(6)背部，且与相应舵面(2)的输入轴同轴传动；

所述减速器(6)的输入轴连接相应电机(5)的输出轴；

减速器(6)通过多个第三安装螺栓(15)固连于舱壁上；

各电机出线b以及电位器出线连接到驱动功率电路板(9)下表面的相应焊盘上。

2.根据权利要求1所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述电机(5)为永磁有刷直流空心杯伺服电机，采用后端盖侧面出线方式。

3.根据权利要求2所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述减速器(6)采用谐波减速器。

4.根据权利要求3所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述电位器(7)采用精密旋转导电电位器。

5.根据权利要求1至4任一所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述减速器(6)为2级传动，第1级为锥齿传动，第2级为谐波传动，减速比为60，输出力矩≥0.5N·m，输入转速≥10000r/min。

6.根据权利要求5所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述电连接器(10)采用微矩形印制板电连接器J70A-2H2-015-231-TH。

7.根据权利要求6所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述电位器(7)的机械转角为360°无遮挡，工作电压为5V，有效电气角为60°±2°，使用温度为-55℃～+125℃，质量为≤3g。

8.根据权利要求7所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述驱动功率电路板(9)上设置有电源转换电路、光耦隔离电路和驱动电路；

所述控制电路板(8)靠近舵舱(1)一侧端面，其上设置有二次电源转换电路、RS422异步串口通信电路、主控制电路、AD采集电路和PWM产生电路。

9.根据权利要求8所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述驱动功率电路板(9)与电机(5)端面的间距为5mm；

所述驱动功率电路板(9)与控制电路板(8)的元件面相对设置，印制板厚度均为1.2mm，二者间距为7mm；

所述控制电路板(8)与舵舱(1)的所述端面间距为3.3mm；

所述电机(5)的额定工作电压为6V；

所述驱动功率电路板(9)在电路板安装块(12)安装位置的禁布线区域大于电路板安装块(12)的包络线区域；

所述电路板安装柱(11)外径为4.5mm，其安装位置的禁布线区域外径为5.5mm。

10.根据权利要求9所述的40mm弹径三通道数字电动舵机系统，其特征在于：

所述控制电路板(8)的主控电路由ARM控制处理完成，采用脉宽调制技术PWM控制电机、PID为控制策略的全数字化位置环控制方案。