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直流无刷电机的制作方法

发布时间:2024-02-20 14:10:34 | 作者: 半岛在线登录官网


  本实用新型涉及一种直流无刷电机,作为一种新型的传动、远动、自动和遥控的动力元件,大范围的应用于航空、航天、仪器仪表、过程控制等各种自动化及遥控系统中,亦可大范围的应用于办公机械、医疗机械和视听设备等驱动系统中。

  通常所用的直流电机均为有刷电机,这种电机有严重的电火花干扰、噪声大、不防爆,有大的机械摩擦和损耗,因而降低了运行的可靠性和稳定能力,影响了常规使用的寿命,电机效率也低。目前虽有直流无刷电机问世,但由于其体积大,电机本体上还需带上一个体积很大的电子控制和一大束连接电缆,故使用十分不便,且价格昂贵。

  本实用新型的目的是设计一种电机本体与控制电路合为一体,结构紧密相连,使用起来更便捷,成本低廉的无刷直流电机。

  本实用新型的技术方案是永磁转子、驱动线圈、装有霍尔元件的控制线路组合在一个机壳内,永磁转子装于轴上,装有霍尔元件的控制线路板直接置于电机壳内,位于永磁转子的一侧,在控制线路板一侧的驱动线圈与永磁转子耦合。装在控制线路板上的霍尔元件作为磁场位置传感器,它对永磁转子磁极位置信号进行仔细的检测,经集成电路运算、功率放大,使驱动线圈带动永磁转子产生旋转力矩。

  图2为园柱形直流无刷电机结构原理图;图3为盘形直流无刷电机典型结构图;图4为园柱形直流无刷电机典型结构图;图5为控制板单霍尔元件电路图;图6为控制板双霍尔元件电路图;图7为控制板三霍尔元件电路图。

  由于用途不一,驱动功率不一,永磁转子有不同的形状,而且与驱动线圈有不同的耦合方式,而且控制线路亦不同,作为风机用直流无刷电机,永磁转子采用盘形(即平面型)结构,驱动线圈采用平面形结构,控制电路板只需装有单个霍尔元件用于检测永磁转子磁极的位置,这种结构的无刷直流电机若用于中、小功率轻负载驱动,如电脑软、硬磁盘驱动、计算机外部设备、录音录像系统、仪表用高速陀螺驱动等则需采用双霍尔元件控制电路。若需驱动较大负载,功率从数瓦到数百瓦,用在所有自控、遥控及传动系统中,则永磁转子采用园柱形结构,驱动线圈采用多极靴定子绕组,控制电路上装有2个或3个霍尔元件。这可由下面实施例作进一步说明。

  实施例1由图3所示,这是一种典型的盘形直流无刷电机,在旋转轴1上装有盘形永磁转子2,紧靠盘形永磁转子的端面耦合有平面驱动线个,也可为若干个,它固定在控制线上并连同电子元器件一起,用螺钉安装。根据用途,在控制线个霍尔元件,装有一个霍尔元件的电路由图5所示,霍尔元件H一端通过电阻R与电源E连接,另一端接地,而其输出端通过IC1、IC2推动功率放大管BG1、BG2工作,BG1、BG2集极分别和驱动线连接,装二个霍尔元件的电路由图6所示。

  实施例2由图4所示,这是一种典型的柱形转子直流无刷电机,永磁转子2为园柱形结构,它装于轴1上,并插入绕有驱动线的一侧轴上套有控制线,按用途,在控制线上装二个或三个霍尔元件,其电路由图6和图7所示,霍尔元件H输出端通过集成电路IC运算,再经功率放大器P后与驱动线连接。

  本实用新型由于无电刷,因而电机无火花、防爆、噪声低、无摩擦、寿命长,维护方便,并且可做到起动迅速,起动力矩大,能无级调速,温升低耗电少,高效率节约能源,由于控制电路板与电机本体装在一个外壳内,结构紧密相连,使用起来更便捷,有广泛应用领域。

  权利要求1.一种由永磁转子、驱动线圈和控制线路板组成的直流无刷电机,其特征是永磁转子2,驱动线,装有霍尔元件的控制线组合在一个机壳内,永磁转子2装于轴1上,装有霍尔元件的控制线直接置于由机壳内,位于永磁转子2的一侧,在控制线一侧的驱动线所述的直流无刷电机,其特征是永磁转子2为园柱形。

  4.根据权利要求1所述的直流无刷电机,其特征是控制线个霍尔元件H,霍尔元件H通过集成电路IC、功率放大电路P与驱动线相连接。

  专利摘要本实用新型涉及一种直流无刷电机,在旋转轴上装有永磁转子及内装霍尔元件的控制线路板,在控制板一侧装有与永磁转子耦合的驱动线圈,按不同使用场合有盘形和柱形两种结构的永磁转子以及分别装有单、双、三个霍尔元件的控制线路板,本实用新型优点是无火花、防爆、噪声低。无摩擦、寿命长、能无级调速、高效率节约能源、使用起来更便捷可广泛的用于航空、航天、仪器仪表,过程控制等自动化及遥控系统,用于办公、医疗机械和视听设备系统中。