一种永磁直流电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种永磁直流电机，这种永磁直流电机在每个绕组区偏移其磁合力中心线的一个绕组上均相应地设有一个增磁线圈，根据永磁磁极的磁合力中心线与绕组区的磁合力中心线的相对位置，通过触发式开关电路使增磁线圈通电或断电，同时使永磁磁极与相对应的绕组区的极性相同或相异，进而使转子持续转动；在整个运转过程中便能使所有绕组连续工作，效率高，并且无启动死点，同时定子与转子在同极相斥时会产生相斥力矩大，能够降低外接电源的功率要求，具有良好的节能效果。具有良好的节能效果。具有良好的节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁直流电机


[0001]本技术涉及直流电机
，尤其涉及一种永磁直流电机。

技术介绍

[0002]永磁无刷直流电机是由一块或多块永磁体建立磁场的直流电机，具有体积小、效率高、结构简单、用铜量少等优点，是小功率直流电机的主要类型。电机的定子绕组通常采用三相对称星形接法，而电机的转子上设有永磁体，永磁体N
‑
S交替交换，使位置传感器产生相位差120
°
的U、V、W方波，结合正/反转信号产生有效的六状态编码信号，每种状态下仅有两相绕组通电，依次改变一种状态，定子绕组产生的磁场轴线在空间转动60
°
电角度，转子跟随定子磁场转动相当于60
°
电角度空间位置，转子在新位置上，使位置传感器U、V、W按约定产生一组新编码，新的编码又改变了功率管的导通组合，使定子绕组产生的磁场轴再前进60
°
电角度，如此循环，使永磁直流电机产生连续转矩，拖动负载作连续旋转。由于永磁无刷三相直流电机在整个运转过程中，仅有两相绕组参与工作，存在绕组工作不连续、效率低的问题。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的问题是提供一种永磁直流电机，这种永磁直流电机在运转过程中所有绕组连续工作，效率高，无启动死点，启动力矩大，有良好的节能效果。采用的技术方案如下：
[0004]一种永磁直流电机，包括机壳、端盖、定子和转子，定子上沿其周向设有多组绕组，转子上沿其周向设有永磁体，其特征在于：所述永磁体沿所述转子周向等分出2n（n为正整数）个永磁磁极，相邻两个永磁磁极的极性相反；所述多组绕组相应的划分出2n个绕组区，每个绕组区包括至少2个绕组，并且各个绕组以2n极的接法依次连接成绕组接线，相邻两个绕组区的极性相反；在每个绕组区偏移其磁合力中心线的一个绕组上均相应地设有一个增磁线圈，各个增磁线圈以2n极的接法依次连接成增磁接线，并且各个增磁线圈与所在绕组的极性相同；所述永磁直流电机设有第一电源外接端口、第二电源外接端口、第三电源外接端口；第一电源外接端口、绕组接线、第二电源外接端口依次串联形成第一支路，并且第一电源外接端口、绕组接线、增磁接线、第三电源外接端口依次串联形成第二支路；第一电源外接端口、第二电源外接端口、第三电源外接端口通过触发式开关电路外接电源。
[0005]为了方便说明，本说明书所述转子的转动方向以顺时针转动为例，对本申请的相关工作原理、以及后续的具体实施方式进行解释说明。
[0006]上述绕组的极性是指绕组在通电之后所产生的磁场的极性。
[0007]上述增磁线圈在进行通电时，增磁线圈所在绕组区的磁合力中心线会相应地向增磁线圈所在的一侧偏移。同样的，为了方便说明，本说明书中，增磁线圈在通电时所在绕组区的磁合力中心线向顺时针的偏移角度为θ。以转子的转动方向为基准，增磁线圈处在所在绕组区的磁合力中心线的前方。
[0008]上述转子在转动时，转子上的一个永磁磁极与转动到相对应的一个绕组区，永磁磁极的极性与绕组区的极性满足以下关系：当永磁磁极的磁合力中心线处于对应的绕组区的磁合力中心线的后方时，永磁磁极的极性与绕组区的极性相异；当永磁磁极的磁合力中心线处于对应的绕组区的磁合力中心线的前方时，永磁磁极的极性与绕组区的极性相同。
[0009]上述第一支路与第二支路之间通过触发式开关电路进行切换、分别与外接电源电连接形成闭合回路，并且触发式开关电路能够转换第一支路、第二支路中的电流流向。上述第一支路通过触发式开关电路与外接电源形成闭合回路时，增磁线圈没有通电；上述第二支路通过触发式开关电路与外接电源形成闭合回路时，增磁线圈参与通电，增磁线圈所在绕组区的磁合力中心线会相应地向增磁线圈所在的一侧偏移。
[0010]上述第一支路或第二支路的电流流向发生转向时，定子的各个绕组区的极性相应地转换到另一个极性；比如，对于第一支路，当电流从第一电源外接端口流入经绕组接线到第二电源外接端口流出时，绕组区的极性为N极，那么，当第一支路上的电流发生转向，即电流从第二电源外接端口流入经绕组接线到第一电源外接端口流出时，绕组区的极性为S极。
[0011]转子上的一个永磁磁极转动到一个绕组区时，当永磁磁极的磁合力中心线处于对应的绕组区的磁合力中心线的后方时，永磁磁极的极性与绕组区的极性相异，定子与转子由于异极相吸，转子能够沿顺时针转动，此时，增磁线圈通电，绕组区的磁合力中心线顺时针偏移θ；设转子转动到该永磁磁极的磁合力中心线与绕组区偏移后的磁合力中心线之间的夹角为α，当α<θ时，增磁线圈断电，绕组区的磁合力中心线逆时针偏移θ，而由于α<θ，因此永磁磁极的磁合力中心线在增磁线圈断电后处于绕组区的磁合力中心线的前方，此时永磁磁极的极性与绕组区的极性相同，定子与转子由于同极相斥产生偏差相斥力矩，使转子能够继续沿顺时针继续转动。
[0012]因此，只要通过合理的电路使增磁线圈通电或断电，同时使永磁磁极与相对应的绕组区的极性相同或相异，在整个运转过程中便能使所有绕组连续工作，效率高，并且无启动死点，同时定子与转子在同极相斥时会产生相斥力矩大，能够降低外接电源的功率要求，具有良好的节能效果。
[0013]上述转子可适用于内转子或外转子。
[0014]作为本技术的优选方案，所述触发式开关电路包括触发机构和开关电路；触发机构包括密封罩、红外反光套筒、第一反射式红外对管和第二反射式红外对管；密封罩的罩口密封连接在所述端盖的外侧面上；端盖上设有一个与所述转子的转轴相匹配的通孔，转子的转轴从所述机壳内部自内向外穿过通孔并伸出至端盖外侧；红外反光套筒同轴安装在转轴上并处在密封罩内，红外反光套筒的筒面沿其周向划分出相间隔的n个反射面和n个非反射面，并且n个反射面、n个非反射面与所述2n个永磁磁极一一对应；第一反射式红外对管和第二反射式红外对管均垂直朝向红外发光套筒的筒面，第一反射式红外对管与第二反射式红外对管相对于所述红外反光套筒横截面的夹角小于，第一反射式红外对管、第二反射式红外对管的信号输出端均与开关电路的信号输入端电连接。
[0015]上述开关电路可以采用常规的电源开关电路，例如，由单片机及其周边电路构成的开关电路，或者是，由多个比较器及多个场效应管构成的开关电路等。
[0016]红外反光套筒同轴安装在转轴上，当转子转动时，红外反光套筒与转子进行同步
转动；而红外反光套筒的筒面沿其周向划分出相间隔的n个反射面和n个非反射面，并且每个反射面或非反射面均与所述2n个永磁磁极一一对应，因此，红光反射套筒的筒面在某一时刻的转动情况，可对应表示到此时转子上各个永磁磁极与定子之间的对应情况。由于红外反光套筒在转动过程中，第一反射式红外对管和第二反射式红外对管的反射情况有四种（即第一反射式红外对管、第二反射式红外对管均反射红光，第一反射式红外对管反射红光、第二反射式红外对管没有反射红光，第一反射式红外对管没有反射红光、第二反射式红外对管反射红光，第一反射式红外对管、第二反射式红外对管均没有反射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁直流电机，包括机壳、端盖、定子和转子，定子上沿其周向设有多组绕组，转子上沿其周向设有永磁体，其特征在于：所述永磁体沿所述转子周向等分出2n（n为正整数）个永磁磁极，相邻两个永磁磁极的极性相反；所述多组绕组相应的划分出2n个绕组区，每个绕组区包括至少2个绕组，并且各个绕组以2n极的接法依次连接成绕组接线，相邻两个绕组区的极性相反；在每个绕组区偏移其磁合力中心线的一个绕组上均相应地设有一个增磁线圈，各个增磁线圈以2n极的接法依次连接成增磁接线，并且各个增磁线圈与所在绕组的极性相同；所述永磁直流电机设有第一电源外接端口、第二电源外接端口、第三电源外接端口，所述各个绕组以2n极的接法依次连接成绕组接线，所述各个增磁线圈以2n极的接法依次连接成增磁接线；第一电源外接端口、绕组接线、第二电源外接端口依次串联形成第一支路，并且第一电源外接端口、绕组接线、增磁接线、第三电源外接端口依次串联形成第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树英，
申请(专利权)人：陈树英，
类型：新型
国别省市：