專利名稱：一種永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動機領(lǐng)域，具體涉及一種永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機。
背景技術(shù)：
電動機按其工作電源種類可以劃分為直流電動機和交流電動機。目前，常規(guī)永磁直流電動機用電刷和換向器進行機械換向使電動機運轉(zhuǎn)，由于換向器和電刷易磨損、換向噪聲大，電刷碳粉污染損壞電氣設(shè)備，造成電動機維護周期短、故障率高，使運行可靠性差， 由于火花的產(chǎn)生還造成電磁波、干擾無線電設(shè)備。而且，永磁直流電動機多采用永磁定子固定于機殼內(nèi)壁，轉(zhuǎn)子上繞設(shè)線圈繞組，在運行過程中轉(zhuǎn)子上的繞組線圈摩擦受損的幾率較尚ο
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供了一種永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，包括電動機殼體、定子電樞、永磁轉(zhuǎn)子，所述定子電樞與永磁轉(zhuǎn)子固定于電動機殼體內(nèi)，所述定子電樞由線圈繞組、定子鐵心組成，所述定子鐵心具有一對以上的齒，所述線圈繞組繞于所述齒上形成定子磁極，所述定子電樞固定于所述電動機殼體內(nèi)壁形成一圓周，所述永磁轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸軸承固定于所述定子電樞的圓周內(nèi)，所述定子電樞上的線圈繞組連接用于控制所述定子電樞上所述齒的磁極磁性的電子換向裝置。優(yōu)選地，所述永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和永磁鐵，所述永磁鐵固定于所述轉(zhuǎn)子鐵心外端面。優(yōu)選地，所述永磁轉(zhuǎn)子具有一對以上由永磁鐵形成的磁極。優(yōu)選地，所述電子換向裝置包括用于感應(yīng)轉(zhuǎn)子磁極極性及位置的傳感器和控制電路，所述控制電路主要由電子開關(guān)管組成，所述定子磁極的線圈的抽頭通過所述電子開關(guān)管連接至直流電源，所述傳感器連接電子開關(guān)管的控制端，控制電子開關(guān)管的閉合與關(guān)斷。優(yōu)選地，所述傳感器為霍爾傳感器。優(yōu)選地，相鄰的兩個以上的線圈繞組串聯(lián)并分別繞設(shè)在相鄰的兩個以上的定子鐵心的齒上，形成同一極性的定子磁極。本實用新型提供的永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機以永磁體作為中心轉(zhuǎn)子，而將定子固定于電機殼體的內(nèi)壁上并以電子換向的方式取代了現(xiàn)有的碳刷換向的機械工作方式，使得該電動機既具有永磁電機工作特性硬、效率高的優(yōu)點，又可以避免有刷電機機械換向所帶來的易磨損、噪音高等問題。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1本實用新型實施例的旋轉(zhuǎn)磁場直流電動機的剖視圖；圖2本實用新型實施例的旋轉(zhuǎn)磁場直流電動機的定子電樞與永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本實用新型實施例的旋轉(zhuǎn)磁場直流電動機的電子換向裝置的電路圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。實施例如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，包括電動機殼體101、定子電樞102、永磁轉(zhuǎn)子103，所述定子電樞102與永磁轉(zhuǎn)子103固定于電動機殼體101內(nèi)，如圖2所示，所述定子電樞102由線圈繞組1021、定子鐵心1022組成，所述定子鐵心1012具有一對以上的齒，所述線圈繞組1021繞于所述齒上形成定子磁極，所述定子電樞102固定于所述電動機殼體101內(nèi)壁形成一圓周，所述永磁轉(zhuǎn)子103通過轉(zhuǎn)軸軸承 104固定于所述定子電樞102的圓周內(nèi)，所述定子電樞102上的線圈繞組1021連接用于控制所述定子電樞102上所述齒的磁極磁性的電子換向裝置。在電機殼體的前后端還分別具有前端蓋105和后端蓋106，所述前端蓋105和后端蓋106的中心固定著轉(zhuǎn)軸軸承104，電機的輸出軸107固定于兩個軸承之間，所述永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心1031和永磁鐵1032，轉(zhuǎn)子鐵心1031主要由硅鋼片構(gòu)成，在硅鋼片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子鐵心的外端面固定有永磁鐵1032，可以理解的是所述轉(zhuǎn)子的外端面為圓柱面，因此所述永磁鐵1032為圓環(huán)的一部分且與該圓柱面相匹配，所述永磁鐵1032具有兩個磁極，其中一個磁極正對所述定子電樞102，另一個磁極正對電機輸出軸107的軸心，為了電機更加穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子鐵心1031的外端面具有一對以上的永磁鐵1032，每對永磁鐵1032固定在轉(zhuǎn)子鐵心1031形成的圓的同一直徑上，即每對永磁鐵1032關(guān)于永磁轉(zhuǎn)子圓心對稱，本實用新型實施例中，所述永磁鐵共有2對，均勻分布在轉(zhuǎn)子外端面上，即相鄰的兩個永磁鐵之間為90°弧度?？梢岳斫獾氖?，所述永磁轉(zhuǎn)子可以具有一對以上由永磁鐵形成的轉(zhuǎn)子磁極，即在轉(zhuǎn)子外端面上還可以增加更多的永磁鐵，永磁鐵的數(shù)目為2的整數(shù)倍即可，在轉(zhuǎn)子外端面的面積足夠大的情況下，永磁鐵的數(shù)目越多，那么電機的性能就越佳。如圖2所示為本實用新型實施例提供的定子電樞的結(jié)構(gòu)示意圖，定子電樞102上的定子鐵心1022主要由硅鋼片組成，每片硅鋼片呈倒“T”型，多片硅鋼片重疊在一起形成定子鐵心的齒1023，所述硅鋼片在接近轉(zhuǎn)子的一端具有與所述轉(zhuǎn)子同弧度的端面，在硅鋼片的中段形成凹槽用于線圈繞組1021繞設(shè)其上，相鄰的兩個齒接合在一起形成一個圓周， 所述線圈繞組1021繞設(shè)在所述齒1023上形成定子磁極，可以理解的是，在定子電樞上需形成一對以上的定子磁極。本實用新型實施例中，所述定子電樞上相鄰的兩個以上的線圈繞組串聯(lián)并分別繞設(shè)在相鄰的兩個以上的定子鐵心的齒上，形成同一極性的定子磁極。為了便于理解，本實用新型實施例以2對定子磁極的定子電樞為例，所述定子鐵心具有8個齒， 其中相鄰的兩個齒上的線圈具有一個抽頭，即該相鄰兩個齒上的線圈繞組串聯(lián)且繞線方向相同，因此形成同一極性的定子磁極，所以定子鐵心具有8個齒但是實際上只形成2對定子磁極，之所以在相鄰的兩個齒上形成同一極性的磁極，主要是考慮到讓定子磁極上的磁感線能夠更加均勻的以圓周方式分布，因此，也可以將定子鐵心上的齒數(shù)增加而不改變線圈繞組的抽頭數(shù)目，可以理解的是，線圈繞組的抽頭數(shù)目等于定子磁極的數(shù)目，在每個齒上形成一個磁極便需要每個線圈繞組都具有一個抽頭即可。在電機殼體空間允許的情況下，定子電樞上的定子磁極數(shù)目越多那么電機的運轉(zhuǎn)速度及穩(wěn)定性就會越好。線圈繞組的抽頭連接用于控制所述定子電樞上所述齒的磁極磁性的電子換向裝置，本實用新型實施例所述電子換向裝置的控制電路部分如圖3所示，由于本實用新型實施例提供的定子電樞上線圈繞組的抽頭為4根，因此本實用新型實施例中所述電子換向裝置的電路部分的電子開關(guān)管的數(shù)目也對應(yīng)作出調(diào)整，本實用新型實施例中的電子開關(guān)管為晶體三極管，所述電子換向裝置的電路部分包括晶體三極管BG1、BG2、BG3、BG4、BG5、BG6、 BG7、BG8，所述線圈繞組抽頭Al連接于晶體管BGl的發(fā)射極，通過晶體管BGl連接至直流電源的正極，所述線圈繞組抽頭Al連接于晶體管BG2的集電極，通過晶體管BG2連接至直流電源的負極；所述線圈繞組抽頭A2連接于晶體管BG5的發(fā)射極，通過晶體管BG5連接至直流電源的正極，所述線圈繞組抽頭A2連接于晶體管BG6的集電極，通過晶體管BG6連接至直流電源的負極；所述線圈繞組抽頭Bl連接于晶體管BG7的發(fā)射極，通過晶體管BG7連接至直流電源的正極，所述線圈繞組抽頭Bl連接于晶體管BG8的集電極，通過晶體管BG8連接至直流電源的負極；所述線圈繞組抽頭B2連接于晶體管BG3的發(fā)射極，通過晶體管BG3 連接至直流電源的正極，所述線圈繞組抽頭B2連接于晶體管BG4的集電極，通過晶體管BG4 連接至直流電源的負極；本實用新型實施例中，轉(zhuǎn)子的每個磁極均對應(yīng)設(shè)有一個傳感器用于感應(yīng)轉(zhuǎn)子磁極的磁性及位置，本實用新型實施例中的傳感器為霍爾傳感器，具有良好的磁感應(yīng)性能，所述傳感器連接電子開關(guān)管的控制端，因此，霍爾傳感器的信號經(jīng)放大輸出給晶體三極管的基極，此處晶體三極管的基極作為控制端，使得晶體三極管實現(xiàn)開關(guān)功能。工作過程中，晶體三極管BG1、BG3、BG5、BG7作為一組同時導(dǎo)通或關(guān)斷，晶體三極管BG2、BG4、BG6、BG8作為一組同時導(dǎo)通或關(guān)斷，例如，當(dāng)晶體三極管BG1、BG3、BG5、BG7同時導(dǎo)通時，此時晶體三極管BG2、BG4、BG6、BG8同時關(guān)斷，電流從線圈繞組抽頭A1、A2流進， 從線圈繞組抽頭Bi、B2流出；當(dāng)晶體三極管BG2、BG4、BG6、BG8同時導(dǎo)通時，此時晶體三極管BG1、BG3、BG5、BG7同時關(guān)斷，電流從線圈繞組抽頭Bi、B2流進，從線圈繞組抽頭Al、A2 流出，因此，當(dāng)每組霍爾傳感器感應(yīng)到永磁轉(zhuǎn)子的磁性及位置時，便會產(chǎn)生一個電信號，控制每組晶體三極管的閉合與關(guān)斷都會使線圈中的電流方向改變，從而改變定子電樞上定子磁極的極性，實現(xiàn)定子電樞上磁場旋轉(zhuǎn)與永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)同步，提高整個電機的工作效率。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，包括電動機殼體、定子電樞、永磁轉(zhuǎn)子，所述定子電樞與永磁轉(zhuǎn)子固定于電動機殼體內(nèi)，所述定子電樞由線圈繞組、定子鐵心組成，其特征在于所述定子鐵心具有一對以上的齒，所述線圈繞組繞于所述齒上形成定子磁極，所述定子電樞固定于所述電動機殼體內(nèi)壁形成一圓周，所述永磁轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸軸承固定于所述定子電樞的圓周內(nèi)，所述定子電樞上的線圈繞組連接用于控制所述定子電樞上所述齒的磁極磁性的電子換向裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，其特征在于所述永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和永磁鐵，所述永磁鐵固定于所述轉(zhuǎn)子鐵心外端面。
3.如權(quán)利要求1或2所述永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，其特征在于所述永磁轉(zhuǎn)子具有一對以上由永磁鐵形成的轉(zhuǎn)子磁極。
4.如權(quán)利要求1所述的永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，其特征在于所述電子換向裝置包括用于感應(yīng)轉(zhuǎn)子磁極極性及位置的傳感器和控制電路，所述控制電路主要由電子開關(guān)管組成， 所述定子磁極線圈的抽頭通過所述電子開關(guān)管連接至直流電源，所述傳感器連接電子開關(guān)管的控制端，控制電子開關(guān)管的閉合與關(guān)斷。
5.如權(quán)利要求4所述的永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，其特征在于所述傳感器為霍爾傳感器。
6.如權(quán)利要求4所述的永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，其特征在于相鄰的兩個以上的線圈繞組串聯(lián)并分別繞設(shè)在相鄰的兩個以上的定子鐵心的齒上，形成同一極性的定子磁極。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機，包括電動機殼體、定子電樞、永磁轉(zhuǎn)子，所述定子電樞與永磁轉(zhuǎn)子固定于電動機殼體內(nèi)，所述定子電樞由線圈繞組、定子鐵心組成，所述定子鐵心具有一對以上的齒，所述線圈繞組繞于所述齒上形成定子磁極，所述定子電樞固定于所述電動機殼體內(nèi)壁形成一圓周，所述永磁轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸軸承固定于所述定子電樞的圓周內(nèi)，所述定子電樞上的線圈繞組連接用于控制所述定子電樞上所述齒的磁極磁性的電子換向裝置。本實用新型提供的永磁旋轉(zhuǎn)直流電動機既具有永磁電機工作特性硬、效率高的優(yōu)點，又可以避免有刷電機機械換向所帶來的易磨損、噪音高等問題。
文檔編號H02K1/14GK202309463SQ20112037709
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者王保澤 申請人:深圳市配天電機技術(shù)有限公司