[发明专利]具有不平衡绕组用于闭环反馈控制的直流电动机

权利要求书

1.一种用于闭环控制系统的直流电动机，包括：一个换向器，换向器包括多个槽且构造成可以旋转；其特征在于该直流电动机进一步包括：

多个绕组，电流传导绕组的数量比换向器槽数少；

多个电刷，这些电刷将构造成当有一直流电压施加在电刷两端时，电流至少在一个电流传导绕组中流动，并使换向器旋转，

其中，随着换向器的连续旋转，当电刷两端连续地施加直流电压时，将会有不同数量的电流传导绕组上有电流流过，该数量是在全部电流传导绕组与至少一个电流传导绕组之间周期性地变化。

2.根据权利要求1所述的直流电动机，其特征在于在电流传导绕组中流动的电流随时间而变化，其幅值在最大值、一个小于最大值的中间值和小于中间值的低值这三者之间变化，此外，该最大值是电动机位置的指示。

3.根据权利要求1所述的直流电动机，其特征在于还包括一个轴，该轴与换向器相连，由此，当换向器旋转时便使轴旋转，其中，电流传导绕组中流过的电流随时间而变，并作为轴的位置的指示。

4.根据权利要求3所述的直流电动机，其特征在于每当轴旋转180°，在电流传导绕组中流过的电流会有一个最大值。

5.根据权利要求1所述的直流电动机，其特征在于，绕组数对应于换向器槽数，但其中一个绕组对电流而言成开路，由此有电流流过的绕组数比换向器槽数少。

6.根据权利要求1所述的直流电动机，其特征在于绕组数相当于比换向器槽数少的某数。

7.根据权利要求1所述的直流电动机，其特征在于电流传导绕组其位置毗邻换向器槽。

8.一种闭环控制系统，包括一个直流电动机，该直流电动机包括一个不平衡的绕组和一个轴，其特征在于：

该直流电动机将构造成，当直流电压施加在电动机上时，会使轴旋转，且产生一个随时间变化的电流，该电流值在最大值、一个小于最大值的中间值和小于中间值的低值这三者之间变化，最大值是电动机轴位置的指示；所述系统进一步包括：

一个电动机位置信号源，该电动机位置信号源产生一个电动机位置信号指令值，以使直流电动机轴旋转到所需之位置。

一个反馈回路，其构造成能产生一个实际位置信号，该信号代表了直流电动机轴的实际位置，该实际位置信号是由电流的时变值而导出的，该反馈回路还要构造成能产生一个电动机位置误差信号，该误差信号代表了在电动机位置信号源所产生的电动机位置信号指令值与实际位置信号之间的任何差异，

一个直流电压源，该直流电压源连接到该直流电动机；

其中，电动机位置误差信号连接到直流电压源，并根据该电动机位置误差信号，使直流电动机轴旋转，以校正任何直流电动机轴所需位置中的误差。

9.根据权利要求8所述的闭环控制系统，其特征在于电动机位置信号源包括一个微处理器和一个控制器中的一个。

10.根据权利要求8所述的闭环控制系统，其特征在于反馈回路包括一个特殊应用积分回路(ASIC)，它设计成能根据电流的时变值生成实际位置信号。

11.根据权利要求10所述的闭环控制系统，其特征在于反馈回路还包括一个比较器，其构造成能生成电动机位置误差信号，该误差信号代表了在由电动机位置信号源产生的电动机位置信号指令值与实际位置信号之间的任何差异。

12.根据权利要求8所述的闭环控制系统，其特征在于该系统还包括一个连接到电动机轴的打印机构。

13.根据权利要求8所述的闭环控制系统，其特征在于直流电动机包括：

一个换向器，该换向器具有多个槽，并构造成可以旋转；

多个绕组，电流传导绕组数比换向器槽数少。

14.根据权利要求13所述的闭环控制系统，其特征在于绕组数对应于换向器槽数，此外，其中一个绕组对电流形成开路，以使电流传导绕组数比换向器槽数少。

15.根据权利要求13所述的闭环控制系统，其特征在于绕组数相当于比换向器槽数少的某数。