專利名稱：磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及永磁直流電動(dòng)機(jī)，具體涉及一種磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，永磁直流電動(dòng)機(jī)可分為兩大類 一類是有刷永磁直流電動(dòng)機(jī)，另 一類是無(wú)刷永磁直流電動(dòng)機(jī)。有刷永磁直流電動(dòng)機(jī)的主體結(jié)構(gòu)是永磁體固 定在定子上，繞組線圈設(shè)置在轉(zhuǎn)子上，在電動(dòng)機(jī)一端的定子上固定有電刷， 轉(zhuǎn)子上固定有換向器，電能是通過(guò)電刷、換向器向轉(zhuǎn)子上的電樞繞組供電。 這種電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好、繞 組線圈利用率和運(yùn)行效率高等。缺點(diǎn)是由于電刷跟換向器是以機(jī)械方式進(jìn) 行換向，因而存在著機(jī)械摩擦，由此帶來(lái)了噪聲、火花、無(wú)線電干擾以及壽 命短等致命弱點(diǎn)，再加上維修困難等缺點(diǎn)，從而大大限制了它的應(yīng)用范圍。 無(wú)刷永磁直流電動(dòng)機(jī)的主體結(jié)構(gòu)是繞組線圈設(shè)置在定子上，永磁體固定在 轉(zhuǎn)子上，利用電子換相器代替了有刷永磁直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械換向器，因而避 免了機(jī)械方式進(jìn)行換向帶來(lái)的問(wèn)題。但目前的無(wú)刷永磁直流電動(dòng)機(jī)的電子換 相方式是利用霍爾元件對(duì)轉(zhuǎn)子的磁極進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置信號(hào) 進(jìn)行集中譯碼，去控制功率開(kāi)關(guān)三極管的導(dǎo)通或截止。根據(jù)這種集中譯碼控 制方式設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的電子芯片，只能用于一種類型的電動(dòng)機(jī)繞組結(jié)構(gòu)中，即 該種電子換向器不能靈活的應(yīng)用在各種不同的繞組結(jié)構(gòu)中。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種能有效發(fā)揮有刷永磁直 流電動(dòng)機(jī)和無(wú)刷永磁直流電動(dòng)機(jī)各自的優(yōu)點(diǎn)并避免各自存在的缺點(diǎn)的磁刷永 磁直流電動(dòng)機(jī)。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是 一種磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)，它包括有設(shè)置 在定子上的繞組和設(shè)置在轉(zhuǎn)子上的永磁體，在所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)固定設(shè)置于轉(zhuǎn) 子軸上至少有一對(duì)永磁體磁刷，固定在所述定子上有一電路板，在該電路板 上設(shè)置有組成電子換向器的霍爾元件、雙電壓比較器和功率開(kāi)關(guān)三極管。
本實(shí)用新型有益效果是不僅解決了有刷永磁直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械換向方式存在的問(wèn)題，而且其電子換向器能夠靈活地運(yùn)用在永磁直流電動(dòng)機(jī)的不同繞 組上，具有機(jī)械性能好、效率高、無(wú)換向磨損和火花、適用范圍廣、方便對(duì) 電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制、軟啟動(dòng)控制和調(diào)速控制等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)主剖視示意圖； 圖2是圖1的A-A剖視圖3是本磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)繞組與電子換向器連接示意圖； 圖4是本磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)電子換向器的換向單元電路圖； 圖5是雙電壓比較器的電路圖。
具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。
如附圖1和附圖2，本磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)包括有設(shè)置在定子上的繞組 1和設(shè)置在轉(zhuǎn)子上的永磁體2，在所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子軸上有一對(duì) 永磁體磁刷3，固定在所述的定子上有一電路板4，在該電路板4上設(shè)置有 組成電子換向器的霍爾元件5、雙電壓比較器6和功率開(kāi)關(guān)三極管7。所述 的電路板4的板面與轉(zhuǎn)子軸的軸向相垂直，所有的霍爾元件5以轉(zhuǎn)子軸為圓 心沿圓周均勻分布在電路板上并與磁刷保持在有效的距離內(nèi)。
附圖3給出了本實(shí)用新型電動(dòng)機(jī)繞組與電子換向器連接的一個(gè)實(shí)施例， 該實(shí)施例為八槽疊繞組兩磁極的磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)。它具有由一 S極永磁 體塊和一 N極永磁體塊組成的一對(duì)永磁體磁刷3對(duì)稱地固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸 上，八只霍爾元件5均勻排布在一個(gè)與轉(zhuǎn)子軸同心的圓周上，每一霍爾元件 5與相連接的一雙電壓比較器6和一對(duì)功率開(kāi)關(guān)三極管7組成電子換向器的 一換向單元，并且連接在相鄰兩繞組l的節(jié)點(diǎn)上。
附圖4給出了本磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)電子換向器的換向單元電路 一只 霍爾元件5的輸出端連接到雙電壓比較器6的輸入端，雙電壓比較器6的兩 個(gè)輸出端分別通過(guò)電阻8連接到兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)三極管7的基極，兩功率開(kāi)關(guān) 三極管7分別為PNP型和NPN型，兩功率開(kāi)關(guān)三極管的集電極相連接并且 接到繞組1間的節(jié)點(diǎn)Vo上，PNP型功率開(kāi)關(guān)三極管的發(fā)射極連接電動(dòng)機(jī)工 作電源的正極Vdd， NPN型功率開(kāi)關(guān)三極管的發(fā)射極接地，各換向單元電路的電源正極Vcc均由一只三端穩(wěn)壓器供電，換向單元電路電源的負(fù)極與電動(dòng) 機(jī)工作電源的負(fù)極連在一起為共地。
附圖5給出了本實(shí)用新型的雙電壓比較器6的一種電路圖三只分壓電
阻9串聯(lián)連接，其一端連接換向單元電路電源正極Vcc，另一端接地，三只 串聯(lián)電阻9的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別連接兩個(gè)運(yùn)算放大器10的同相輸入端，兩個(gè)運(yùn) 算放大器10的反相輸入端相連接為與霍爾元件5輸出端相連接的輸入端 Vi，兩個(gè)運(yùn)算放大器10的輸出端分別為通過(guò)電阻與PNP型的功率開(kāi)關(guān)三極 管相連接的低電平輸出端Voi和通過(guò)電阻與NPN型功率開(kāi)關(guān)三極管相連接 的高電平輸出端Vo2。
本實(shí)用新型具體實(shí)施時(shí)，雙電壓比較器6和霍爾元件5可集成設(shè)計(jì)，則 更有利于規(guī)?；a(chǎn)。
權(quán)利要求1、一種磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)，包括有設(shè)置在定子上的繞組(1)和設(shè)置在轉(zhuǎn)子上的永磁體(2)，其特征是在所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子軸上至少有一對(duì)永磁體磁刷(3)，固定在所述定子上有一電路板(4)，在該電路板(4)上設(shè)置有組成電子換向器的霍爾元件(5)、雙電壓比較器(6)和功率開(kāi)關(guān)三極管(7)。
專利摘要一種磁刷永磁直流電動(dòng)機(jī)，它包括有設(shè)置在定子上的繞組和設(shè)置在轉(zhuǎn)子上的永磁體，在所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子軸上至少有一對(duì)永磁體磁刷，固定在所述定子上有一電路板，在該電路板上設(shè)置有組成電子換向器的霍爾元件、雙電壓比較器和功率開(kāi)關(guān)三極管。本實(shí)用新型不僅解決了有刷永磁直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械換向方式存在的問(wèn)題，而且其電子換向器能夠靈活地運(yùn)用在永磁直流電動(dòng)機(jī)的不同繞組上，具有機(jī)械性能好、效率高、無(wú)換向磨損和火花、適用范圍廣、方便對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制、軟啟動(dòng)控制和調(diào)速控制等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K11/00GK201378776SQ200920102169
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者涂陽(yáng)東 申請(qǐng)人:涂陽(yáng)東