[发明专利]一种触发式永磁无刷直流电动机的构成及驱动方法

权利要求书

1.一种触发式永磁无刷直流电动机的构成方法，其特征在于，所述方法步骤包括：

A、首先是设置永磁转子(3)：

在转子轴（1）上设置转子铁芯（2），然后在转子铁芯（2）上设置永磁体S极 (3s)、永磁体N极 (3n)而成；

B、接下来设置电动机定子极芯（4）、绕制定子极芯线圈和将极芯线圈串连成相绕组(L)：

定子极芯（4）以偶数设置，在定子极芯(4)上绕制线圈，将两只定子极芯线圈串连成一个相绕组(L)；相绕组(L)的两个线圈分为第一线圈(La)、第二线圈(Lb)；

C、接下设置一磁环架（5）和在磁环架（5）上设置触发磁环(6)：

将磁环架（5）固定在转子轴（1）上与转子（3）同步转动；触发磁环（6）的极数与同轴的永磁转子(3)的磁极极数相同，两者之间的同极采用错位设置；

D、接下来设置一印刷电路板（8）：

印刷电路板(8)被用来容纳电动机的驱动电路，并将各个相绕组的两个输入端接入印刷电路板(8)的相应接口，与印刷电路板(8)中的各基本控制单元的H桥开关电路的两个输出端连接；

步骤A所述的永磁转子(3)，是由转子轴(1)、转子铁芯(2)、永磁体S极(3s)、永磁体N极(3n)组成；

永磁转子有二极或四极两种：当永磁转子为二极时，由一块外表面为永磁体S极(3s)、一块外表面为永磁体N极(3n) 的磁铁固定在预设的转子铁心上组成永磁转子的两个极而成，两极间呈180⁰分布；当永磁转子为四极时，由两块外表面为永磁体S极(3s)、两块外表面为永磁体N极(3n) 的磁铁固定在预设的转子铁心上组成永磁转子的四个极而成，异极之间呈90⁰分布；

步骤B所述的将两只定子极芯线圈串连成一个相绕组(L)；将相绕组(L)两个线圈分为第一线圈(La)、第二线圈(Lb)；

所述的相绕组的串连方法是：跟随本机所配永磁转子(3)的异极之间的分布角度，将两只极芯线圈串连为一个相绕组(L)，即：当本机转子磁极的N极与S极之间为180⁰分布时，将两个相差180⁰、绕向相同的极芯线圈串连成一个相绕组(L)；当本机转子磁极的N极与S极之间为90⁰分布时，将两个相差90⁰、绕向相同的极芯线圈串连成一个相绕组(L) ，将各个相绕组的两个输入端穿越后端盖引出到机体外；

步骤C所述接下来在转子轴（1）上设置一磁环架（5）和在磁环架（5）上设置触发磁环(6)：

所述的在转子轴（1）上设置一磁环架（5），方法是将转子轴(1)延长伸出后端盖(95)一段形成副轴(11)，然后在副轴(11)上设置磁环架(5)；

所述的在磁环架(5)上设置触发磁环(6)，触发磁环的磁极极数与同轴的永磁转子的极数相同；当永磁转子为二极时，所配的触发磁环也是二极，当永磁转子为四极时，所配的触发磁环也是四极；

所述的两者之间的同极采用错位设置，在二极电动机中，触发磁环的N极(6n)与同轴的永磁体N极(3n)错开90⁰设置；在四极电动机中，触发磁环的N极(6n)与同轴的永磁体N极(3n)错开45⁰设置，两者之间的同极错位设置的结果是：触发磁环的磁极相对永磁转子的磁极在同极相斥、异极相吸的方向都向着同一方向；

步骤D所述印刷电路板(8)用来容纳电动机的驱动电路， 并将各个相绕组的两个输入端接入印刷电路板(8)的相应接口；驱动电路包括：由绕组位置传感器、H桥开关电路、相绕组组成以相为单位的基本控制单元；一台电动机的驱动电路由多个基本控制单元组成，每个相绕组配置一个基本控制单元；

所述的绕组位置传感器(7)跟随各相绕组的第一线圈(La)位置分布，代表相绕组的第一线圈(La)的准确位置；绕组位置传感器(7)在触发磁环(6)的触发下，输出永磁转子(3)的磁极的位置信号，去控制H桥开关电路的输出状态；

所述的基本控制单元还包括正反转控制电路、调速信号隔离电路。

2.一种触发式永磁无刷直流电动机，其特征在于，所述电动机包括：

由转子轴（1）、永磁体S极(3s)、永磁体N极(3n)组成永磁转子(3)；永磁转子的磁极极数有二极或四极两种；多只电动机定子极芯(4)，所述定子极芯（4）为偶数设置，在定子极芯上绕制极芯线圈；跟随电动机所配永磁转子磁极的异极之间的分布角度，将两只定子极芯线圈串接成一个相绕组；

一磁环架（5）与转子轴（1）同步转动；在磁环架（5）上设置有触发磁环（6），触发磁环(6)的磁极极数与同轴的永磁转子(3)的磁极极数相同、两者的同极采用错位设置；

一印刷电路板(8)用来容纳电动机的驱动电路，并将各个相绕组的两个输入端接入印刷电路板(8)的相应接口；由绕组位置传感器、H桥开关电路、相绕组组成以相为单位的基本控制单元；一台电动机的驱动电路由多个基本控制单元组成，每个相绕组配置一个基本控制单元；各基本控制单元在触发磁环的触发下，独立地接通各相电流并控制各相电流方向，使各相电流在定子极芯的极靴上激发出与触发磁环的磁极极数相同、空间分布相同、与永磁转子的磁极同极错位的定子磁场，驱动永磁转子旋转，实现永磁直流电动机无刷运行。