專利名稱：直流無(wú)刷多功能電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬微特電機(jī)，特別是具有多功能的直流無(wú)刷電機(jī)。
無(wú)刷電機(jī)是一種具有低噪間、長(zhǎng)壽命、反應(yīng)快等多種優(yōu)點(diǎn)的電機(jī)，無(wú)刷擺動(dòng)電機(jī)，由于擺動(dòng)的周期性，廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。但是現(xiàn)有的直流無(wú)刷電機(jī)和擺動(dòng)電機(jī)功能單一，而且擺動(dòng)電機(jī)擺矩脈動(dòng)大、噪音也較大，從而限制了其應(yīng)用范圍。中國(guó)專利93239428.0公開(kāi)“一種無(wú)槽電機(jī)的定子”，采用該定子的電機(jī)雖得到較大的輸出力矩，克服了靜扭矩，但是該電機(jī)無(wú)法產(chǎn)生擺動(dòng)，不能作擺動(dòng)電機(jī)。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集無(wú)刷直流電機(jī)及擺動(dòng)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)于一體，能實(shí)現(xiàn)多種功能的直流無(wú)刷多功能電機(jī)，且電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣性低，能很好的達(dá)到同步。
本實(shí)用新型的解決方案是一種直流無(wú)刷多功能電機(jī)，包括固定在機(jī)架上的定子和轉(zhuǎn)子，定子包括磁軛和線圈繞組，其特點(diǎn)是線圈繞組由兩組線圈在空間園周磁極中心呈正交排列構(gòu)成，線圈繞組首尾分別出線，共引出四根線與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路相連，轉(zhuǎn)子由對(duì)稱薄瓦型磁鋼固定在空心轉(zhuǎn)子磁軛外壁上構(gòu)成。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有低慣性特性，能很好的隨空間磁場(chǎng)的變化及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于本實(shí)用新型采用兩組線圈繞組，且兩組線圈繞組在空間圓周磁極中心呈正交排列，其引出線與驅(qū)動(dòng)電路相連，相應(yīng)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路輸入的兩種不同波形將在兩組線圈繞組空間圓心形成正交磁場(chǎng)，隨著輸入波形的自身變化，正交磁場(chǎng)不斷發(fā)生變化，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的變化，通過(guò)輸入不同的波形可達(dá)到擺動(dòng)式電機(jī)，可逆轉(zhuǎn)動(dòng)式電機(jī)和諧振電機(jī)的功能。本實(shí)用新型的解決方案中，可使電機(jī)的定子采用無(wú)槽定子，即鐵芯由沖片疊成圓環(huán)形套筒狀，這樣可克服靜扭矩，使轉(zhuǎn)子的同步性能更好。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)由于本實(shí)用新型定子的兩組線圈繞組在空間圓周磁極中心呈正交排列，線圈繞組引出線與驅(qū)動(dòng)電路相連，轉(zhuǎn)子由對(duì)稱薄瓦型磁鋼固定在空心轉(zhuǎn)子磁軛外壁，因此其轉(zhuǎn)動(dòng)具有慣性低，同步性好，可隨正交磁場(chǎng)的變化而實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)，逆轉(zhuǎn)和諧振的功能，實(shí)現(xiàn)了多功能電機(jī)的目的。同時(shí)，本實(shí)用新型電機(jī)靜扭矩小、噪音低，可廣泛應(yīng)用于需轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)的場(chǎng)合。特別是應(yīng)用于便攜式B超中的扇掃和線陣，能克服原有驅(qū)動(dòng)方式產(chǎn)生的圖象失真和無(wú)法調(diào)整掃描范圍的問(wèn)題，可顯著改善B超的圖象質(zhì)量。
本實(shí)用新型可結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型定子線圈繞組的布線排列圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的驅(qū)動(dòng)電路圖(a)和引出線連線圖(b)；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2驅(qū)動(dòng)電路圖(a)和引出線連線圖(b)；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3驅(qū)動(dòng)電路圖(a)和引出線連線圖(b)；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例4驅(qū)動(dòng)電路圖(a)和引出線連線圖(b)；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例5驅(qū)動(dòng)電路圖(a)和引出線連線圖(b)。
圖1中電機(jī)包括固定在機(jī)座1上的定子2和轉(zhuǎn)子3，定子2包括套接于機(jī)座1內(nèi)的一組磁軛4和線圈繞組5，轉(zhuǎn)子3由中軸8，固定在中軸8上的空心轉(zhuǎn)子7和兩塊對(duì)稱固定在空心轉(zhuǎn)子7外壁的薄瓦型磁鋼6構(gòu)成。
圖2中電機(jī)的線圈繞組5為兩組，兩組線圈5在空間圓周磁極中心呈正交排列，每組線圈繞組5首尾分別出線，共引出四根線A、B、X、Y。
本實(shí)用新型實(shí)施例1如圖3所示實(shí)施例中電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2，其驅(qū)動(dòng)電路包括一正弦波輸入和一余弦波輸，各路輸入的波經(jīng)各電容(C1、C2)接功率放大器IC1，驅(qū)動(dòng)電路輸出的兩路分別接兩組線圈繞組5引出線的首端(A、B)，兩線圈繞組5的尾端(X、Y)相連并接地。由于正、余弦波相差90°，所以正交磁場(chǎng)在空間合成圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所以實(shí)現(xiàn)了同步無(wú)刷直流電機(jī)功能，可逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。
實(shí)施例2如圖4所示實(shí)施例中電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2，其驅(qū)動(dòng)電路包括一正弦波和一余弦波輸入，各路經(jīng)電容(C3、C4)接功率放大器工C2，驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)功放后一路通過(guò)一橋式整流器D兩橋臂接一線圈繞組5的首端A和尾端X，另一路接一線圈繞組5的首端B，該線圈繞組5的尾端Y接地。由于一路經(jīng)功放后通過(guò)一橋式整流器D整流，形成正弦或余弦絕對(duì)值波，相應(yīng)在空間合成的半圓形同步磁場(chǎng)，因此實(shí)現(xiàn)了同步式擺動(dòng)電機(jī)。
實(shí)施例3如圖5所示實(shí)施例中電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2，其驅(qū)動(dòng)電路包括一正弦絕對(duì)值波和一余弦波，各路經(jīng)電容(C5、C6)接功率放大器IC3，驅(qū)動(dòng)電路輸出的兩路分別接兩組線圈繞組5引出線的首端(A、B)，兩線圈繞組5的尾端(X、Y)相連接地。其形成同步擺動(dòng)電機(jī)原理同實(shí)施例2。
實(shí)施例4如圖6所示實(shí)施例中電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2，其驅(qū)動(dòng)電路包括輸入交流和直流電兩路，輸入直流電一路經(jīng)一可變電阻R1接功率放大器IC4，輸入交流電一路經(jīng)電容C7接功率放大器IC4，驅(qū)動(dòng)電路輸出的兩路分別接兩組線圈繞組5的首端(A、B)，兩線圈繞組5的尾端(X、Y)相連并接地。由于輸入一直流和一交流，且直流通過(guò)可變電阻R1調(diào)節(jié)其電流大小，正交磁場(chǎng)的強(qiáng)度變化隨交流電波形變化，以形成可調(diào)擺角的擺動(dòng)電機(jī)，其擺角調(diào)整通過(guò)可變電阻R1實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例5如圖7所示實(shí)施例中電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2，其驅(qū)動(dòng)電路包括輸入正弦波和余弦波兩路，輸入余弦波一路經(jīng)電容C8接功率放大器IC5，輸入正弦波一路經(jīng)電容C9接兩并聯(lián)分支線進(jìn)入功率放大器IC5，并聯(lián)分支線其中一分支線由一整流二極管D1接一濾波電容C9，然后接串聯(lián)的電阻R2、電感L1構(gòu)成；另一分支線由與其并聯(lián)分支線方向相反的整流二極管D2，接濾波電容C10，然后接串接的可變電阻R3、電感L2構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)電路輸出的兩路分別接兩組線圈繞組5的首端(A、B)，兩線圈繞組5的尾端(X、Y)相連并接地。本實(shí)施例不但可實(shí)現(xiàn)調(diào)擺角的擺動(dòng)電動(dòng)功能，同時(shí)可調(diào)節(jié)R3以改變R1/R2值，進(jìn)一步改變相鄰兩半波的幅值，從而改變周期內(nèi)的正交磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，補(bǔ)償由于機(jī)械方面損失的力矩。
本實(shí)用新型不僅限于上述實(shí)施例，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路也可是直接輸入直流和交流電兩路，輸入的直流和交流兩路分別接兩組線圈繞組5的首端(A、B)，兩組線圈繞組5的尾端(X、Y)相連并接地，可實(shí)現(xiàn)調(diào)擺角的擺動(dòng)電機(jī)，同時(shí)，根據(jù)需要調(diào)節(jié)正弦波和余弦波的幅值，可實(shí)現(xiàn)諧振電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種直流無(wú)刷多功能電機(jī)，包括固定在機(jī)座(1)上的定子(2)和轉(zhuǎn)子(3)，定子(2)包括磁軛(4)和線圈繞組(5)，其特征在于線圈繞組(5)由兩組線圈在空間圓周磁極中心線呈正交排列構(gòu)成，線圈繞組(5)首尾分別出線，共引出四根線與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路相連，轉(zhuǎn)子(3)由對(duì)稱薄瓦型磁鋼(6)固定在空心轉(zhuǎn)子磁軛外壁(7)上構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無(wú)刷多功能電機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路包括輸入正弦波和余弦波兩路，各路經(jīng)電容(C1、C2)接功率放大器(IC1)，驅(qū)動(dòng)電路輸出的兩路分別接兩組線圈繞組(5)引出線的首端(A、B)，兩線圈繞組(5)的尾端X、Y)相連并接地，實(shí)現(xiàn)同步無(wú)刷直流電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無(wú)刷多功能電機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路包括輸入正弦波和余弦波兩路，各路經(jīng)電容(C3、C4)接功率放大器(IC2)，驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)功放后一路通過(guò)一橋式整流器(D)兩橋臂接一線圈繞組(5)的首端(A)和尾端(X)，另一路接一線圈繞組(5)的首端(B)，該線圈繞組(5)的尾端(Y)接地，實(shí)現(xiàn)了同步式擺動(dòng)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無(wú)刷多功能電機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路包括輸入正弦絕對(duì)值波和余弦波兩路，各路經(jīng)電容(C5、C6)接功率放大器(IC3)，驅(qū)動(dòng)電路輸出的兩路分別接兩組線圈繞組(5)引出線的首端(A、B)，兩線圈繞組(5)的尾端(X、Y)相連并接地，實(shí)現(xiàn)同步擺動(dòng)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無(wú)刷多功能電機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路包括輸入交流和直流電兩路，輸入直流電一路經(jīng)一可變電阻(R1)接功率放大器(IC4)，輸入交流一路經(jīng)電容(C7)接功率放大器(IC4)，驅(qū)動(dòng)電路輸出的兩路分別接兩組線圈繞組(5)的首端(A、B)，兩線圈繞組(5)的尾端(X、Y)相連并接地，實(shí)現(xiàn)可調(diào)擺角的擺動(dòng)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無(wú)刷多功能電機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路包括輸入直流和交流兩路，輸入的直流和交流兩路分別接兩組線圈繞組(5)的首端(A、B)，兩組線圈繞組(5)的尾端(X、Y)相連并接地，實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)交、直流電的幅值調(diào)擺角的擺動(dòng)電機(jī)
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無(wú)刷多功能電機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路包括輸入正弦波和余弦波兩路，輸入余弦波一路經(jīng)電容(C8)接功率放大器(IC5)，輸入正弦波一路經(jīng)電容(C9)接兩并聯(lián)分支線進(jìn)入功率放大器(IC5)，并聯(lián)分支線其中分支線由一整流二極管(D1)接一濾波電容(C9)，然后接串聯(lián)的電阻(R2)、電感(L1)構(gòu)成；另一分支線由與其并聯(lián)分支線方向相反的整流二極管(D2)，接濾波電容(C10)，然后接串聯(lián)的可變電阻(R3)、電感(L2)構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)電路輸出的兩路分別接兩組線圈繞組(5)的首端(A、B)，兩線圈繞組(5)的尾端(X、Y)相連并接地，實(shí)現(xiàn)了可調(diào)擺角的擺動(dòng)電機(jī)，并可進(jìn)行力矩補(bǔ)償。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的直流無(wú)刷多功多功能電機(jī)，其特征在于電機(jī)的定子采用無(wú)槽定子。
專利摘要本實(shí)用新型為直流無(wú)刷多功能電機(jī)，定子包括磁軛和線圈繞組，線圈繞組由兩組在空間圓周磁極中心線正交排列構(gòu)成。線圈首尾分別出線與驅(qū)動(dòng)電路相連，轉(zhuǎn)子由磁鋼固定在空心轉(zhuǎn)子外壁上構(gòu)成，具有低慣性，同步性好，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路輸入不同波形時(shí)，兩線圈繞組的合成磁場(chǎng)隨波形變化而變化，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子輸出可逆轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、諧振等多種功能，特別是應(yīng)用于便攜式B超中的扇掃和線陣，克服了原驅(qū)動(dòng)方式產(chǎn)生的圖像失真，顯著改善B超圖象質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02K3/28GK2234662SQ95243029
公開(kāi)日1996年9月4日 申請(qǐng)日期1995年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月6日
發(fā)明者蔡勇 申請(qǐng)人:綿陽(yáng)市惠宏電器公司