專利名稱：磁刷永磁直流電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及永磁直流電動機，具體涉及一種磁刷永磁直流電動機。
背景技術：
目前，永磁直流電動機可分為兩大類 一類是有刷永磁直流電動機，另 一類是無刷永磁直流電動機。有刷永磁直流電動機的主體結構是永磁體固 定在定子上，繞組線圈設置在轉子上，在電動機一端的定子上固定有電刷， 轉子上固定有換向器，電能是通過電刷、換向器向轉子上的電樞繞組供電。 這種電動機的優點是結構簡單、體積小、重量輕、轉矩大、調速性能好、繞 組線圈利用率和運行效率高等。缺點是由于電刷跟換向器是以機械方式進 行換向，因而存在著機械摩擦，由此帶來了噪聲、火花、無線電干擾以及壽 命短等致命弱點，再加上維修困難等缺點，從而大大限制了它的應用范圍。 無刷永磁直流電動機的主體結構是繞組線圈設置在定子上，永磁體固定在 轉子上，利用電子換相器代替了有刷永磁直流電動機的機械換向器，因而避 免了機械方式進行換向帶來的問題。但目前的無刷永磁直流電動機的電子換 相方式是利用霍爾元件對轉子的磁極進行檢測，并將檢測到的轉子位置信號 進行集中譯碼，去控制功率開關三極管的導通或截止。根據這種集中譯碼控 制方式設計和生產的電子芯片，只能用于一種類型的電動機繞組結構中，即 該種電子換向器不能靈活的應用在各種不同的繞組結構中。 發明內容
本實用新型的目的在于針對上述問題，提供一種能有效發揮有刷永磁直 流電動機和無刷永磁直流電動機各自的優點并避免各自存在的缺點的磁刷永 磁直流電動機。
實現上述目的的技術方案是 一種磁刷永磁直流電動機，它包括有設置 在定子上的繞組和設置在轉子上的永磁體，在所述轉子的一側固定設置于轉 子軸上至少有一對永磁體磁刷，固定在所述定子上有一電路板，在該電路板 上設置有組成電子換向器的霍爾元件、雙電壓比較器和功率開關三極管。
本實用新型有益效果是不僅解決了有刷永磁直流電動機機械換向方式存在的問題，而且其電子換向器能夠靈活地運用在永磁直流電動機的不同繞 組上，具有機械性能好、效率高、無換向磨損和火花、適用范圍廣、方便對 電動機進行正反轉控制、軟啟動控制和調速控制等優點。

圖1是本磁刷永磁直流電動機結構主剖視示意圖； 圖2是圖1的A-A剖視圖3是本磁刷永磁直流電動機繞組與電子換向器連接示意圖； 圖4是本磁刷永磁直流電動機電子換向器的換向單元電路圖； 圖5是雙電壓比較器的電路圖。
具體實施方式

結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行說明。
如附圖1和附圖2，本磁刷永磁直流電動機包括有設置在定子上的繞組 1和設置在轉子上的永磁體2，在所述轉子的一側固定設置于轉子軸上有一對 永磁體磁刷3，固定在所述的定子上有一電路板4，在該電路板4上設置有 組成電子換向器的霍爾元件5、雙電壓比較器6和功率開關三極管7。所述 的電路板4的板面與轉子軸的軸向相垂直，所有的霍爾元件5以轉子軸為圓 心沿圓周均勻分布在電路板上并與磁刷保持在有效的距離內。
附圖3給出了本實用新型電動機繞組與電子換向器連接的一個實施例， 該實施例為八槽疊繞組兩磁極的磁刷永磁直流電動機。它具有由一 S極永磁 體塊和一 N極永磁體塊組成的一對永磁體磁刷3對稱地固定設置在轉子軸 上，八只霍爾元件5均勻排布在一個與轉子軸同心的圓周上，每一霍爾元件 5與相連接的一雙電壓比較器6和一對功率開關三極管7組成電子換向器的 一換向單元，并且連接在相鄰兩繞組l的節點上。
附圖4給出了本磁刷永磁直流電動機電子換向器的換向單元電路 一只 霍爾元件5的輸出端連接到雙電壓比較器6的輸入端，雙電壓比較器6的兩 個輸出端分別通過電阻8連接到兩個功率開關三極管7的基極，兩功率開關 三極管7分別為PNP型和NPN型，兩功率開關三極管的集電極相連接并且 接到繞組1間的節點Vo上，PNP型功率開關三極管的發射極連接電動機工 作電源的正極Vdd， NPN型功率開關三極管的發射極接地，各換向單元電路的電源正極Vcc均由一只三端穩壓器供電，換向單元電路電源的負極與電動 機工作電源的負極連在一起為共地。
附圖5給出了本實用新型的雙電壓比較器6的一種電路圖三只分壓電
阻9串聯連接，其一端連接換向單元電路電源正極Vcc，另一端接地，三只 串聯電阻9的兩個節點分別連接兩個運算放大器10的同相輸入端，兩個運 算放大器10的反相輸入端相連接為與霍爾元件5輸出端相連接的輸入端 Vi，兩個運算放大器10的輸出端分別為通過電阻與PNP型的功率開關三極 管相連接的低電平輸出端Voi和通過電阻與NPN型功率開關三極管相連接 的高電平輸出端Vo2。
本實用新型具體實施時，雙電壓比較器6和霍爾元件5可集成設計，則 更有利于規模化生產。
權利要求1、一種磁刷永磁直流電動機，包括有設置在定子上的繞組(1)和設置在轉子上的永磁體(2)，其特征是在所述轉子的一側固定設置于轉子軸上至少有一對永磁體磁刷(3)，固定在所述定子上有一電路板(4)，在該電路板(4)上設置有組成電子換向器的霍爾元件(5)、雙電壓比較器(6)和功率開關三極管(7)。
專利摘要一種磁刷永磁直流電動機，它包括有設置在定子上的繞組和設置在轉子上的永磁體，在所述轉子的一側固定設置于轉子軸上至少有一對永磁體磁刷，固定在所述定子上有一電路板，在該電路板上設置有組成電子換向器的霍爾元件、雙電壓比較器和功率開關三極管。本實用新型不僅解決了有刷永磁直流電動機機械換向方式存在的問題，而且其電子換向器能夠靈活地運用在永磁直流電動機的不同繞組上，具有機械性能好、效率高、無換向磨損和火花、適用范圍廣、方便對電動機進行正反轉控制、軟啟動控制和調速控制等優點。
文檔編號H02K11/00GK201378776SQ200920102169
公開日2010年1月6日 申請日期2009年4月14日 優先權日2009年4月14日
發明者涂陽東 申請人:涂陽東