专利名称：磁刷永磁直流电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及永磁直流电动机，具体涉及一种磁刷永磁直流电动机。
背景技术：
目前，永磁直流电动机可分为两大类 一类是有刷永磁直流电动机，另 一类是无刷永磁直流电动机。有刷永磁直流电动机的主体结构是永磁体固 定在定子上，绕组线圈设置在转子上，在电动机一端的定子上固定有电刷， 转子上固定有换向器，电能是通过电刷、换向器向转子上的电枢绕组供电。 这种电动机的优点是结构简单、体积小、重量轻、转矩大、调速性能好、绕 组线圈利用率和运行效率高等。缺点是由于电刷跟换向器是以机械方式进 行换向，因而存在着机械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿 命短等致命弱点，再加上维修困难等缺点，从而大大限制了它的应用范围。 无刷永磁直流电动机的主体结构是绕组线圈设置在定子上，永磁体固定在 转子上，利用电子换相器代替了有刷永磁直流电动机的机械换向器，因而避 免了机械方式进行换向带来的问题。但目前的无刷永磁直流电动机的电子换 相方式是利用霍尔元件对转子的磁极进行检测，并将检测到的转子位置信号 进行集中译码，去控制功率开关三极管的导通或截止。根据这种集中译码控 制方式设计和生产的电子芯片，只能用于一种类型的电动机绕组结构中，即 该种电子换向器不能灵活的应用在各种不同的绕组结构中。 发明内容
本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种能有效发挥有刷永磁直 流电动机和无刷永磁直流电动机各自的优点并避免各自存在的缺点的磁刷永 磁直流电动机。
实现上述目的的技术方案是 一种磁刷永磁直流电动机，它包括有设置 在定子上的绕组和设置在转子上的永磁体，在所述转子的一侧固定设置于转 子轴上至少有一对永磁体磁刷，固定在所述定子上有一电路板，在该电路板 上设置有组成电子换向器的霍尔元件、双电压比较器和功率开关三极管。
本实用新型有益效果是不仅解决了有刷永磁直流电动机机械换向方式存在的问题，而且其电子换向器能够灵活地运用在永磁直流电动机的不同绕 组上，具有机械性能好、效率高、无换向磨损和火花、适用范围广、方便对 电动机进行正反转控制、软启动控制和调速控制等优点。
图1是本磁刷永磁直流电动机结构主剖视示意图； 图2是图1的A-A剖视图3是本磁刷永磁直流电动机绕组与电子换向器连接示意图； 图4是本磁刷永磁直流电动机电子换向器的换向单元电路图； 图5是双电压比较器的电路图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行说明。
如附图1和附图2，本磁刷永磁直流电动机包括有设置在定子上的绕组 1和设置在转子上的永磁体2，在所述转子的一侧固定设置于转子轴上有一对 永磁体磁刷3，固定在所述的定子上有一电路板4，在该电路板4上设置有 组成电子换向器的霍尔元件5、双电压比较器6和功率开关三极管7。所述 的电路板4的板面与转子轴的轴向相垂直，所有的霍尔元件5以转子轴为圆 心沿圆周均匀分布在电路板上并与磁刷保持在有效的距离内。
附图3给出了本实用新型电动机绕组与电子换向器连接的一个实施例， 该实施例为八槽叠绕组两磁极的磁刷永磁直流电动机。它具有由一 S极永磁 体块和一 N极永磁体块组成的一对永磁体磁刷3对称地固定设置在转子轴 上，八只霍尔元件5均匀排布在一个与转子轴同心的圆周上，每一霍尔元件 5与相连接的一双电压比较器6和一对功率开关三极管7组成电子换向器的 一换向单元，并且连接在相邻两绕组l的节点上。
附图4给出了本磁刷永磁直流电动机电子换向器的换向单元电路 一只 霍尔元件5的输出端连接到双电压比较器6的输入端，双电压比较器6的两 个输出端分别通过电阻8连接到两个功率开关三极管7的基极，两功率开关 三极管7分别为PNP型和NPN型，两功率开关三极管的集电极相连接并且 接到绕组1间的节点Vo上，PNP型功率开关三极管的发射极连接电动机工 作电源的正极Vdd， NPN型功率开关三极管的发射极接地，各换向单元电路的电源正极Vcc均由一只三端稳压器供电，换向单元电路电源的负极与电动 机工作电源的负极连在一起为共地。
附图5给出了本实用新型的双电压比较器6的一种电路图三只分压电
阻9串联连接，其一端连接换向单元电路电源正极Vcc，另一端接地，三只 串联电阻9的两个节点分别连接两个运算放大器10的同相输入端，两个运 算放大器10的反相输入端相连接为与霍尔元件5输出端相连接的输入端 Vi，两个运算放大器10的输出端分别为通过电阻与PNP型的功率开关三极 管相连接的低电平输出端Voi和通过电阻与NPN型功率开关三极管相连接 的高电平输出端Vo2。
本实用新型具体实施时，双电压比较器6和霍尔元件5可集成设计，则 更有利于规模化生产。
权利要求1、一种磁刷永磁直流电动机，包括有设置在定子上的绕组(1)和设置在转子上的永磁体(2)，其特征是在所述转子的一侧固定设置于转子轴上至少有一对永磁体磁刷(3)，固定在所述定子上有一电路板(4)，在该电路板(4)上设置有组成电子换向器的霍尔元件(5)、双电压比较器(6)和功率开关三极管(7)。
专利摘要一种磁刷永磁直流电动机，它包括有设置在定子上的绕组和设置在转子上的永磁体，在所述转子的一侧固定设置于转子轴上至少有一对永磁体磁刷，固定在所述定子上有一电路板，在该电路板上设置有组成电子换向器的霍尔元件、双电压比较器和功率开关三极管。本实用新型不仅解决了有刷永磁直流电动机机械换向方式存在的问题，而且其电子换向器能够灵活地运用在永磁直流电动机的不同绕组上，具有机械性能好、效率高、无换向磨损和火花、适用范围广、方便对电动机进行正反转控制、软启动控制和调速控制等优点。
文档编号H02K11/00GK201378776SQ200920102169
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者涂阳东 申请人:涂阳东