直流无刷电机的制作方法

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种直流无刷电机。

背景技术：

电机是重要的工业耗能设备，广泛用于泵、风机、压缩机、传动机械等领域，耗电量约占中国整个工业电耗的一半以上。我国电机种类繁多，平均运行效率比发达国家低10％￣20％，节能方面还有很大的进步空间。

相关技术中，有刷电机只能适用于要求不是很高的区域，而像是比较重要的领域就无法使用了，且有刷电机的常规使用寿命较短，耗电量大，有刷电机在碳刷磨损后，不仅要还碳刷，还要更换转齿等电机周边的附件，成本要高出很多，而随着有刷电机的长时间使用，碳刷的磨损，有刷电机的噪音会越来越大，甚至整体的功能都将受到影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种直流无刷电机以解决现有的电机寿命短、耗电量大、成本高以及噪音大的问题。

为实现以上目的，实用新型采用如下技术方案：一种直流无刷电机，包括：

定子、转子、光电开关以及电源；

所述定子上设有电磁线圈；

所述转子上设有与电磁线圈对应设置的永磁体，

所述光电开关包括多个对射式光电开关和透遮光轮，所述透遮光轮上设有多个遮光板；

所述电源、光电开关、电磁线圈串联组合成闭合回路。

进一步的，所述电磁线圈为多个，多个所述电磁线圈分为多个电磁线圈组，所述电磁线圈组与所述对射式光电开关串联形成支路，多个所述支路并联；

所述电磁线圈的中心线与所述永磁体的中心线具有一定角度；

所述透遮光轮与所述转子同轴同步转动，所述遮光板与所述永磁体具有一定角度。

进一步的，所述光电开关包括第一对射式光电开关、第二对射式光电开关、第三对射式光电开关以及第四对射式光电开关，所述第一对射式光电开关、第二对射式光电开关与所述电磁线圈组成第一支路，所述第三对射式光电开关以及第四对射式光电开关与电磁线圈组成第二支路；

所述第一支路：所述第一对射式光电开关一端与电源连接，其另一端依次与所述电磁线圈一端串联后与所述第二对射式光电开关串联连接；

所述第二支路：所述第三对射式光电开关一端与电源连接，其另一端与所述电磁线圈的另一端串联后与所述第四对射式光电开关串联连接。

进一步的，所述对射式光电开关包括发射器和接收器；

所述发射器采用：发光二极管；

所述接收器采用：光敏二极管或光敏三极管。

进一步的，所述光电开关还包括：

直流放大器，用于放大输出电流。

进一步的，所述透遮光轮为瓶盖状，所述瓶盖状的透遮光轮的盖沿上设有多个缺口形成多个遮光板。

进一步的，所述透遮光轮为圆盘状，所述圆盘状的透遮光轮上设有多个缺口形成多个遮光板。

进一步的，多个所述遮光板大小相同，均匀设置。

进一步的，所述透遮光轮采用金属材料或塑料材料制成。

进一步的，所述转子设置在所述定子内或所述定子设置在所述转子内。

本实用新型采用以上技术方案，所能达到的有益效果包括：

本申请实施例提供的一种直流无刷电机，通过在直流无刷电机内设置光电开关，能够组成直流无刷电机，直流无刷电机寿命长、耗电量小、成本低，噪音小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种直流无刷电机的结构示意图；

图2为本实用新型一种直流无刷电机的定子结构示意图；

图3为本实用新型一种直流无刷电机的转子结构示意图；

图4为本实用新型一种直流无刷电机的定子与转子结合的结构示意图；

图5为本实用新型一种直流无刷电机的电路示意图；

图6为本实用新型一种直流无刷透遮光轮结构示意图；

图7为本实用新型一种直流无刷电机的另一种结构示意图；

图8为本实用新型一种直流无刷电机的一种透遮光轮结构示意图；

图9为本实用新型瓶盖状透遮光轮的结构示意图；

图10为本实用新型圆盘状透遮光轮的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的直流无刷电机。

本实用新型提供一种直流无刷电机，包括：

如图1至图5所示，定子1、转子2、光电开关以及电源(图中未示出)；

所述定子1上设有电磁线圈11；

所述转子2上设有与电磁线圈11对应设置的永磁体21，

所述光电开关包括多个对射式光电开关(图中未示出)和透遮光轮3，所述透遮光轮3上设有多个遮光板(图中未示出)；

所述电源、光电开关、电磁线圈11串联组合成闭合回路。

其中，对射式光电开关包括发射器(图中未示出)和接收器(图中未示出)；

所述发射器采用：发光二极管；

所述接收器采用：光敏二极管或光敏三极管。

本实用新型提供的一种直流无刷电机的工作原理是：接通电源后，由于初始角度的设定，使得转子2与电磁线圈11同极产生排斥力而转动，转子2转动带动透遮光轮3同轴同步转动，随着透遮光轮3转动时，没有遮挡所述发射器和接收器时，接收器能够接收到所述发射器发射的信号，使得电路导通，电路导通后，电磁线圈11产生磁极，而电磁线圈11产生的磁极与永磁体21产生的磁极相同，产生排斥力使得转子2转动。

其中，光电开关包括多个对射式光电开关和透遮光轮3，所述透遮光轮3 上设有多个遮光板的作用是，其中一个对射式光电作用时，使得电路导通，随着透遮光轮3的转动，遮光板遮住一个对射式光电开关的同时，另一个对射式光电开关作用使得另一个支路导通，使得电磁线圈11产生磁极。

一些实施例中，如图2和图5所示，所述电磁线圈11为多个，多个所述电磁线圈11分为多个电磁线圈11组，所述电磁线圈11组与所述对射式光电开关串联形成支路，多个所述支路并联；

如图4所示，所述电磁线圈11的中心线与所述永磁体21的中心线具有一定角度；

所述透遮光轮3与所述转子2同轴同步转动，所述遮光板与所述永磁体21 具有一定角度。

其中，所述电磁线圈11的中心线与所述永磁体21的中心线具有一定角度 a的作用是使得转子2能够沿着一定的方向转动。

其中，如图2和图5所示，所述多个电磁线圈11分为多个电磁线圈11组；多个电磁线圈11组并联。

例如：定子1上设有六个电磁线圈11，依次为线圈(1)、线圈(2)、线圈(3)、线圈(4)、线圈(5)以及线圈(6)，其中线圈(1)、线圈(3)、线圈(5)为第一电磁线圈11组，线圈(2)、线圈(4)、线圈(6)为第二电磁线圈11组，第一支路与第二支路并联。

所述发射器和接收器分别设置在所述透遮光轮3的两侧，当透遮光轮3的遮光板挡住发射器和接收器时，接收器无法接收所述发射器的信号。

具体的，如图6所示，发光二极管和光敏二极管分别设置在所述透遮光轮 3的两侧，需要说明的是，第一光敏二极管31与第二光敏二极管33设置的角度为透遮光轮3遮光板的起始位置之前与终端位置之前，使得第一光敏二极管 31感应到第一发光二极管32的光时，第二光敏二极管33恰好被遮光板遮住，不能感应到第二发光二极管的光。其中，对射式光电开关的位置是固定的，并不随着透遮光轮3转动。

这样设置的原因是，如图5和图6所示，开始时，透遮光轮3转动，第一光敏二极管31能够感到第一发光二极管32的光，第一光敏二极管31导通，即第一支路通电，第一电磁线圈组通电产生磁感应，而第二光敏二极管33被遮住，不能导通，第二支路不能通电，第二电磁线圈组不能通电，第二电磁线圈组不能产生磁感应；随着透遮光轮3的转动，当第一光敏二极管31被遮住时，第二光敏二极管33被导通，第二支路通电，第二电磁线圈组通电产生磁感应，如此循环，使得转子2能够一直转动。需要说明的是，转子2开始时的转动方向与初始时电磁线圈11的中心线与所述永磁体21的中心线具有的角度使得转子2 的偏离方向有关。

一些实施例中，本申请提供的直流无刷电机，如图7所示，

所述光电开关包括第一对射式光电开关、第二对射式光电开关、第三对射式光电开关以及第四对射式光电开关，所述第一对射式光电开关、第二对射式光电开关与所述电磁线圈组成第一支路，所述第三对射式光电开关以及第四对射式光电开关与电磁线圈组成第二支路；

其中，第一对射式光电开关包括光敏二极管71、发光二极管61，第二对射式光电开关包括光敏二极管72、发光二极管62，第三对射式光电开关包括光敏二极管73、发光二极管63，第四对射式光电开关包括光敏二极管74、发光二极管64。

所述第一支路：所述第一对射式光电开关一端与电源连接，其另一端依次与所述电磁线圈一端串联后与所述第二对射式光电开关串联连接；

所述第二支路：所述第三对射式光电开关一端与电源连接，其另一端与所述电磁线圈11的另一端串联后与所述第四对射式光电开关串联连接。

上述实施例中，如图8所示，透遮光轮3采用圆盘状，其中对射式开关设置在所述圆盘状透遮光轮3的上面和下面。

具体的，如图7所示，本实施例提供的直流无刷电机的工作原理是：第一对射式光电开关和第二对射式光电开关作用时，产生电流，根据左手定则，磁场中产生力的作用，根据作用力与反作用力，磁场中的转子开始转动，随着圆盘状透遮光轮3的转动，第三对射式光电开关和第四对射式光电开关作用，产生电流，产生与上述电流方向相反的电流，同样的，根据左手定则，磁场中产生相反方向的力使得转子向与上述方向相反的方向转动，如此，电流方向不断交替变化使得转子2旋转起来，达到无刷直流电机的目的。

具体的，光敏二极管71与发光二极管61、光敏二极管72与发光二极管62 作用时，一个支路电流导通，随着透遮光轮3的转动，光敏二极管73与发光二极管63、光敏二极管74与发光二极管64作用，电流改变方向，另一个支路导通，使得转子2转动。

一些实施例中，如图5所示，所述光电开关还包括：

直流放大器6，用于放大输出电流。

其中，直流放大器6的个数与支路的个数相同。

一些实施例中，如图9所示，所述透遮光轮3为瓶盖状；

所述瓶盖状的透遮光轮3的盖沿上设有多个缺口形成多个遮光板。

一些实施例中，如图10所示，所述透遮光轮3为圆盘状；

所述圆盘状的透遮光轮3上设有多个缺口形成多个遮光板。

所述发射器与接收器分别位于所述遮光板的两侧。

优选的，本申请提供的一种直流无刷电机中，多个所述遮光板的大小相同，均匀设置，这是为了使得光敏二极管5与发光二极管4设置的角度更加准确。

优选的，本申请提供的一种直流无刷电机中，透遮光轮3采用金属材料，还可以采用塑料材料。

优选的，本申请中，转子2设置在所述定子1内或者定子1设置在所述转子2内，对此不做限定。

综上所述，本实用新型提供的直流无刷电机通过在直流无刷电机内设置光电开关，能够实现直流无刷电机，直流无刷电机寿命长、耗电量小、成本低，噪音小。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。