專利名稱：一種采用信號(hào)繞組電子換向的電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流電機(jī)，尤其是一種采用信號(hào)繞組電子換向的電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的直流電機(jī)由于具有良好的詞速和起動(dòng)特性，因而越來越廣泛地被應(yīng)用于各種電動(dòng)車等的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)前使用的直流電機(jī)，有整流子和電刷等機(jī)械換向機(jī)構(gòu)，因此存在有換向火花、易受空氣的影響和腐蝕、壽命短、維修麻煩等問題。直流電機(jī)由于采用電子開關(guān)線路代替整流子和電刷，克服了上述有刷直流電機(jī)的全部缺點(diǎn)。但目前的無刷直流電機(jī)都需要裝設(shè)專門的位置傳感器，使電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積加大除主永磁轉(zhuǎn)子、定子鐵芯、定子電樞之外，還要有副永磁轉(zhuǎn)子、觸發(fā)磁極和轉(zhuǎn)子位置傳感器，正副永磁轉(zhuǎn)子同軸布置，使軸向長(zhǎng)度加長(zhǎng)，很難實(shí)現(xiàn)需要扁平結(jié)構(gòu)的使用場(chǎng)合，如電動(dòng)自行車、汽車水箱冷卻驅(qū)動(dòng)等。對(duì)于直流電機(jī)(包括有刷和無刷)為了實(shí)現(xiàn)起動(dòng)，停止和調(diào)速等控制以及過流和欠壓保護(hù)均需附加一些專設(shè)的器件和線路發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用信號(hào)繞組電子換向的電機(jī)本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該電機(jī)由端蓋、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、定子鐵芯、定子繞組和電腦控制部分組成。轉(zhuǎn)子由磁鋼和鐵芯組成。定子繞組由用于通電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的主繞組和用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的信號(hào)繞組組成。電腦控制部分包括定子繞組中的信號(hào)繞組、功率繞組的導(dǎo)通和關(guān)斷的三列功率管組成，每列二個(gè)功率管控制一組繞組的正反向通電。
本發(fā)明的有益效果是該電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、壽命長(zhǎng)、無火花干擾等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是一個(gè)四極電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是以電角度表示的定子繞組分布圖。
圖中，1是端盞，2是定子繞組，3是定子鐵芯，4是機(jī)殼，5是轉(zhuǎn)子，6是轉(zhuǎn)軸，7是磁鋼，8是轉(zhuǎn)子鐵芯，AX、BY、CZ是三相主繞組，A′X′、B′Y′、C′Z′是三相信號(hào)繞組。
具體實(shí)施例方式
如圖所示，主繞組用于通電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，信號(hào)繞組產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成正比的電勢(shì)，繞組軸線與主繞組重合，根據(jù)電勢(shì)的板性與大小決定哪一個(gè)主繞組通電和通電的方向。電機(jī)起動(dòng)時(shí)信號(hào)繞組沒有輸出電勢(shì)，起動(dòng)是通過電腦編程進(jìn)行控制的，轉(zhuǎn)速到達(dá)一定大小時(shí)，即改由信號(hào)繞組進(jìn)行控制。功率放大部分每列兩個(gè)功率管控制一相繞組的正反向通電，上面的功率管導(dǎo)通時(shí)繞組正向通電(如AX)，下面的功率管導(dǎo)通時(shí)繞組反向通電(如XA)，上下兩個(gè)功率管不能同時(shí)導(dǎo)通。三列功率管從左到右分別控制A、B、C三相繞組的導(dǎo)通和關(guān)斷。功率管的導(dǎo)通和關(guān)斷經(jīng)電壓放大由單片機(jī)進(jìn)行控制。電機(jī)起動(dòng)時(shí)由單片機(jī)給出控制信號(hào)，使主繞組按A、B、C順序通電，這時(shí)主繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)一定數(shù)值時(shí)即轉(zhuǎn)交給信號(hào)繞組產(chǎn)生的電勢(shì)進(jìn)行控制。當(dāng)需要電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，單片機(jī)給出的控制信號(hào)使主繞組按A、C、B順序通電。電機(jī)的欠壓保護(hù)可由單片機(jī)檢測(cè)電源電壓實(shí)現(xiàn)，過流保護(hù)可由單片機(jī)檢測(cè)串在主電路上的電阻壓降實(shí)現(xiàn)。電機(jī)的調(diào)速可通過單片機(jī)編程對(duì)功率放大部分進(jìn)行斬波來實(shí)現(xiàn)。如還需要其他特殊控制時(shí)也可通過單片機(jī)編程來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的電腦控制部分，可以采用任何型號(hào)的單片機(jī)，在輕便電動(dòng)車使用的無刷直流電機(jī)中我們采用了美國(guó)Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列中的8031單片機(jī)。功率放大部分可根據(jù)無刷直流電機(jī)的電源電壓和輸出功率進(jìn)行選擇功率管的電壓和電流參數(shù)。例如在電動(dòng)自行車中的電機(jī)電源電壓24伏，輸出功率80瓦，功率放大部分選用電壓60伏、電流50安的達(dá)林頓復(fù)合功率管，又如在電動(dòng)三輪車中的電機(jī)電源電壓24伏、輸出功率250瓦，功率放大部分選用電壓60伏、電流100安的達(dá)林頓復(fù)合功率管。
權(quán)利要求
1.一種采用信號(hào)繞組電子換向的電機(jī)，包括端蓋(1)、機(jī)殼(4)、轉(zhuǎn)子(5)、定子鐵芯(3)、定子繞組(2)和轉(zhuǎn)軸(6)組成，所述的轉(zhuǎn)子(5)由磁鋼(7)和鐵芯(8)組成，其特征是所述的電動(dòng)機(jī)還包括電腦控制部分；所述的定子繞組(2)由用于通電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的主繞組和用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的信號(hào)繞組；所述的電腦控制部分包括定子繞組(2)中的信號(hào)繞組，功率放大單元、電壓放大單元和單片機(jī)，功率放大單元由用以控制電機(jī)三相繞組的導(dǎo)通和關(guān)斷的三列功率臂組成，每列二個(gè)功率管控制一組繞組的正反向通電。單片機(jī)給出控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等信號(hào)，并通過電壓放大單元對(duì)功率管的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制。
全文摘要
一種采用信號(hào)繞組電子換向的電機(jī)，涉及一種直流電動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)有技術(shù)的直流電動(dòng)機(jī)有整流子和電刷等機(jī)械換向機(jī)構(gòu)，因此存在有換向火花、易受空氣的影響和腐蝕、壽命短、維修麻煩等問題。本發(fā)明的采用信號(hào)繞組電子換向的電機(jī)由端蓋、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、定子鐵芯、定子繞組和電腦控制部分組成。轉(zhuǎn)子由磁鋼和鐵芯組成。定子繞組由用于通電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的主繞組和用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的信號(hào)繞組組成。電腦控制部分包括定子繞組中的信號(hào)繞組、功率繞組的導(dǎo)通和關(guān)斷的三列功率管組成，每列二個(gè)功率管控制一組繞組的正反向通電。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、壽命長(zhǎng)、無火花干擾等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P6/08GK1507134SQ02151129
公開日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2002年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者魏津龍 申請(qǐng)人:上海凌聲科技有限公司