一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法，包括：設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子；一個(gè)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)子極數(shù)相同、同極錯(cuò)位的觸發(fā)磁環(huán)；在定子極芯上繞制線圈，將極芯線圈串連成相繞組；由傳感器、H橋、相繞組組成以相為單位的基本控制單元，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)基本控制單元組成；各基本控制單元的傳感器在觸發(fā)磁環(huán)的觸發(fā)下輸出轉(zhuǎn)子磁極的位置信號，去控制H橋的輸出狀態(tài)，接通相繞組的電流并控制各相電流的方向，使相電流激發(fā)出與觸發(fā)磁環(huán)極數(shù)相同、空間分布相同、與轉(zhuǎn)子磁極同極錯(cuò)位的定子磁場，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明既克服傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)，又保留其優(yōu)點(diǎn)，具有調(diào)速，正反轉(zhuǎn)控制方便,驅(qū)動(dòng)電路簡單等特點(diǎn)。
【專利說明】一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)，特別涉及直流電動(dòng)機(jī)，尤其是機(jī)電一體化的永磁無刷直 流電動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有技術(shù)中，直流電動(dòng)機(jī)自面世以來，都離不開換向器和電刷。電刷與高速旋轉(zhuǎn) 換向器接觸時(shí)，會產(chǎn)生電火花，電火花不但對周圍電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，也會使電刷和換 向器加速磨損。加上調(diào)速、正反轉(zhuǎn)控制困難等固有缺點(diǎn)，限制了它在現(xiàn)代的數(shù)控伺服系統(tǒng)中 的應(yīng)用。
[0003] 目前，應(yīng)用于數(shù)控領(lǐng)域，也稱為永磁無刷電動(dòng)機(jī)的中小功率電動(dòng)機(jī)有兩種：
[0004] 1、三相方波永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)：即數(shù)控業(yè)界所俗稱的"無刷直流電動(dòng)機(jī)"或稱 "伺服電動(dòng)機(jī)"，這種電動(dòng)機(jī)配合編碼器、電子尺等位移傳感器所組成的閉環(huán)伺服系統(tǒng)，廣泛 用于現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備中。
[0005] 2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)：這種電動(dòng)機(jī)所組成的開環(huán)控制系統(tǒng)，被廣泛用于中、低端的數(shù)控設(shè) 備中。
[0006] 嚴(yán)格來說，以上兩種電動(dòng)機(jī)并不屬"直流電動(dòng)機(jī)"這個(gè)范疇。因?yàn)榈谝环N"無刷直 流電動(dòng)機(jī)"實(shí)際上是由三相逆變電路產(chǎn)生三相方波電流來驅(qū)動(dòng)的三相電動(dòng)機(jī)，只是用直流 電作電源而已。這種機(jī)電一體化的電動(dòng)機(jī)其驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜、價(jià)格昂貴。
[0007] 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)也是用直流電作電源，經(jīng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生一系列時(shí)序脈沖方 波電流來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)、運(yùn)行噪聲大、發(fā)熱嚴(yán)重而且 效率低。
[0008] 那么，到底有沒有用直流電運(yùn)行、既保留直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)、又不存在傳統(tǒng)直流電 動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)的無刷直流電動(dòng)機(jī)？在現(xiàn)有技術(shù)中，尚無此類信息披露。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中有刷直流電動(dòng)機(jī)必須帶電刷運(yùn)行的問題。本發(fā)明提出一種觸 發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成和驅(qū)動(dòng)方法。
[0010] 在現(xiàn)有中小型永磁有刷直流電動(dòng)機(jī)中，有兩個(gè)電刷的兩極永磁直流電動(dòng)機(jī)和四個(gè) 電刷的四極永磁直流電動(dòng)機(jī)兩種。本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的二極、四極中小型永磁直流電動(dòng)機(jī) 無刷運(yùn)行的同時(shí)，也克服了直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、正反轉(zhuǎn)控制困難的缺點(diǎn)。
[0011] 本發(fā)明是通過采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0012] 實(shí)施一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法，所述的構(gòu)成和驅(qū)動(dòng)方法 包括如下步驟：
[0013] 為實(shí)現(xiàn)永磁直流電動(dòng)機(jī)的無刷驅(qū)動(dòng)，本發(fā)明將傳統(tǒng)的永磁直流電動(dòng)機(jī)的永磁體從 定子轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)子上，而將轉(zhuǎn)子的電樞繞組轉(zhuǎn)移到定子上。
[0014] A、首先是設(shè)置永磁轉(zhuǎn)子：
[0015] 在轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯，然后在轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置永磁體而成。
[0016] B、接下來設(shè)置電動(dòng)機(jī)定子，在定子上設(shè)置極芯、繞制極芯線圈和將極芯線圈串連 成相繞組：
[0017] 定子極芯以偶數(shù)設(shè)置，在每只極芯上繞制極芯線圈，將兩只繞向相同的極芯線圈 串接成一個(gè)相繞組；相繞組的兩個(gè)線圈分別為第一線圈和第二線圈。
[0018] C、接下來在轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置一磁環(huán)架和在磁環(huán)架上設(shè)置觸發(fā)磁環(huán)：
[0019] 在轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置一磁環(huán)架，其優(yōu)選的方法是將轉(zhuǎn)子軸延長伸出后端蓋一段形成副 軸，將磁環(huán)架固定在副軸上與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在磁環(huán)架上設(shè)置一個(gè)觸發(fā)磁環(huán)，觸發(fā)磁環(huán)的磁 極極數(shù)與同軸的永磁轉(zhuǎn)子的磁極極數(shù)相同，兩者之間的同極要錯(cuò)位設(shè)置。
[0020] D、接下來設(shè)置一印刷電路板：
[0021] 印刷電路板用來容納電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，并將各個(gè)相繞組的兩個(gè)輸入端接入印刷 電路板的相應(yīng)接口，與印刷電路板中的各相所屬的H橋開關(guān)電路的兩個(gè)輸出端連接；印刷 電路板被固定在后端蓋外，并使印刷電路板上的繞組位置傳感器與轉(zhuǎn)子軸上的觸發(fā)磁環(huán)相 耦合。
[0022] 所述的驅(qū)動(dòng)電路由霍爾傳感器、H橋開關(guān)電路、相繞組組成以相為單位的基本控制 單元，一臺電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)基本控制單元組成，每個(gè)相繞組配置一個(gè)；
[0023] 所述的霍爾傳感器，跟隨各個(gè)相繞組的第一線圈分布，是代表各個(gè)相繞組的第一 線圈的準(zhǔn)確的位置，所以稱為"繞組位置傳感器"。
[0024] 步驟A所述的永磁轉(zhuǎn)子，是由轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體S極、永磁體N極組成；永 磁轉(zhuǎn)子有二極或四極兩種；當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子為二極時(shí)，由一塊永磁體N極和一塊永磁體S極磁瓦 固定在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子鐵心上組成永磁轉(zhuǎn)子的兩個(gè)極而成，兩極間呈180°分布；當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子 為四極時(shí)，由兩塊永磁體S極、永磁體N極固定在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子鐵心上組成永磁轉(zhuǎn)子的四個(gè)極 而成，異極之間呈90°分布；永磁轉(zhuǎn)子的磁極極數(shù)決定電動(dòng)機(jī)的極數(shù)，當(dāng)轉(zhuǎn)子為二極時(shí)，定 子電樞繞組通電后所激發(fā)的定子磁場也是兩極；當(dāng)轉(zhuǎn)子為四極時(shí)，定子電樞繞組通電后所 激發(fā)的定子磁場也是四極；所述的永磁體是由磁材料預(yù)制成瓦形經(jīng)充磁而成的磁瓦。
[0025] 步驟B所述將兩只繞向相同的極芯線圈串接成一個(gè)相繞組，其串連的方法是：跟 隨電動(dòng)機(jī)所配永磁轉(zhuǎn)子磁極異極之間的分布角度，將兩只定子極芯線圈串接成一個(gè)相繞 組；即：當(dāng)本機(jī)永磁轉(zhuǎn)子磁極N極與S極之間呈180°分布時(shí)，將兩只相距180°、繞向相同 的極芯線圈串接成一個(gè)相繞組；當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子的磁極N極與S極之間呈90°分布時(shí)，將兩只 相距90°、繞向相同的極芯線圈串接成一個(gè)相繞組；一個(gè)相繞組為一相，一臺兩極電動(dòng)機(jī) 的定子電樞繞組最少為二相，一臺四極電動(dòng)機(jī)的定子電樞繞組最少為四相；所述的將兩個(gè) 繞向相同的極芯線圈串連為一個(gè)相繞組，其目的是：當(dāng)相繞組接通直流電流時(shí)，相繞組所在 的兩個(gè)極芯的向心極靴一個(gè)呈N極，另一個(gè)呈S極。
[0026] 步驟C所述在磁環(huán)架上設(shè)置觸發(fā)磁環(huán)，觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)與同軸的永磁轉(zhuǎn)子的 極數(shù)相同；當(dāng)轉(zhuǎn)子為二極時(shí)，所述的觸發(fā)磁環(huán)也是二極，當(dāng)轉(zhuǎn)子為四極時(shí)，所述的觸發(fā)磁環(huán) 也是四極；
[0027] 所述的同極錯(cuò)位設(shè)置是：在二極電動(dòng)機(jī)中，觸發(fā)磁環(huán)的N極與同軸的永磁轉(zhuǎn)子N極 錯(cuò)開90°設(shè)置；在四極電動(dòng)機(jī)中，觸發(fā)磁環(huán)的N極與同軸的永磁轉(zhuǎn)子N極錯(cuò)開45°設(shè)置；兩 者之間的同極錯(cuò)位設(shè)置的結(jié)果是：觸發(fā)磁環(huán)的磁極相對永磁轉(zhuǎn)子的磁極在同極相斥、異極 相吸的方向都向著同一方向。
[0028] 步驟D所述由繞組位置傳感器、H橋開關(guān)電路模塊、相繞組組成以相為單位的基本 控制單元中配置的繞組位置傳感器，視驅(qū)動(dòng)電路選用的H橋開關(guān)電路不同而不同，有配置 一個(gè)或二個(gè)兩種；為優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)由外接電信號控制，其 優(yōu)選方法是選用帶DIR控制輸入端的H橋開關(guān)電路，這種H橋開關(guān)電路的DIR輸入端口分 別輸入H、L兩個(gè)信號，便可控制H橋開關(guān)電路的輸出狀態(tài)，所以每個(gè)基本控制單元只須設(shè)一 個(gè)繞組位置傳感器為H橋開關(guān)電路提供控制信號源；
[0029] 所述的基本控制單元由一個(gè)繞組位置傳感器、一塊H橋開關(guān)電路、一個(gè)相繞組組 成以相為單位的基本控制單元；各基本控制單元還包括正反轉(zhuǎn)控制電路、脈沖調(diào)寬（PWM) 調(diào)速信號隔離電路，以及電源濾波，電源、正反轉(zhuǎn)和脈沖調(diào)寬（PWM)調(diào)速控制信號接入端 口；外接的正反轉(zhuǎn)控制、PWM調(diào)速信號源由驅(qū)動(dòng)電路的全部基本控制單元共用；
[0030] 各基本控制單元在觸發(fā)磁環(huán)的觸發(fā)下，獨(dú)立地接通各相電流并控制各相電流方 向，使各相電流在定子極芯的極靴上激發(fā)出與觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)相同、磁極的空間分布 相同、與永磁轉(zhuǎn)子同極錯(cuò)位的定子磁場，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)永磁直流電動(dòng)機(jī)無刷運(yùn)行。
[0031] 根據(jù)上述方法制造一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)包括：
[0032] 由轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體磁瓦組成永磁轉(zhuǎn)子；永磁轉(zhuǎn)子的磁極有二極或四極二 種；永磁轉(zhuǎn)子的磁極極數(shù)決定電動(dòng)機(jī)的極數(shù)。
[0033] 多只電動(dòng)機(jī)定子極芯，所述定子極芯偶數(shù)設(shè)置，在定子極芯上繞制極芯線圈；跟隨 同機(jī)永磁轉(zhuǎn)子異極之間的分布角度，將兩只繞向相同的定子極芯線圈串接成一個(gè)相繞組； 一個(gè)相繞組為一相，一臺兩極電動(dòng)機(jī)的定子電樞繞組最少為二相，一臺四極電動(dòng)機(jī)的定子 電樞繞組最少為四相。
[0034] 一磁環(huán)架設(shè)置在所述副軸上，磁環(huán)架與轉(zhuǎn)子軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在磁環(huán)架上設(shè)置有觸發(fā) 磁環(huán)；觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)與同軸永磁轉(zhuǎn)子的磁極極數(shù)相同，兩者之間的同極要錯(cuò)位設(shè)置， 使觸發(fā)磁環(huán)的磁極相對永磁轉(zhuǎn)子的磁極在同極相斥、異極相吸的方向都向著同一方向。
[0035] -印刷電路板用來容納電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，并將各個(gè)相繞組的兩個(gè)輸入端接入印 刷電路板的相應(yīng)接口；
[0036] 驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)基本控制單元組成；所述的基本控制單元由繞組位置傳感器、H 橋開關(guān)電路、相繞組組成以相為單位的基本控制單元；各基本控制單元還包括正反轉(zhuǎn)控制 電路、脈沖調(diào)寬（PWM)調(diào)速信號隔離電路、各主要元器件外圍電路等；正反轉(zhuǎn)控制、脈沖調(diào) 寬（PWM)調(diào)速信號源接入后由驅(qū)動(dòng)電路的全部基本控制單元共用；
[0037] 各基本控制單元在觸發(fā)磁環(huán)的觸發(fā)下，獨(dú)立地接通各相電流并控制各相電流方 向，使各相電流在定子極芯的極靴上激發(fā)出與觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)相同、磁極的空間分布 相同、與轉(zhuǎn)子的磁極同極錯(cuò)位的定子磁場，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)永磁直流電動(dòng)機(jī)無刷運(yùn)行。
[0038] 綜合如上所述：一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)在于：
[0039] -、將傳統(tǒng)的永磁直流電動(dòng)機(jī)的永磁體從定子轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)子上，而將轉(zhuǎn)子的電樞繞 組轉(zhuǎn)移到定子上；
[0040] 二、在轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯，在轉(zhuǎn)子鐵芯上固定磁瓦組成永磁轉(zhuǎn)子的磁極；永磁 轉(zhuǎn)子有兩極或四極兩種；轉(zhuǎn)子的極數(shù)決定電動(dòng)機(jī)的極數(shù)；
[0041] 三、在定子上設(shè)置定子極芯，定子極芯為偶數(shù)設(shè)置，在各個(gè)極芯上繞制極芯線圈； 跟隨本機(jī)轉(zhuǎn)子磁極異極之間的分布角度，將兩只繞向相同的極芯線圈串連成一個(gè)相繞組； 一個(gè)相繞組為一相，一臺兩極電動(dòng)機(jī)最少為二相，一臺四極電動(dòng)機(jī)最少為四相。
[0042] 四、在延長的轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)、與轉(zhuǎn)子極數(shù)相同的觸發(fā)磁環(huán)；當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子 磁極為二極時(shí)，觸發(fā)磁環(huán)也為二極，兩者的同極之間錯(cuò)開90°設(shè)置；當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極為四極時(shí)， 觸發(fā)磁環(huán)也為四極，兩者的同極之間錯(cuò)開45°設(shè)置，使觸發(fā)磁環(huán)的磁極相對于永磁轉(zhuǎn)子的 磁極，在同極相斥、異極相吸的方向都向著同一方向。
[0043] 五、每個(gè)相繞組設(shè)置一個(gè)繞組位置傳感器、各繞組位置傳感器跟隨相繞組的第一 線圈分布，并與第一線圈處在同一軸線上；傳感器在觸發(fā)磁環(huán)的觸發(fā)下輸出永磁轉(zhuǎn)子磁極 的位置信號，控制H橋開關(guān)電路的開關(guān)狀態(tài)；
[0044] 六、由繞組位置傳感器、H橋開關(guān)電路、相繞組成以相為單位的基本控制單元，電動(dòng) 機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)基本控制單元組成；各基本控制單元在觸發(fā)磁環(huán)的觸發(fā)下，獨(dú)立地接 通各相電流并控制各相電流方向，使各相電流在定子極芯的極靴上激發(fā)出與觸發(fā)磁環(huán)的磁 極極數(shù)相同、磁極的空間分布相同、與轉(zhuǎn)子同極錯(cuò)位的定子磁場，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)永磁 直流電動(dòng)機(jī)無刷運(yùn)行。七、采用脈沖調(diào)寬（PWM)調(diào)速技術(shù)，并在控制信號通道上嵌入受控可 倒相門電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、正反轉(zhuǎn)由外接電信號控制。
[0045] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)既克服了現(xiàn)有刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào) 速、正反轉(zhuǎn)控制困難，以及由于電刷帶來的缺點(diǎn)，又保持了現(xiàn)有有刷直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。并 實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、正反轉(zhuǎn)由電信號控制。
[0046] 本發(fā)明的觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路簡單，取材容易。由于將整機(jī)電流 分散到各基本控制單元上，用小功率開關(guān)器件就可驅(qū)動(dòng)大電動(dòng)機(jī)，節(jié)約成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047] 圖1是本發(fā)明一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法的構(gòu)造示意圖；
[0048] 圖2是本發(fā)明一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法中兩極四相電 動(dòng)機(jī)的定子極芯設(shè)置及組相方法、繞組位置傳感器的分布、永磁轉(zhuǎn)子、觸發(fā)磁環(huán)的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0049] 兩極四相電動(dòng)機(jī)的定子共設(shè)8只定子極芯，每個(gè)相隔45°分布。在極芯上繞制線 圈；跟隨本機(jī)永磁轉(zhuǎn)子磁極的異極之間的分布角度，將兩個(gè)相差180°、繞向相同的極芯繞 組串連成一個(gè)相繞組，組相后定子電樞共有四個(gè)相繞組；極芯線圈、相繞組、相繞組的輸入 端口都按相序編號 ；其中11&、12&、13&、14 &是各相繞組的第一線圈，1113、1213、1313、1413是 各相繞組的第二線圈；
[0050] 圖中：繞組位置傳感器跟隨相繞組的第一線圈（La)分布，并與第一線圈（La)處在 同一角度軸線上；
[0051] 兩極永磁轉(zhuǎn)子由一塊永磁體的N極磁瓦和一塊永磁體的S極磁瓦固定在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn) 子鐵芯上而成，兩極間留有氣隙；觸發(fā)磁環(huán)的極數(shù)與永磁轉(zhuǎn)子的磁極極數(shù)相同，兩極間不留 氣隙；觸發(fā)磁環(huán)的N極相對永磁轉(zhuǎn)子的N極向逆時(shí)針方向錯(cuò)開90°分布，使觸發(fā)磁環(huán)的磁 極相對于永磁轉(zhuǎn)子的磁極，在同極相斥、異極相吸的方向都向著順時(shí)針方向。
[0052] 所述的觸發(fā)磁環(huán)的N極相對永磁轉(zhuǎn)子的N極向逆時(shí)針方向錯(cuò)開90°分布，是從電 動(dòng)機(jī)前端蓋一方看、轉(zhuǎn)子軸輸出動(dòng)力一端正對自己時(shí)觸發(fā)磁環(huán)的N極與永磁轉(zhuǎn)子的N極的 錯(cuò)位方法；在副軸上安裝觸發(fā)磁環(huán)時(shí)，觸發(fā)磁環(huán)的N極比永磁轉(zhuǎn)子的N極應(yīng)向順時(shí)針方向錯(cuò) 開90°分布。
[0053] 圖3是本發(fā)明一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法中兩極四相電 動(dòng)機(jī)的相電流方向、各相電流在定子極芯極靴上激發(fā)的定子磁場磁極分布示意圖：
[0054] 當(dāng)各繞組位置傳感器處于圖2位置時(shí)，各繞組位置傳感器的輸出分別是：H1 = L、 H2 = L，H3 = H、H4 = H ;在兩L兩H的信號控制下，各基本控制單元的相流分別為：LI、L2 反向、L3、L4正向；將各相電流的方向標(biāo)志在各相繞組的輸入端上，再用右手定則標(biāo)出各極 芯極靴的極性分布；
[0055] 圖中：定子磁場以物理分界線22為界，22左邊既是定子磁場的S極，也是觸發(fā)磁 環(huán)的S極；同樣，右邊既是定子磁場的N極，也是觸發(fā)磁環(huán)的N極；兩者磁極的極數(shù)相同、分 布空間相同；
[0056] 圖中：定子的磁場的N極相對永磁轉(zhuǎn)子的N極向逆時(shí)針方向錯(cuò)開了 90,使定子磁 場磁極相對轉(zhuǎn)子磁極在同極相斥、異極相吸的方向都向著順時(shí)針方向，推動(dòng)轉(zhuǎn)子向順時(shí)針 方向偏轉(zhuǎn)；
[0057] 圖4是本發(fā)明一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法中以相為單位 的基本控制單元的電路原理圖；
[0058] 圖5是本發(fā)明一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例中的四 極六相永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子極芯分布、組相方法、繞組位置傳感器的分布、永磁轉(zhuǎn)子 磁極、觸發(fā)磁環(huán)磁極的組成以及定子電樞繞組初始通電時(shí)產(chǎn)生的定子磁場磁極的分布示意 圖；
[0059] 圖中：四極六相電動(dòng)機(jī)共設(shè)12個(gè)極芯，每個(gè)相隔30°分布；在極芯上繞制線圈，跟 隨本機(jī)永磁轉(zhuǎn)子磁極的異極之間的分布角度，將兩個(gè)相差90°、繞向相同的極芯線圈串連 成一個(gè)相繞組；
[0060] 永磁轉(zhuǎn)子的永磁體由兩塊N極磁瓦和兩塊S極磁瓦固定在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子鐵芯上組 成，異極之間呈90°分布，兩極之間留有氣隙；
[0061] 觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)與永磁轉(zhuǎn)子相同，兩極之間不留氣隙；觸發(fā)磁環(huán)的N極相對 永磁轉(zhuǎn)子的N極向逆時(shí)針方向錯(cuò)開45°，使觸發(fā)磁環(huán)的磁極相對于永磁轉(zhuǎn)子的磁極，在同 極相斥、異極相吸的方向都向著順時(shí)針方向；
[0062] 圖中：各繞組位置傳感器跟隨各相第一線圈分布，并與第一線圈處在同一角度軸 線上；
[0063] 當(dāng)各繞組位置傳感器處于圖5位置時(shí)，在電動(dòng)機(jī)通電的瞬間，在觸發(fā)磁環(huán)S極的觸 發(fā)下，各繞組位置傳感器輸出的控制信號都為L，使各基本控制單元的相電流均為反向；將 這個(gè)反向電流標(biāo)志在各相繞組的輸入端上；用右手定則將各相電流在極芯線圈激發(fā)的電磁 極性標(biāo)在各極芯的極靴上；
[0064] 用物理分界線22將定子磁場的各個(gè)磁極分隔后，四個(gè)極各占90°的空間；
[0065] 圖中：定子磁場的磁極極數(shù)與觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)相同、磁極的分布空間相同，定 子磁場的N極相對永磁轉(zhuǎn)子的N極向逆時(shí)針方向錯(cuò)開45°，使定子磁場磁極相對轉(zhuǎn)子磁極 在同極相斥、異極相吸的方向都向著順時(shí)針方向，推動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)；
[0066] 圖6是本發(fā)明一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例中的永 磁轉(zhuǎn)子從圖5位置向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)30°后，定子磁場與永磁轉(zhuǎn)子、觸發(fā)磁環(huán)的關(guān)系示意 圖；
[0067] 當(dāng)觸發(fā)磁環(huán)跟隨永磁轉(zhuǎn)子從圖5位置向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)30°后，觸發(fā)磁環(huán)的上下 兩條磁極分界線同時(shí)越過繞組位置傳感器HI、H4,使HI、H4由圖5中被觸發(fā)磁環(huán)的S極觸 發(fā)變?yōu)閳D6中的被N極觸發(fā)，兩個(gè)繞組位置傳感器輸出的信號就同時(shí)由L向H翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致第 一、第四基本控制單元的H橋開關(guān)電路的輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，促使第一、第四相電流由反向變成 正向；第一、第四相電流換向后，這兩相繞組所屬的第一線圈Lla、L4a極芯極靴由S極翻轉(zhuǎn) 成N極，第二線圈Lib、L4b極芯極靴由N極翻轉(zhuǎn)成S極，將這個(gè)過程標(biāo)在圖6上；
[0068] 此時(shí)，再用物理分界線22將定子磁場的各磁極分隔開來，其結(jié)果是：定子磁場的 四個(gè)極也各占90°的空間，定子磁場的磁極極數(shù)與觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)相同、磁極的分布 空間相同，定子磁場的N極相對轉(zhuǎn)子的N極向逆時(shí)針方向錯(cuò)開45°。即圖6中的觸發(fā)磁環(huán)、 定子磁場各極、永磁轉(zhuǎn)子各極之間的分布關(guān)系與圖5相同，只是在空間分布上向順時(shí)針方 向偏轉(zhuǎn)了 30°。這就又使定子磁場磁極相對永磁轉(zhuǎn)子磁極在同極相斥、異極相吸的方向都 向著順時(shí)針方向，推動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子繼續(xù)向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)。
[0069] 附圖中標(biāo)號：
[0070] 1 -轉(zhuǎn)子軸；2 -轉(zhuǎn)子鐵芯；3s_永磁體S極、3n_永磁體N極；3 -永磁轉(zhuǎn)子，由轉(zhuǎn) 子軸1、轉(zhuǎn)子鐵芯2、永磁體S極3s、永磁體N極組成；
[0071] 4 -定子極芯；La、Lb -極芯線圈；L -相繞組，由定子極芯線圈La、Lb組成；5 - 磁環(huán)架；6s -觸發(fā)磁環(huán)S極；6n -觸發(fā)磁環(huán)N極；6 -觸發(fā)磁環(huán)，由6s、6n組成；
[0072] 7 -繞組位置傳感器；8 -印刷電路板；11 -副軸；22 -物理分界線；
[0073] 91 -前軸承；92 -后軸承；93 -電動(dòng)機(jī)外殼；94 一前端蓋；95 -后端蓋；96 -驅(qū) 動(dòng)電路防塵蓋；

【具體實(shí)施方式】
[0074] 下面參照附圖所示的最佳實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0075] 如圖1-圖6所示，設(shè)計(jì)制造一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)包括：
[0076] 在轉(zhuǎn)子軸1上設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯2,在轉(zhuǎn)子鐵芯2上固定永磁體3n、3s組成永磁轉(zhuǎn)子3 的磁極，永磁體3n、3s是由磁材料預(yù)制成瓦形經(jīng)充磁而成的磁瓦；永磁轉(zhuǎn)子3有兩極或四極 兩種。
[0077] -定子設(shè)置多只定子極芯4,所述定子極芯4為偶數(shù)設(shè)置；在定子極芯上繞制極芯 線圈，將兩只繞向相同的極芯線圈串接成一個(gè)相繞組L。
[0078] 在兩極機(jī)電動(dòng)機(jī)中，定子電樞繞組最少由兩個(gè)相繞組組成，四極電動(dòng)機(jī)的電樞繞 組最少由四個(gè)相繞組組成。極芯線圈、相繞組、相繞組的輸入端都按相序編號；各相相繞組 的兩個(gè)輸入端用導(dǎo)線連接引出電動(dòng)機(jī)主體的后端蓋。
[0079] -副軸11，是轉(zhuǎn)子軸1延伸后穿越后端蓋95的一段而形成；
[0080] 一磁環(huán)架5設(shè)置在所述副軸11上，該磁環(huán)架5與轉(zhuǎn)子軸1同步轉(zhuǎn)動(dòng)，觸發(fā)磁環(huán)架 5上設(shè)置有觸發(fā)磁環(huán)6。觸發(fā)磁環(huán)6的磁極極數(shù)與同機(jī)永磁轉(zhuǎn)子3的極數(shù)相同、兩者之間的 同極要錯(cuò)位設(shè)置。
[0081] 一印刷電路板8用來容納電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，將各個(gè)相繞組的兩個(gè)輸入端接入印 刷電路板的相應(yīng)接口，與印刷電路板中的各相所屬的H橋開關(guān)電路的兩個(gè)輸出端連接；印 刷電路板被固定在后端蓋外，并使印刷電路板上的繞組位置傳感器與轉(zhuǎn)子軸上的觸發(fā)磁環(huán) 相奉禹合。
[0082] 印刷電路板按驅(qū)動(dòng)電路原理圖制作。
[0083] 驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)以相為單位的基本控制單元組成；每個(gè)基本控制單元由一個(gè)繞組 位置傳感器、一個(gè)H橋開關(guān)電路、一個(gè)相繞組組成；
[0084] 為實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速由外接電信號控制，H橋開關(guān)電路選用帶DIR、PWM 輸入端口的H橋模塊，并在每個(gè)基本控制單元中的DIR信號通道上嵌入正反轉(zhuǎn)控制電路，并 在調(diào)速信號通道上設(shè)置光耦隔離電路，避免各H橋模塊對PWM信號干擾。
[0085] 繞組位置傳感器跟隨各相繞組的第一線圈La位置分布，是代表各個(gè)相繞組的第 一線圈的準(zhǔn)確的角度位置；繞組位置傳感器在觸發(fā)磁環(huán)的觸發(fā)下，輸出永磁轉(zhuǎn)子磁極的位 置信號，去控制H橋開關(guān)電路的輸出狀態(tài)。
[0086] 各基本控制單元在觸發(fā)磁環(huán)的觸發(fā)下，獨(dú)立地接通各相電流并控制各相電流方 向，使各相電流在定子極芯的極靴上激發(fā)出與觸發(fā)磁環(huán)的極數(shù)相同、磁極的空間分布相同、 與永磁轉(zhuǎn)子的磁極同極錯(cuò)位的定子磁場，驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)永磁直流電動(dòng)機(jī)無刷運(yùn) 行。
[0087] 所述定子極芯的個(gè)數(shù)隨定子直徑不同而不同：二極電動(dòng)機(jī)最少為4個(gè)極芯，組成 二極二相電動(dòng)機(jī)；最多可以在12個(gè)極芯以上，組成六相以上的二極電動(dòng)機(jī)；四極電動(dòng)機(jī)最 少為8個(gè)極芯，組成四極四相電動(dòng)機(jī)；最多可以在12個(gè)極芯以上，組成六相以上的四極電動(dòng) 機(jī)。
[0088] 在觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)中，所設(shè)置的定子極芯越多，定子電樞繞組所組合 的相數(shù)就多。相數(shù)多，相電流依次換向的角度就越小，有利于電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。相繞組越多， 所用的H橋開關(guān)電路就多，這就將電動(dòng)機(jī)的總電流分散由多個(gè)H橋開關(guān)電路去完成，實(shí)現(xiàn)小 器件驅(qū)動(dòng)大電動(dòng)機(jī)。對電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和成本有利。
[0089] 最佳實(shí)施例：
[0090] 本發(fā)明的最佳實(shí)施例如圖1、圖4?圖6所示。
[0091] 一個(gè)有脈沖調(diào)寬（PWM)調(diào)速、正反轉(zhuǎn)控制功能的四極、六相觸發(fā)式永磁無刷直流 電動(dòng)機(jī)為如下結(jié)構(gòu)：
[0092] A、電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造如圖1，其各部份的構(gòu)成分別如下：
[0093] 1、四極永磁轉(zhuǎn)子3的構(gòu)成：
[0094] 如圖1、圖5所示：永磁轉(zhuǎn)子3在轉(zhuǎn)子軸1上固定一個(gè)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子鐵芯2,轉(zhuǎn)子鐵芯 2上預(yù)留固定磁瓦的位置；
[0095] 在轉(zhuǎn)子鐵芯2上固定兩塊S極永磁體3s、N極永磁體3n組成轉(zhuǎn)子的四個(gè)極；3n與 3s之間呈90°分布，各極之間留約3-4mm的氣隙，永磁體3n、3s是由磁材料預(yù)制成瓦形經(jīng) 充磁而成的磁瓦。
[0096] 永磁轉(zhuǎn)子在裝入機(jī)體之前，要在副軸11的末端上標(biāo)出永磁轉(zhuǎn)子其中一個(gè)N極的位 置的記號，以便主機(jī)組裝完成后在副軸11上安裝觸發(fā)磁環(huán)。
[0097] 2、定子電樞繞組的分相及各相繞組的分布：
[0098] 如圖5所示：六相電動(dòng)機(jī)的定子共設(shè)12個(gè)極芯4,各相隔30°均勻分布。在每個(gè) 極芯4上繞制極芯線圈。跟隨本機(jī)四極轉(zhuǎn)子3的永磁體S極3s、永磁體N極3n之間的分布 角度，將兩個(gè)相距90°、繞向相同的極芯線圈串連成一個(gè)相繞組L ;
[0099] 將其中一相設(shè)為第一相，并編號為Ll，L1所屬兩個(gè)極芯線圈La、Lb按相序分別編 號為Lla、Llb，Ll的兩個(gè)輸入端按相序分別編號為INla和INlb ;其余各相按順時(shí)針方向依 次編號為L2、L3、L4、L5、L6 ;各相的極芯線圈、輸入端也如圖5所示按相序編上號，將各相 繞組的兩個(gè)輸入端從后端蓋預(yù)留的孔位中引出機(jī)殼外。
[0100] 3、四極觸發(fā)磁環(huán)6的構(gòu)成：
[0101] 如圖1、圖5中的6所示：觸發(fā)磁環(huán)6由二塊N極四分之一環(huán)6n、二塊S極四分之一 環(huán)6s組成一個(gè)完整的環(huán)固定在磁環(huán)架5上。四分之一環(huán)6n與四分之一環(huán)6s之間呈90° 分布，各極之間不留氣隙；
[0102] 將帶有觸發(fā)磁環(huán)6的磁環(huán)架5固定在副軸11上；在副軸11上固定磁環(huán)架時(shí)，按副 軸11末端轉(zhuǎn)子其中一個(gè)N極的位置記號，使觸發(fā)磁環(huán)的N極6n相對于轉(zhuǎn)子的N極3n向順 時(shí)針方向錯(cuò)開45°，確保轉(zhuǎn)子軸動(dòng)力輸出端正對著自己時(shí)，觸發(fā)磁環(huán)的磁極相對永磁轉(zhuǎn)子 磁極在同極相斥、異極相吸的方向都向著順時(shí)針方向。
[0103] 4、驅(qū)動(dòng)電路各元器件的選型：
[0104] 圖4是一個(gè)基本控制單元的電路原理圖，實(shí)施例中的四極六相觸發(fā)式永磁無刷直 流電動(dòng)機(jī)共由六個(gè)圖4的基本控制單元組成；圖4中各主要元器件在滿足最大工作電壓和 最大工作電流的前提下，所選擇的主要器件的邏輯功能要滿足本實(shí)施例的要求，另外各主 要元器件的外圍電路越簡單越好。
[0105] a、H橋功率開關(guān)電路的選型：本實(shí)施例的H橋開關(guān)電路選用帶有脈沖調(diào)寬（PWM) 調(diào)速、正反轉(zhuǎn)DIR控制功能的LMD18200模塊，封裝模式選用T0-220-11。
[0106] LMD18200最高工作電壓為55V、最大連續(xù)工作電流為3A。3、4、5三個(gè)腳的有效輸 入信號電壓為〇. 8V-12V。表一是LMD18200的邏輯真值表：
[0107] 表一：LMD18200的邏輯真值表
[0108]

【權(quán)利要求】
1. 一種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成和驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述方法步驟包 括： A、 首先是設(shè)置永磁轉(zhuǎn)子（3): 在轉(zhuǎn)子軸（1)上設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯（2)，然后在轉(zhuǎn)子鐵芯（2)上設(shè)置永磁體（3s)、永磁體 (3n)而成； B、 接下來設(shè)置電動(dòng)機(jī)定子極芯（4)、繞制定子極芯線圈和將極芯線圈串連成相繞組 (L)： 定子極芯（4)以偶數(shù)設(shè)置，在定子極芯（4)上繞制線圈，將兩只定子極芯線圈串連成一 個(gè)相繞組（L)，相繞組（L)的兩個(gè)線圈分為第一線圈（La)、第二線圈（Lb); C、 接下設(shè)置一磁環(huán)架（5)和在磁環(huán)架（5)上設(shè)置觸發(fā)磁環(huán)（6): 將磁環(huán)架（5)固定在轉(zhuǎn)子軸（1)上與轉(zhuǎn)子（3)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；觸發(fā)磁環(huán)（6)的極數(shù)與同軸的 永磁轉(zhuǎn)子（3)的磁極極數(shù)相同，兩者之間的同極采用錯(cuò)位設(shè)置； D、 接下來設(shè)置一印刷電路板（8): 印刷電路板（8)被用來容納電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，并將各個(gè)相繞組的兩個(gè)輸入端接入印 刷電路板⑶的相應(yīng)接口，與印刷電路板⑶中的各基本控制單元的H橋開關(guān)電路的兩個(gè) 輸出端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法，其特征在 于： 步驟A所述的永磁轉(zhuǎn)子（3)，是由轉(zhuǎn)子軸（1)、轉(zhuǎn)子鐵芯（2)、永磁體（3s)、（3n)組成； 永磁轉(zhuǎn)子有二極或四極兩種：當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子為二極時(shí)，由一塊永磁體S極（3s)、一塊永磁 體N極（3n)固定在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子鐵心上組成永磁轉(zhuǎn)子的兩個(gè)極而成，兩極間呈180°分布；當(dāng) 永磁轉(zhuǎn)子為四極時(shí)，由兩塊永磁體S極（3s)、兩塊永磁體N極（3n)固定在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子鐵心 上組成永磁轉(zhuǎn)子的四個(gè)極而成，異極之間呈90°分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法，其特征在 于： 步驟B所述的將兩只定子極芯線圈串連成一個(gè)相繞組（L)，將相繞組（L)兩個(gè)線圈分為 第一線圈（La)、第二線圈（Lb); 所述的相繞組的串連方法是：跟隨本機(jī)所配永磁轉(zhuǎn)子（3)的異極之間的分布角度，將 兩只極芯線圈串連為一個(gè)相繞組（L)，即：當(dāng)本機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的N極與S極之間為180°分布 時(shí)，將兩個(gè)相差180°、繞向相同的極芯線圈串連成一個(gè)相繞組（L)，當(dāng)本機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的N極 與S極之間為90°分布時(shí)，將兩個(gè)相差90°、繞向相同的極芯線圈串連成一個(gè)相繞組（L)，將 各個(gè)相繞組的兩個(gè)輸入端穿越后端蓋引出到機(jī)體外。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法，其特征在 于： 步驟C所述接下來在轉(zhuǎn)子軸（1)上設(shè)置一磁環(huán)架（5 )和在磁環(huán)架（5 )上設(shè)置觸發(fā)磁環(huán) (6)： 所述的在轉(zhuǎn)子軸（1)上設(shè)置一磁環(huán)架（5)，其優(yōu)選的方法是將轉(zhuǎn)子軸（1)延長伸出后端 蓋（95) -段形成副軸（11)，然后在副軸（11)上設(shè)置磁環(huán)架（5); 所述的在磁環(huán)架（5)上設(shè)置觸發(fā)磁環(huán)（6)，觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)與同軸的永磁轉(zhuǎn)子的 極數(shù)相同；當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子為二極時(shí)，所配的觸發(fā)磁環(huán)也是二極，當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子為四極時(shí)，所配的 觸發(fā)磁環(huán)也是四極； 所述的兩者之間的同極采用錯(cuò)位設(shè)置，在二極電動(dòng)機(jī)中，觸發(fā)磁環(huán)的N極（6n)與同軸 的永磁轉(zhuǎn)子N極（3n)錯(cuò)開90°設(shè)置；在四極電動(dòng)機(jī)中，觸發(fā)磁環(huán)的N極（6n)與同軸的永磁 轉(zhuǎn)子的N極（3n)錯(cuò)開45°設(shè)置，兩者之間的同極錯(cuò)位設(shè)置的結(jié)果是：觸發(fā)磁環(huán)的磁極相對 永磁轉(zhuǎn)子的磁極在同極相斥、異極相吸的方向都向著同一方向。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及驅(qū)動(dòng)方法，其特征在 于： 步驟D所述印刷電路板（8)用來容納電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，并將各個(gè)相繞組的兩個(gè)輸入 端接入刷電路板（8)的相應(yīng)接口，驅(qū)動(dòng)電路包括：由繞組位置傳感器、H橋開關(guān)電路、相繞組 組成以相為單位的基本控制單元；一臺電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)基本控制單元組成，每個(gè) 相繞組配置一個(gè)； 所述的繞組位置傳感器（7)跟隨各相繞組的第一線圈（La)位置分布，代表相繞組的第 一線圈（La)的準(zhǔn)確位置；繞組位置傳感器（7)在觸發(fā)磁環(huán)（6)的觸發(fā)下，輸出永磁轉(zhuǎn)子（3) 的磁極的位置信號，去控制H橋開關(guān)電路的輸出狀態(tài)； 所述的基本控制單元還包括正反轉(zhuǎn)控制電路、調(diào)速信號隔離電路。
6. -種觸發(fā)式永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)包括： 由轉(zhuǎn)子軸（1)、永磁體S極（3s)、永磁體N極（3n)組成永磁轉(zhuǎn)子（3);永磁轉(zhuǎn)子的磁極 極數(shù)有二極或四極兩種；多只電動(dòng)機(jī)定子極芯（4)，所述定子極芯（4)為偶數(shù)設(shè)置，在定子 極芯上繞制極芯線圈；跟隨電動(dòng)機(jī)所配永磁轉(zhuǎn)子磁極的異極之間的分布角度，將兩只定子 極芯線圈串接成一個(gè)相繞組； 一磁環(huán)架（5)設(shè)置在所述的副軸（11)上，該磁環(huán)架（5)與轉(zhuǎn)子軸（1)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在磁環(huán) 架（5)上設(shè)置有觸發(fā)磁環(huán)（6)，觸發(fā)磁環(huán)（6)的磁極極數(shù)與同軸的永磁轉(zhuǎn)子（3)的磁極極數(shù) 相同、兩者的同極采用錯(cuò)位設(shè)置； 一印刷電路板（8)用來容納電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，并將各個(gè)相繞組的兩個(gè)輸入端接入刷 電路板（8)的相應(yīng)接口；由繞組位置傳感器、H橋開關(guān)電路、相繞組組成以相為單位的基本 控制單元；一臺電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)基本控制單元組成，每個(gè)相繞組配置一個(gè)；各基 本控制單元在觸發(fā)磁環(huán)的觸發(fā)下，獨(dú)立地接通各相電流并控制各相電流方向，使各相電流 在定子極芯的極靴上激發(fā)出與觸發(fā)磁環(huán)的磁極極數(shù)相同、空間分布相同、與永磁轉(zhuǎn)子的磁 極同極錯(cuò)位的定子磁場，驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)永磁直流電動(dòng)機(jī)無刷運(yùn)行。
【文檔編號】H02K1/27GK104377931SQ201410698768
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】朱福善 申請人:朱福善