專利名稱：直流無刷圓周頂扇的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于直流無刷電扇制造領域，主要用于鐵路客車、海運客輪及汽車駕駛室的夏天降溫。
本實用新型現有技術領域中的已有技術是目前市場上現有的圓周頂扇，主要以整流子和碳刷作為換向元件，所以極易產生碳刷磨損、花火及粉塵污染，同時整機功耗大。
本實用新型的設計目的是取掉現有圓周頂扇中的整流子及碳刷，設計一種功耗小的直流無刷圓周頂扇。
本實用新型的設計方案是1、設計思想本圓周頂扇是將永磁轉子的旋轉時的位置信號通過霍爾位置傳感器傳輸比較放大器，依次啟動VMOS場效應大功率管工作，使對應的定子線圈流過一定的電流而產生磁場，推動永磁轉子不停的旋轉。(1)直流無刷圓周頂扇采用霍爾器件作為本實用新型的換向位置檢測傳感器，轉子采用鐵氧體永磁材料構成，該永磁轉子為四極～八極，采用四～八塊扇形鐵氧體永磁材料(粘合)構成。(2)驅動電路的驅動管采用VMOS場效應大功率管，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、開關速度快、并具有負的電流溫度系數，因而不存在二次擊穿損壞現象，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。(3)本圓周頂扇定子繞組線圈感應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速度快、耐浪涌電流沖擊的優點，因此比傳流的阻容吸收回路性能穩定，工作可靠。2、結構方案直流無刷圓周頂扇，該頂扇有一卡盤式底座1，支架2與卡盤式底座相連，電機外殼3與支架相連，旋轉齒輪箱4位于電機外殼的一端部且與支架相連，風葉8固定在轉子軸上，護罩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連接一壓敏電阻(Vl1－V4)，并且在定子內埋有2－－4只霍爾器件6作為換向位置傳感器，位于定子內的霍爾器件的排列呈對稱狀，電機定子10位于電機外殼3內，永磁轉子5為4－－8極由4－－8塊扇形鐵氧體永磁材料構成且永磁轉子與轉軸固為一體而位于電機定子內。驅動電路板7位于支架2上的凹槽內，它是由1－－2個比較放大器IC、4－－8個VMOS場效應二極管、電阻、電容構成。當霍爾器件為2只、線圈為4只、比較放大器為1只時，驅電電路板的電阻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的負極，C的負極和D2的正極接地，R1的另一端接線圈L1－－L4的一端及D1的負極，D1的正極接保險絲、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的一端及電源的負極，R8－－R11分別并接在T1－－T4的柵極及源極間。3、工作原理當本頂扇通直流電源后，霍爾器件感應出一位置信號，通過驅動電路的輸入級輸出一位置信號，該信號啟動相對應的驅動大功率VMOS管，該VMOS管導通，相對應的定子線圈流過一定的電流產生磁場，推動永磁轉子轉動，當轉子旋轉一定角度時，另一霍爾器件感應出轉子旋轉位置，該位置信號又驅動相對應的大功率VMOS管，使定子線圈產生磁場，推動轉子繼續旋轉，如此周而復始，使四只驅動管在轉子運轉的360°內輪流工作，相對應的定子繞組線圈產生相應的磁場，推動轉子連續旋轉。
本實用新型與現有技術相比，一是取掉整流子及碳刷，采用霍爾器件作為換向檢測傳感器，因而保證了工作的穩定可靠性，降低了能耗；二是驅動電路采用VMOS場效應大功率管，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，并且大大地簡化了驅動電路使之成本低、工作穩定可靠。三是定子線圈感應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定、工作可靠；四是轉子采用四塊～八塊扇形鐵氧體永磁材料構成，具有加工方便、表面磁場強度高、堅固耐用的優點。


圖1是直流無刷圓周頂扇的結構示意圖。
圖2是直流無刷圓周頂扇的驅動電路原理圖。
實施例圖1和圖2是直流無刷圓周頂扇的一種實施例。
實施1、參照圖2外購霍爾器件6、電阻、電容、二極管、VMOS場效應管，比較放大器，自制或外協印制板，最后將電子無器件焊接在印制板上后進行調試；2、參照圖1，卡盤式底座1、支架2、電機外殼3、旋轉齒輪箱4、風葉8、護罩9均按現有技術制作或外協，永磁轉子5由四塊扇形鐵氧體永磁材料粘合而成，永磁轉子5與轉軸固為一體，四組線圈L1－－L4繞在電機定子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埋在電機定子上，其輸入輸出端接驅動電路；3、安裝調試參照圖1和圖2及說明書第五部分按現有技術安裝調試即可。
權利要求1.一種直流無刷圓周頂扇，該頂扇有一卡盤式底座1，支架2與卡盤式底座相連，電機外殼3與支架相連，旋轉齒輪箱4位于電機殼的一端部且與支架相連，風葉8固定在轉子軸上，護罩9罩在葉片上，其特征在于電機定子10上繞有4組～8組線圈(L1～L4)且線圈的兩端分別并聯連接一壓敏電阻(U1～U4)上，并且在定子內埋有2～4只霍爾器件6作為換向位置傳感器，電機定子10位于電機外殼3內，永磁轉子5為4～8極由4～8塊扇形鐵氧體永磁材料構成且永磁轉子與轉軸固為一體而位于電機定子內，驅動電路板7位于支架2上的凹槽內，它是由1～2個比較放大器IC、4～8個VMOS場效應管、二極管、電阻和電容構成，當霍爾器件為2只、線圈為4只、VMOS管為4只、比較放大器為1只時，驅動電路板的電阻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的負極，C的負極和D2的正極接地，R1的另一端接線圈L1～L4的一端及D1的負極，D1的正極接保險絲、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的一端及電源的負極，R8～R11分別并接在T1～T1的柵極及源極間。
2.根據權利要求1所述的直流無刷圓周頂扇，其特征是位于定子內的霍爾器件6的排列呈對稱狀。
專利摘要直流無刷圓周頂扇主要用于鐵路客車、每運客輪及汽車駕駛室的夏天降溫。它采用霍爾器件及驅動電路取掉了現有技術中的整流子及碳刷，保證了整機的工作可靠性，大大地降低了整機的功耗；轉子采用若干塊扇形鐵氧體永磁材料粘合而成；因而具有表面磁場強度高、加工方便的特點，定子線圈采用壓敏電阻吸收線圈感應峰值電壓，因而具有性能穩定、工作可靠的優點。
文檔編號F04D27/02GK2090890SQ9120570
公開日1991年12月18日 申請日期1991年4月7日 優先權日1991年4月7日
發明者王都魁, 信福存 申請人:寶雞市渭濱區譚家地區商店, 鐵道部鄭州鐵路局車輛處, 王都魁