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