直流有刷电机的制作方法

本实用新型有关一种直流有刷电机，尤指一种带霍尔元件的直流有刷电机。
背景技术：
：现有技术中的直流有刷电机转动方向应用时需要具有方位控制，例如太阳能光伏/光热发电跟踪支架的驱动电机。直流电机以其成低、承受大扭距范围宽等特点在目前无刷、步进为主的直流电机市场依然占据比较稳定的市场份额。以太阳能光伏发电跟踪支架驱动电机为例说明。现有技术中直流有刷电机只有一对极磁极，一方面理论上可识别的转动圈数精度低，达到0.5圈，另一方面因无信号输出，外部控制器也无法识别电机的转动圈数。因此无法适应需要闭环控制电机环境。因此，确有必要对传统的直流有刷电机进行改良以解决现有技术中的上述缺陷。技术实现要素：本实用新型的主要目的在于提供一种可以控制转向和圈数的直流有刷电机。为了实现上述目的，本实用新型直流有刷电机采用如下技术方案：一种直流有刷电机，其包括电机轴及套设于所述电机轴外侧的环形磁环，所述磁环的内径与电机轴外径呈匹配尺寸，所述直流有刷电机还包括一霍尔元件放置于磁环外侧，并施加相应的电压，所述磁环的外侧设置若干对磁极，当电机转动时，所述霍尔元件将随着电机转动对照到磁环的N极磁极或者S极磁极，当所述霍尔元件面对S极磁极时，所述霍尔元件输出低电平信号，当所述霍尔元件面对N极磁极时，所述霍尔元件输出高电平信号，所述霍尔元件电性连接一外部控制器，所述外部控制器接收磁环输出的数高低电平信号的次数，进而来判断电机旋转的圈数。进一步，所述磁环具有2对磁极，即有2个N极磁极和2个S极磁极，电机旋转一周，磁环将输出2次高电平信号和2次低电平信号。进一步，所述磁环具有N对磁极，即有N个N极磁极和N个S极磁极，电机旋转一周，磁环将输出N次高电平信号和N次低电平信号。进一步，所述磁环上同时安置2个霍尔元件，分别为第一霍尔元件和第二霍尔元件，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件相对于电机轴的圆心成一定机械夹角设置。进一步，所述电机正转时，所述第二霍尔元件的输出波形相对于所述第一霍尔元件输出波形延迟。进一步，所述电机反转时，所述第二霍尔元件的输出波形相对于所述第一霍尔元件输出波形提前。进一步，所述磁环上同时安置若N个霍尔元件，所述N个霍尔元件将电机转动圈数精度提高倍2的n次方倍。进一步，所述外部控制器通过第一霍尔元件和第二霍尔元件之间的波形的夹角判断电机的旋转方向。与现有技术相比，本实用新型的直流有刷电机可以通过接收霍尔元件识别磁环磁极而输出的高低电平判断电机转动圈数。【附图说明】图1是本实用新型直流有刷电机的结构布置示意图。图2是本实用新型直流有刷电机所连接外部控制器显示的霍尔元件波形图。【具体实施方式】霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用他们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔元件有很多优点，他们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高，耐振动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等污染和腐蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度号；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高。采用各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达到-55℃-150℃。本实用新型直流有刷电机100的采用霍尔元件与N对磁环配合，通过霍尔元件感应磁场N极磁极与S极变化，来识别电机转动圈数，通过确定磁环的极对数来确定电机转动圈数的精度。若采用具有2对极的磁环，则电机转动圈数的精度为1/4圈，若采用具有4对极的磁环，则电机转动圈数的可以识别到1/16圈(即22.5度)。若采用两个霍尔元件，并使得霍尔元件放置相对于电机轴心有一定的角度，可以将电机转动圈数精度提高4倍，同时可以第一霍尔元件和第二霍尔元件之间的波形的夹角判断电机的旋转方向。请参考图1至图2，所述直流有刷电机100还包括一霍尔元件10放置于磁环20外侧，并施加相应的电压。当电机(未显示)转动时。所述霍尔元件10将随着电机转动对照到磁环20的N极磁极或者S极磁极。当所述霍尔元件10面对S极磁极时，所述霍尔元件输出低电平信号，当所述霍尔元件10面对N极磁极时，所述霍尔元件10输出高电平信号。所述磁环具有2对磁极，即有2个N极磁极和2个S极磁极，电机旋转一周，霍尔元件10将输出2次高电平信号、2次低电平信号。所述霍尔元件10可电性连接一外部控制器(未显示)，所述外部控制器可以通过数高低电平信号的次数来判断电机旋转的圈数。同理，N对极的磁环20具有N个N极磁极和N个S极磁极，电机旋转一周，霍尔元件10将输出N次高电平信号、N次低电平信号。在本实施方式中，所述磁环20上同时安置2个霍尔元件10，这两个霍尔元件(分别为第一霍尔元件11及第二霍尔元件12)相对于电机轴10的圆心成一定机械夹角设置，使得电机正转时所述第二霍尔元件12的输出波形相对于所述第一霍尔元件11输出波形延迟1/4周期(以霍尔元件输出1次高电平和1次低电平为一个完整的波形周期)。当电机反转时，所述第二霍尔元件12输出波形将比所述第一霍尔元件11输出波形提前3/4个周期。对于本实施方式而言，同时存在2个霍尔元件的条件下，可以通过下表形式将电机的转动识别精度进一步提高。(高、低电平分别以+/-标示)。图2所示为本实用新型直流有刷电机100所连接的外部控制器所显示的第一霍尔元件11和第二霍尔元件12的波形图，图中所示V11为第一霍尔元件感应下输出电平波形图，V12为第二霍尔元件感应下输出电平波形图。表11号霍尔元件电平2号霍尔元件电平电机旋转+-1/4++2/4-+3/4--4/4当前第1页1 2 3