專利名稱：電動旋轉餐桌的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動旋轉餐桌。
背景技術：
桌子是一種基本的家具。傳統的桌子通常由木板或類似材料制成的桌面，并用支架、腿或一根支柱支撐。對于飯店或賓館所使用的具有較大桌面的桌子而言，由于用餐者不易用到距離其較遠的食品，故在現有技術中通常用可旋轉的桌面，特別是電動旋轉的桌面來解決用餐問題。中國專利2514711公告的名稱為“一種穩定性強的電動旋轉餐桌”就是可轉動桌面的一個例子。該餐桌公開的內容有桌體、旋轉桌芯、主軸和電機，其主軸的中間部位套有固定在桌體上的中軸承，主軸上固定有邊沿帶有通孔的支盤，以及設置在旋轉桌芯底部的多根幅條。其意是想利用電機的轉動帶動旋轉桌芯轉動，并利用主軸和幅條保持旋轉桌芯穩定。
由于該餐桌利用傳統電機作為桌面轉動的動作源，而傳統電機的轉子是套在定子里面的，要想使轉子有較大的直徑，唯一解決辦法是增加電機的整體容積，而電機的容積增大一方面可導致成本的提高，另一方面大容積的電機通常具有較大的輸出功率，對于驅動可轉動的桌面而言，無疑是一種大的浪費；反過來，如采用直徑小的轉子驅動桌面，必須要配備有減速和傳動裝置，以及相應的穩定機構，這些裝置的配備會使餐桌的結構復雜，直接造成成本的提高。
平面磁極式電動機的轉子雖然不受定子容積的影響，可以在起動轉矩允許的前提下隨意設定，但到目前為止，還沒有發現將這種電機應用在餐桌方面的報導，另外，由于餐桌的旋轉桌面在轉動過程中要求有羅慢的轉速，而現有的無論是傳統電機還是平面磁極式電機，對于其輸出轉速的控制均不能隨意設定，而只有通過減速裝置限定旋轉桌面的轉動速度，進而造成使用成本和制作成本提高。
發明內容
本實用新型的任務是提供一種利用將轉子直接作為旋轉桌面和直接控制旋轉桌面轉動速度及提高轉動力矩的方式解決使用和制作成本問題的電動旋轉餐桌。
本實用新型所提出的電動旋轉餐桌具有兼作電機轉子的旋轉桌面和平行地設置在所述旋轉桌面下方的且由桌腿支撐的固定桌面，在固定桌面上安裝有為旋轉桌面提供旋轉磁場的定子，以及用于控制所述旋轉桌面轉動的電機伺服驅動器。
所述電機伺服驅動器具有設置在電機輸出端的用于檢測電機轉速和電樞電流的反饋單元；和主控單元，該主控單元內存貯有預先設定的電機轉速和轉矩及位置的期望值，用于接收所述反饋單元的檢測數據并與所述期望值進行比較以對電機發出控制指令的比較單元；以及由主控單元的輸出信號控制的并施加在電機輸入端的執行單元。
所述反饋單元包括用于檢測電樞電流的電流反饋組件和用于檢測電機轉速的速度反饋組件。
所述電流反饋組件可由具有自身帶有放大和模數轉換功能的電流傳感器構成，或者由取樣電阻和將該取樣電阻取出的電流信號放大的放大器，及對經放大后的電流模擬信號轉換成數字信號的模數轉換器構成。所述速度反饋組件由用以周期地對所述電機輸出轉速進行采樣的編碼器和與該編碼器輸出端相接的可將數據輸入到所述主控單元內數據預處理模塊構成。
所述執行單元具有功率驅動單元和通過該功率驅動單元驅動的并施加在電機上的用于操縱電機轉速的逆變電路。
所述定子和轉子均由平面式磁極構成。所述定子具有由安裝在固定桌面上的2n(n為自然數)等間距的永磁體所構成的磁極，而轉子由纏繞在旋轉桌面下表面的電磁線圈所構成。
由于本實用新型采用了近似于平面電機的結構，且使轉子兼作旋轉桌面，而不需要有減速機構和傳動機構作中間部件，所以，該種餐桌的結構特別簡單，制作成本非常低，且電機的輸出功率相對較小，節省了相對多的電能；同時，轉子的輸入端采用了一個電機伺服驅動器，該驅動器可使電機輸出低轉速和大轉矩，非常適合于餐桌的需要的轉速和轉矩。
附圖1是本實用新型所提出的電動旋轉餐桌一個實施例的外觀結構示意圖；附圖2是圖1中電機伺服驅動器一個實施例的控制原理框圖；附圖3是圖2中主控單元的控制原理示意圖。
參見圖1，該圖給出本實用新型所提出的電動旋轉餐桌一個實施例的外觀整體結構。從圖1中可以看出，該餐桌10基本上包括桌腿11和由桌腿11支撐的固定桌面12，以及平行地安裝在固定桌面12上方的旋轉桌面13，而所述旋轉桌面13由電機4驅動。
電機4包括由平面式磁極構成的定子41和轉子42。轉子42可采用平面式的印刷電路板(因印刷電路板式的轉子屬現有技術，所以，圖中沒有給出具體結構)，故轉子42可設置在旋轉桌面13的下底面附加板件上或者直接設置在旋轉桌面13的下表面。在固定桌面12的上表面且與所述轉子42相對應的部位安裝有定子41，以便為轉子42提供旋轉的磁場。定子41還可以由安裝在固定桌面12上的2n(n為自然數)個等間距的永磁體所構成，其中，n可根據固定桌面12的大小選擇，在通常情況下，n選擇在2至8之間；而轉子42還可以由纏繞在旋轉桌面13下表面的電磁線圈構成。
參見圖2，該圖給出控制旋轉桌面13轉動的電機伺服驅動器7一個實施例的控制原理框圖。該實施例中的伺服驅動器包括整流模塊1、濾波電容2、反饋單元和主控單元FPGA。反饋單元包括電流反饋組件3和速度反饋組件5。
電流反饋組件3由與電機4的電樞電流相連接的取樣電阻31和將該取樣電阻31取出的電流信號放大的放大器32，再將經放大后的電流模擬信號轉換成數字信號的模數轉換器A/D構成。電流反饋組件3也可以由具有自身帶有放大和模數轉換功能的電流傳感器構成。速度反饋組件5包括安裝在電機輸出端的編碼器51和用于接收該編碼器51輸出信號的數據預處理模塊CPLD。該編碼器51用以周期地對所述電機4輸出轉速進行采樣，而數據預處理模塊CPLD是由可編程邏輯模塊構成，也可成為主控單元FPGA的一部分。執行單元6由功率驅動單元61和施加在電機上的用于操縱電機轉速的逆變電路62構成，功率驅動單元61可采用現有的功率模塊，它可將FPLA輸出信號放大以作為逆變電路62的輸入電源。逆變電路62可為電機4提供兩個方向轉動的電能。
交流電經整流模塊1和濾波電容2整流濾波后將直流電輸入到電機4的輸入端，由主控單元FPGA向功率驅動單元61發出指令信號，并通過反饋單元實時檢測電機4的轉速和位置及轉矩信號，再將該反饋信號輸入到主控單元FPLA內與其內預先設定的期望值進行比較，且由主控單元FPGA將比較后的結果進行處理后再輸出給執行單元6。
參見圖3，該圖給出主控單元FPGA的伺服控制原理示意圖。從圖3中可以看出，該伺服驅動器依次設置有位置環、速度環和電流環這三個控制環，其中，電流反饋信號與位置環的輸入端連接，速度反饋信號與速度環的輸入端連接。
權利要求1.一種電動旋轉餐桌，其特征在于該餐桌具有兼作電機轉子的旋轉桌面和平行地設置在所述旋轉桌面下方的且由桌腿支撐的固定桌面，在固定桌面上安裝有為旋轉桌面提供旋轉磁場的定子，以及用于控制所述旋轉桌面轉動的電機伺服驅動器。
2.根據權利要求1所述的電動旋轉餐桌，其特征在于所述電機伺服驅動器具有設置在電機輸出端的用于檢測電機轉速和電樞電流的反饋單元；和主控單元，該主控單元內存貯有預先設定的電機轉速和轉矩及位置的期望值，用于接收所述反饋單元的檢測數據并與所述期望值進行比較以對電機發出控制指令的比較單元；以及由主控單元的輸出信號控制的并施加在電機輸入端的執行單元。
3.根據權利要求2所述的電動旋轉餐桌，其特征在于所述反饋單元包括用于檢測電樞電流的電流反饋組件和用于檢測電機轉速的速度反饋組件。
4.根據權利要求3所述的電動旋轉餐桌，其特征在于所述電流反饋組件可由具有自身帶有放大和模數轉換功能的電流傳感器構成，或者由取樣電阻和將該取樣電阻取出的電流信號放大的放大器，及對經放大后的電流模擬信號轉換成數字信號的模數轉換器構成。
5.根據權利要求3所述的電動旋轉餐桌，其特征在于所述速度反饋組件由用以周期地對所述電機輸出轉速進行采樣的編碼器和與該編碼器輸出端相接的可將數據輸入到所述主控單元內數據預處理模塊構成。
6.根據權利要求2所述的電動旋轉餐桌，其特征在于所述執行單元具有功率驅動單元和通過該功率驅動單元驅動的并施加在電機上的用于操縱電機轉速的逆變電路。
7.根據權利要求1所述的電動旋轉餐桌，其特征在于所述定子和轉子均由平面式磁極構成。
8.根據權利要求1或7所述的電動旋轉餐桌，其特征在于所述定子具有由安裝在固定桌面上的2n(n為自然數)等間距的永磁體所構成的磁極，而轉子由纏繞在旋轉桌面下表面的電磁線圈所構成。
專利摘要本實用新型涉及一種電動旋轉餐桌，該餐桌具有兼作電機轉子的旋轉桌面和平行地設置在所述旋轉桌面下方的且由桌腿支撐的固定桌面，在固定桌面上安裝有為旋轉桌面提供旋轉磁場的定子，以及用于控制所述旋轉桌面轉動的電機伺服驅動器。用平面電機的轉子兼作旋轉桌面，不需要有減速機構和傳動機構作中間部件，且該電機能輸出低轉速和大轉矩，使該種餐桌的結構特別簡單，制作和使用成本非常低。
文檔編號A47B11/00GK2796517SQ200520090969
公開日2006年7月19日 申請日期2005年5月25日 優先權日2005年5月25日
發明者趙寶業 申請人:趙寶業