專利名稱:直流無(wú)刷圓周頂扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于直流無(wú)刷電扇制造領(lǐng)域,主要用于鐵路客車(chē)、海運(yùn)客輪及汽車(chē)駕駛室的夏天降溫。
本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中的已有技術(shù)是目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的圓周頂扇,主要以整流子和碳刷作為換向元件,所以極易產(chǎn)生碳刷磨損、花火及粉塵污染,同時(shí)整機(jī)功耗大。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的是取掉現(xiàn)有圓周頂扇中的整流子及碳刷,設(shè)計(jì)一種功耗小的直流無(wú)刷圓周頂扇。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是1、設(shè)計(jì)思想本圓周頂扇是將永磁轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置信號(hào)通過(guò)霍爾位置傳感器傳輸比較放大器,依次啟動(dòng)VMOS場(chǎng)效應(yīng)大功率管工作,使對(duì)應(yīng)的定子線圈流過(guò)一定的電流而產(chǎn)生磁場(chǎng),推動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子不停的旋轉(zhuǎn)。(1)直流無(wú)刷圓周頂扇采用霍爾器件作為本實(shí)用新型的換向位置檢測(cè)傳感器,轉(zhuǎn)子采用鐵氧體永磁材料構(gòu)成,該永磁轉(zhuǎn)子為四極~八極,采用四~八塊扇形鐵氧體永磁材料(粘合)構(gòu)成。(2)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)管采用VMOS場(chǎng)效應(yīng)大功率管,由于該大功率管是一種電壓控制器件,輸入阻抗高、輸入電流甚微、開(kāi)關(guān)速度快、并具有負(fù)的電流溫度系數(shù),因而不存在二次擊穿損壞現(xiàn)象,克服了普通大功率晶體管輸入電流大,隨溫升增高而電流劇增損壞的缺點(diǎn)。(3)本圓周頂扇定子繞組線圈感應(yīng)峰值電壓的吸收限幅元件采用壓敏電阻,利用它良好的非線性及響應(yīng)速度快、耐浪涌電流沖擊的優(yōu)點(diǎn),因此比傳流的阻容吸收回路性能穩(wěn)定,工作可靠。2、結(jié)構(gòu)方案直流無(wú)刷圓周頂扇,該頂扇有一卡盤(pán)式底座1,支架2與卡盤(pán)式底座相連,電機(jī)外殼3與支架相連,旋轉(zhuǎn)齒輪箱4位于電機(jī)外殼的一端部且與支架相連,風(fēng)葉8固定在轉(zhuǎn)子軸上,護(hù)罩9罩在葉片上,電子定子10上繞有4組~8組線圈(L1--L4)且線圈的兩端分別并聯(lián)連接一壓敏電阻(Vl1-V4),并且在定子內(nèi)埋有2--4只霍爾器件6作為換向位置傳感器,位于定子內(nèi)的霍爾器件的排列呈對(duì)稱狀,電機(jī)定子10位于電機(jī)外殼3內(nèi),永磁轉(zhuǎn)子5為4--8極由4--8塊扇形鐵氧體永磁材料構(gòu)成且永磁轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸固為一體而位于電機(jī)定子內(nèi)。驅(qū)動(dòng)電路板7位于支架2上的凹槽內(nèi),它是由1--2個(gè)比較放大器IC、4--8個(gè)VMOS場(chǎng)效應(yīng)二極管、電阻、電容構(gòu)成。當(dāng)霍爾器件為2只、線圈為4只、比較放大器為1只時(shí),驅(qū)電電路板的電阻R2和R3的一端分別接霍爾器件H1和H2的輸入端,R2和R3的另一端并接接比較放大器IC1的電源正端、電容C的正極、R1的一端及二極管D2的負(fù)極,C的負(fù)極和D2的正極接地,R1的另一端接線圈L1--L4的一端及D1的負(fù)極,D1的正極接保險(xiǎn)絲、電源正極,比較放大器IC1和IC2的同相端和反相端、反相端和同相端分別連接后分別接霍爾器件H1的輸出端,比較放大器IC3和IC4的同相端和反相端、反相端和同相端分別連接后分別接霍爾器件H2的輸出端,霍爾器件H1和H2的接地端接地,比較放大器IC1--IC4的輸出端分別接電阻R4--R7的一端,R4--R7的另一端分別接VMOS場(chǎng)效管T1--T4的柵極,T1--T4的漏極分別接線圈L1--L4的另一端,T1--T4的源極接IC4的一端及電源的負(fù)極,R8--R11分別并接在T1--T4的柵極及源極間。3、工作原理當(dāng)本頂扇通直流電源后,霍爾器件感應(yīng)出一位置信號(hào),通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路的輸入級(jí)輸出一位置信號(hào),該信號(hào)啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)大功率VMOS管,該VMOS管導(dǎo)通,相對(duì)應(yīng)的定子線圈流過(guò)一定的電流產(chǎn)生磁場(chǎng),推動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí),另一霍爾器件感應(yīng)出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置,該位置信號(hào)又驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的大功率VMOS管,使定子線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),推動(dòng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),如此周而復(fù)始,使四只驅(qū)動(dòng)管在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的360°內(nèi)輪流工作,相對(duì)應(yīng)的定子繞組線圈產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng),推動(dòng)轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,一是取掉整流子及碳刷,采用霍爾器件作為換向檢測(cè)傳感器,因而保證了工作的穩(wěn)定可靠性,降低了能耗;二是驅(qū)動(dòng)電路采用VMOS場(chǎng)效應(yīng)大功率管,克服了普通大功率輸入電流大,隨溫升增高而電流劇增損壞的不足,并且大大地簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電路使之成本低、工作穩(wěn)定可靠。三是定子線圈感應(yīng)峰值電壓的吸收限幅元件采用壓敏電阻,使得吸收電路性能穩(wěn)定、工作可靠;四是轉(zhuǎn)子采用四塊~八塊扇形鐵氧體永磁材料構(gòu)成,具有加工方便、表面磁場(chǎng)強(qiáng)度高、堅(jiān)固耐用的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是直流無(wú)刷圓周頂扇的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是直流無(wú)刷圓周頂扇的驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
實(shí)施例圖1和圖2是直流無(wú)刷圓周頂扇的一種實(shí)施例。
實(shí)施1、參照?qǐng)D2外購(gòu)霍爾器件6、電阻、電容、二極管、VMOS場(chǎng)效應(yīng)管,比較放大器,自制或外協(xié)印制板,最后將電子無(wú)器件焊接在印制板上后進(jìn)行調(diào)試;2、參照?qǐng)D1,卡盤(pán)式底座1、支架2、電機(jī)外殼3、旋轉(zhuǎn)齒輪箱4、風(fēng)葉8、護(hù)罩9均按現(xiàn)有技術(shù)制作或外協(xié),永磁轉(zhuǎn)子5由四塊扇形鐵氧體永磁材料粘合而成,永磁轉(zhuǎn)子5與轉(zhuǎn)軸固為一體,四組線圈L1--L4繞在電機(jī)定子10上且分別在四線組線圈的兩端并有壓敏電阻(V1--V4),二只霍爾器件6埋在電機(jī)定子上,其輸入輸出端接驅(qū)動(dòng)電路;3、安裝調(diào)試參照?qǐng)D1和圖2及說(shuō)明書(shū)第五部分按現(xiàn)有技術(shù)安裝調(diào)試即可。
權(quán)利要求1.一種直流無(wú)刷圓周頂扇,該頂扇有一卡盤(pán)式底座1,支架2與卡盤(pán)式底座相連,電機(jī)外殼3與支架相連,旋轉(zhuǎn)齒輪箱4位于電機(jī)殼的一端部且與支架相連,風(fēng)葉8固定在轉(zhuǎn)子軸上,護(hù)罩9罩在葉片上,其特征在于電機(jī)定子10上繞有4組~8組線圈(L1~L4)且線圈的兩端分別并聯(lián)連接一壓敏電阻(U1~U4)上,并且在定子內(nèi)埋有2~4只霍爾器件6作為換向位置傳感器,電機(jī)定子10位于電機(jī)外殼3內(nèi),永磁轉(zhuǎn)子5為4~8極由4~8塊扇形鐵氧體永磁材料構(gòu)成且永磁轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸固為一體而位于電機(jī)定子內(nèi),驅(qū)動(dòng)電路板7位于支架2上的凹槽內(nèi),它是由1~2個(gè)比較放大器IC、4~8個(gè)VMOS場(chǎng)效應(yīng)管、二極管、電阻和電容構(gòu)成,當(dāng)霍爾器件為2只、線圈為4只、VMOS管為4只、比較放大器為1只時(shí),驅(qū)動(dòng)電路板的電阻R2和R3的一端分別接霍爾器件H1和H2的輸入端,R2和R3的另一端并接接比較放大器IC1的電源正端、電容C的正極、R1的一端及二極管D2的負(fù)極,C的負(fù)極和D2的正極接地,R1的另一端接線圈L1~L4的一端及D1的負(fù)極,D1的正極接保險(xiǎn)絲、電源正極,比較放大器IC1和IC2的同相端和反相端、反相端和同相端分別連接后分別接霍爾器件H1的輸出端,比較放大器IC3和IC4的同相端和反相端、反相端和同相端分別連接后分別接霍爾器件H2的輸出端,霍爾器件H1和H2的接地端接地,比較放大器IC1~I(xiàn)C4的輸出端分別接電阻R4~R7的一端,R4~R7的另一端分別接VMOS管T1~T4的柵極,T1~T4的漏極分別接線圈L1~L4的另一端,T1~T4的源極極接IC4的一端及電源的負(fù)極,R8~R11分別并接在T1~T1的柵極及源極間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無(wú)刷圓周頂扇,其特征是位于定子內(nèi)的霍爾器件6的排列呈對(duì)稱狀。
專利摘要直流無(wú)刷圓周頂扇主要用于鐵路客車(chē)、每運(yùn)客輪及汽車(chē)駕駛室的夏天降溫。它采用霍爾器件及驅(qū)動(dòng)電路取掉了現(xiàn)有技術(shù)中的整流子及碳刷,保證了整機(jī)的工作可靠性,大大地降低了整機(jī)的功耗;轉(zhuǎn)子采用若干塊扇形鐵氧體永磁材料粘合而成;因而具有表面磁場(chǎng)強(qiáng)度高、加工方便的特點(diǎn),定子線圈采用壓敏電阻吸收線圈感應(yīng)峰值電壓,因而具有性能穩(wěn)定、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04D27/02GK2090890SQ9120570
公開(kāi)日1991年12月18日 申請(qǐng)日期1991年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月7日
發(fā)明者王都魁, 信福存 申請(qǐng)人:寶雞市渭濱區(qū)譚家地區(qū)商店, 鐵道部鄭州鐵路局車(chē)輛處, 王都魁