一种永磁无刷电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种永磁无刷电机。

背景技术：

永磁式无刷电机主要由永磁铁制成的转子、多对线圈绕组制成的定子和感应控制电路组成，以感应控制电路取代了传统有刷电机的电刷和换向器结构，电机寿命更长，噪声更低，效率也更高。

现有技术中的感应控制电路一般由传感元件和控制电路两部分组成，传感元件一般以霍尔元件、光敏元件或者电磁元件等作为传感器，感知转子的物理状态，然后控制电路根据检测到的转子的位置信息，控制相应定子线圈绕组通电，从而驱动转子转动。然而这样的控制方式存在着控制流程复杂，响应速度慢，电路结构复杂，成本高等缺点，从而限制了无刷电机的进一步应用。

技术实现要素：

本实用新型基于上述技术中的不足，提供了一种永磁无刷电机。通过使用简单的光电开关和遮光盘结构，将转子本身的物理状态作为控制源，省去了现有无刷电机复杂的感应控制电路，使电机结构更简单，可靠性更高，成本更低。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种永磁无刷电机，包括机身外壳、轴承、永磁体转子，线圈绕组定子，所述线圈绕组定子为成对结构，每对线圈绕组定子均匀、对称分布在永磁体转子周围；此外主要还包括光电开关和遮光盘，所述光电开关将各对线圈绕组定子串联于主电源回路中，光电开关数量与线圈绕组定子对数相同；所述遮光盘与所述永磁体转子固定连接，遮光盘上设有通光槽，所述通光槽与所述永磁体转子的磁极区域具有一定角度关系。

电机上电时，与遮光盘相互作用的光电开关导通，然后与此光电开关相对应的线圈绕组定子得电产生电磁力，驱动永磁体转子运动。永磁体转子的运动同时也带动遮光盘运动，当永磁体转子旋转到最大的受力点时，遮光盘断开上一个光电开关，同时让下一个光电开关导通，进而下一对线圈绕组定子得电，新上电的线圈绕组定子将继续驱动永磁体转子旋转，如此往复，最终实现永磁体转子的连续运动。

优选地，所述光电开关为槽型对射机构，通过遮光盘阻隔光电开关对射槽的通断来控制各对线圈绕组定子的电源通断。

通过采用上述技术方案，将永磁体转子磁极本身的物理位置，通过与磁极具有一定空间关系的遮光盘体现出来，通过遮光盘与光电开关的相互作用，有序地控制光电开关使不同线圈绕组定子交替通断电，从而实现驱动永磁体转子旋转的自循环。这样直接使用简单的光电开关、以转子本身的物理状态作为控制源，替代现有无刷电机中复杂的传感器和控制系统电路，使无刷电机结构更简单，可靠性更高，成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型所述无刷电机的最佳实施例的立体爆炸视图；

图2是本实用新型所述无刷电机的最佳实施例的永磁体转子结构示意图；

图3是本实用新型所述无刷电机的最佳实施例的光电开关结构示意图；

图4是本实用新型所述无刷电机的最佳实施例的驱动顺序示意图；

附图中，标记依次为：1.机身外壳、2.永磁体转子、3.线圈绕组定子、4.遮光盘、41.通光槽、5.光电开关、51.对射槽、6.轴承。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1、图2，分别示出了本实用新型所述无刷电机的最佳实施例的立体爆炸图和永磁体转子结构示意图，该无刷电机主要由机身外壳1、永磁体转子2、线圈绕组定子3、遮光盘4、光电开关5和轴承6组成。

参照图3、图4示出的光电开关结构示意图和驱动顺序示意图，线圈绕组定子3为成对结构，每一对线圈绕组定子3均匀、对称分布在永磁体转子2两侧，光电开关5分别串联接入每一对线圈绕组定子3中。

遮光盘4与永磁体转子固定连接，遮光盘4上还开有通光槽41，光电开关5为槽型对射结构，遮光盘4在光电开关5的对射槽51中旋转，当旋转到通光槽41部分时，光电开关5的对射结构能正常接收，开关接通，相对应的线圈绕组定子3得电；当遮光盘4旋转到其他状态时，光电开关5的对射结构被阻挡，开关断开，相对应的线圈绕组定子3失电。

参照图4示出的驱动顺序图，驱动方式为：电机上电时，有且只有一个光电开关5的对射结构正常接收，如图中光电开关a导通，然后与光电开关a串联的线圈绕组定子a1和a2得电产生电磁力，驱动永磁体转子2运动。永磁体转子2的运动同时也带动遮光盘4运动，当永磁体转子2旋转到最大的受力点时，遮光盘4断开上一个光电开关a，同时让下一个光电开关b导通，进而下一对线圈绕组定子b1和b2得电，新上电的线圈绕组定子将继续驱动永磁体转子2旋转，如此往复，最终实现永磁体转子2的连续旋转运动。

综上所述，采用上述技术方案的永磁无刷电机，将磁极本身的物理状态，通过与磁极区域具有一定角度的遮光盘体现出来，通过遮光盘与光电开关的相互作用，有序地控制光电开关使不同线圈绕组定子交替通断电，从而实现驱动永磁体转子旋转的自循环。这样直接使用简单的光电开关、以转子本身的物理状态作为控制源，替代现有无刷电机中复杂的传感器和控制系统电路，使无刷电机结构更简单，可靠性更高，成本更低。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。