专利名称：一种爪极式永磁同步电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种爪极式永磁同步电动机，尤其涉及一种采用直流电供电、同时具备交流爪极式永磁同步电动机特性的爪极式永磁同步电动机。
背景技术：
目前，爪极式永磁同步电动机是一种广泛使用于家用电器中的一种驱动元件，如空调器导风板、冷暖风机摆头机构、监控器云台、电动阀门等的驱动。通常采用单相交流供电的爪极式永磁同步电动机来驱动。随着技术的进步及人们对节能、环保意识的提高，各种家用电器中的主电动
机-单相交流异步电动机，逐渐由高效、节能、节材、环保的无刷直流电机取代，这已成为
必然的趋势。同时这也带来一个问题，这些电器中需要摆动的器件，原来都采用单相交流供电的爪极式永磁同步电动机来驱动。如今再用交流爪极式永磁同步电动机，必然在电器中要建立两套电源系统(I、交流供电系统给交流爪极式永磁同步电动机供电；2、直流供电系统给无刷直流电机供电。)这样造成结构复杂、成本高。为了简化结构，降低成本使用一套直流供电系统是最优选的方案。这样就要求有一种新型电机出现，即既具有交流爪极式永磁同步电动机的特性又能在直流供电下运行。为了满足上述特性要求，目前国内外一般采用直流电动机加装减速器来驱动，其缺点有三1、结构复杂、成本高；2、噪音大；3、不能反转，易造成堵转烧毁。
发明内容本实用新型的目的是解决现有技术中爪极式永磁同步电动机所存在的缺陷，提供一种直流供电的爪极式永磁同步电动机。该新型电动机完全具有爪极式永磁同步电动机的性能，同时又能由直流供电运行。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种爪极式永磁同步电动机，包括带有不对称极爪的机壳、面盖，前述电动机米用直流电供电；所述机壳内设有对称极爪的中壳、位于机壳与中壳之间设有线框架和绕制在线框架上的绕组线圈、置于机壳中心轴上有带有齿轮的永磁转子、位于中壳的齿轮轴上装有与永磁转子相互啮合的多个齿轮和输出轴、设于电动机外部以连接线与绕组线圈连接并可将输入的直流电变换成一定频率可控的脉动电流的执行器，永磁转子与齿轮和输出轴相互啮合形成减速齿轮系统。在不对称极爪磁路中，定子与转子之间将产生起动力矩使转子旋转。转子旋转的速度与进入电机的脉动电流的频率是成正比的，即为同步。转子上的齿轮与齿轮轴上的齿轮及输出轴上的齿轮相互啮合组成一个减速齿轮系统，这样转子的转动将通过减速齿轮系统使输出轴旋转并输出力矩。另外，本实用新型的电动机必须通过执行器才能运行；该执行器可以根据实际需要采用不同的输出频率对电机的同步转速进行控制。作为对前述技术方案的进一步设计所述的执行器上设有可产生一定频率、可控脉动电压的时钟发生器，还设有可产生两路相位正好相反、两路控制信号的反向器。[0008]作为对前述技术方案的更进一步设计前述的绕组线圈为双线圈绕组，执行器的两路控制信号分别连接双线圈绕组的两个线圈并导通，使两个线圈产生相位正好相反的电流，在电动机内部产生交变的脉动磁场，交变的脉动磁场在机壳、中壳和永磁转子中形成一个闭合磁路。或者是绕组线圈为单线圈绕组，执行器的两路控制信号分别连接单线圈绕组的两端并导通，在线圈的两端之间产生交变电压和交变电流，在电动机内部产生交变的脉动磁场，交变的脉动磁场在机壳、中壳和永磁转子中形成一个闭合磁路。作为对前述技术方案的再进一步设计前述的执行器可安装于机壳的外侧或机壳的底部或面盖上，执行器也可以外置通过连接线直接与绕组线圈连接。综上所述，本实用新型的爪极永磁同步电动机具有的优点如下I.现有技术的爪极式永磁同步电动机使用的电源是50Hz或者60Hz的单相交流电，本实用新型采用的电源是直流电；2.现有技术的爪极式永磁同步电动机不使用执行器来运行，本实用新型的“电动机必须要通过执行器才能运行；3.现有技术的爪极式永磁同步电动机使用的50Hz或者60Hz的交流电，其频率是固定的，本实用新型中的电动机可以通过执行器根据需要采用不同的频率进行控制；4.现有技术的爪极式永磁同步电动机的采用单绕组线圈，而本实用新型的线圈可以采用单绕组方式或者双绕组方式；5.现有技术的爪极式永磁同步电动机在绕组上电压的波形是正弦型，本实用新型的电动机在绕组上电压的波形是方波型。因此，本实用新型的电动机具有功耗小、力矩大、噪声低、可直流供电、运行可靠、使用方便的特点。在一定频率下电机运行其转速不受电压影响，保持衡定不变。电机在负载时如果过载或堵转，电机线圈不会烧毁。
图I为本实施例I的爪极永磁同步电动机的分解示意图；图2为本实施例I的爪极永磁同步电动机与执行器连接的示意图；图3为执行器安装在爪极永磁同步电动机底部的示意图；图4为执行器安装在爪极永磁同步电动机侧部的示意图；图5为执行器以连接线与爪极永磁同步电动机直接连接的示意图；图6为双绕组线圈公共端接直流电源正极控制框图；图7为双绕组线圈公共端接直流电源负极控制框图；图8为单线圈绕组的控制框图。
具体实施方式
实施例I本实用新型实施例I所描述的一种爪极式永磁同步电动机，如图I所示，包括带有不对称极爪的机壳I、面盖2,电动机米用直流电供电；机壳内设有对称极爪的中壳3、位于机壳与中壳之间设有线框架4和绕制在线框架上的绕组线圈5、置于机壳中心轴上有带有齿轮的永磁转子6、位于中壳的齿轮轴上有并与永磁转子相互啮合的多个齿轮7和输出轴8、设于电动机外部以连接线与绕组线圈连接并可将输入的直流电变换成一定频率可控的脉动电流的执行器9，执行器安装于面盖的顶面，如图2所示。永磁转子与齿轮轴上的齿轮10和输出轴相互哨合形成减速齿轮系统，永磁转子上的齿轮与齿轮轴上的齿轮哨合，多个齿轮轴上的齿轮相互哨合与输出轴上的齿轮哨合，实施减速齿轮系统的传递和动作；输出轴的轴端穿过面盖。执行器上设有时钟发生器和反向器，执行器通过时钟发生器产生一定频率的可控的脉动电压，同时通过反向器产生两路相位正好相反的两路控制信号。绕组线圈为双线圈绕组，执行器的两路控制信号分别连接双线圈绕组的两个线圈并导通，使两个线圈产生相位正好相反的电流，在电动机内部产生交变的脉动磁场，交变的脉动磁场在机壳、中壳和永磁转子中形成一个闭合磁路。双绕组线圈公共端接直流电源正极控制框图如图6所示。双绕组线圈公共端接直流电源负极控制框图如图7所示。在不对称极爪磁路中，定子与转子之间将产生起动力矩使转子旋转。转子旋转的 速度与进入电机的脉动电流的频率是成正比的，即为同步。转子上的齿轮与齿轮轴上的齿轮及输出轴上的齿轮相互啮合组成一个减速齿轮系统，这样转子的转动将通过减速齿轮系统使输出轴旋转并输出力矩。另外，电动机必须通过执行器才能运行；该执行器可以根据实际需要采用不同的输出频率对电机进行速度控制。当然，上述实施例I的绕组线圈也可以为单线圈绕组，其实施方式为执行器的两路控制信号分别连接单线圈绕组的两端并导通，在线圈的两端之间产生交变电压和交变电流，在电动机内部产生交变的脉动磁场，交变的脉动磁场在机壳、中壳和永磁转子中形成一个闭合磁路。单线圈绕组的控制框图如图8所示。另外，上述实施例的执行器也可以安装于机壳的底部，如图3所示；或者是执行器安装在机壳的外侧，如图4所示；也可以是执行器外置通过连接线直接与绕组线圈连接，如图5所示。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术内容作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
权利要求1.一种爪极式永磁同步电动机，包括带有不对称极爪的机壳(I)、面盖(2)，其特征在于所述电动机米用直流电供电；所述机壳内设有对称极爪的中壳(3)、位于机壳与中壳之间设有线框架(4)和绕制在线框架上的绕组线圈(5)、置于机壳中心轴上有带有齿轮的永磁转子(6)、位于中壳齿轮轴上有多个与永磁转子相互啮合的齿轮(7)和输出轴(8)、设于电动机外部以连接线与绕组线圈连接并可将输入的直流电变换成一定频率可控的脉动电流的执行器(9),永磁转子与齿轮和输出轴齿轮相互哨合形成减速齿轮系统。
2.根据权利要求I所述的爪极式永磁同步电动机，其特征在于所述的执行器上设有可产生一定频率、可控脉动电压的时钟发生器，还设有可产生两路相位正好相反、两路控制信号的反向器。
3.根据权利要求2所述的爪极式永磁同步电动机，其特征在于所述的绕组线圈为双线圈绕组，执行器的两路控制信号分别连接双线圈绕组的两个线圈并导通。
4.根据权利要求2所述的爪极式永磁同步电动机，其特征在于所述的绕组线圈为单线圈绕组，执行器的两路控制信号分别连接单线圈绕组的两端并导通。
5.根据权利要求3或4所述的爪极式永磁同步电动机，其特征在于所述的执行器可安装于机壳的外侧或机壳的底部或面盖上，执行器也可以外置通过连接线直接与绕组线圈连接。
专利摘要本实用新型公开了一种爪极式永磁同步电动机，包括带有不对称极爪的机壳、面盖，前述电动机采用直流电供电；所述机壳内设有对称极爪的中壳、在机壳与中壳之间设有线框架和绕制在线框架上的绕组线圈、置于机壳中心轴上有带有齿轮的永磁转子、在中壳的齿轮轴上装有多个与永磁转子相互啮合的齿轮和输出轴、设于电动机外部以连接线与绕组线圈连接并可将输入的直流电变换成一定频率可控的脉动电流的执行器，永磁转子与齿轮和输出轴齿轮相互啮合形成减速齿轮系统。该电动机具有功耗小、力矩大、可直流供电、运行可靠、使用方便的特点。在一定频率下电机运行其转速不受电压影响，保持衡定不变。电机在负载时如果过载或堵转，电机线圈不会烧毁。
文档编号H02K21/00GK202475204SQ201120539949
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者张家驹, 张炯 申请人:江门市胜思特电器有限公司