[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

摘要

一种触发式永磁无刷直流电动机构成及驱动方法，包括设置一个转子；一个随转子转动，与转子极数相同、同极错位的触发磁环；在定子极芯上绕制线圈，将极芯线圈串连成相绕组；由传感器、H桥、相绕组组成以相为单位的基本控制单元，电动机的驱动电路由多个基本控制单元组成；各基本控制单元的传感器在触发磁环的触发下输出转子磁极的位置信号，去控制H桥的输出状态，接通相绕组的电流并控制各相电流的方向，使相电流激发出与触发磁环极数相同、空间分布相同、与转子磁极同极错位的定子磁场，驱动转子旋转。与现有技术相比较，本发明既克服传统直流电动机的缺点，又保留其优点，具有调速，正反转控制方便,驱动电路简单等特点。

主权项

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。