專利名稱：光電無刷直流永磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電機(jī)，特別是一種將霍爾原理改為光電原理實(shí)現(xiàn)的光電無刷直流永磁電機(jī)。
本實(shí)用新型包括一種光電無刷直流永磁電機(jī)，包括機(jī)殼，固定在機(jī)殼內(nèi)壁的永磁鐵，設(shè)置在機(jī)殼中心并相對于機(jī)殼可轉(zhuǎn)動的定子和電磁線圈，以及軸套；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是還包括光電換向器和固定板，所述光電換向器包括至少一個(gè)光電耦合器和與其連接的控制電路；所述機(jī)殼前端在永磁鐵一極性的磁場區(qū)域內(nèi)的部分延伸形成遮光板，所述固定板設(shè)置在遮光板的下部并固定在軸套上，所述光電耦合器固定在所述固定板上并與遮光板配合；
工作時(shí)所述所述機(jī)殼繞定子轉(zhuǎn)動，使所述光電耦合器交替通、斷，通過所述控制電路控制電磁線圈交替通電、斷電，使機(jī)殼持續(xù)轉(zhuǎn)動。
根據(jù)上述技術(shù)方案所述的光電耦合器為U型光電耦合器；所述的光電耦合器為V型光電耦合器；每一遮光板的弧長相等，均為機(jī)殼圓周長除以兩倍S極數(shù)量，并且每兩個(gè)相對的遮光板對稱；所述電機(jī)的機(jī)殼上設(shè)置有傳動機(jī)構(gòu)；所述的控制電路設(shè)置在固定板內(nèi)；所述電機(jī)的機(jī)殼上均勻地設(shè)置有扇葉。
本實(shí)用新型與霍爾電機(jī)的比較參考圖6，A線為目前普遍使用的無刷電機(jī)的功率分析圖。由于其使用的是霍爾元件，在接近磁鋼N、S磁場的結(jié)合點(diǎn)，出現(xiàn)四個(gè)較大區(qū)域的功率下降區(qū)。因此，它的電磁力矩不均勻，其功率不穩(wěn)定，將影響其轉(zhuǎn)速。B線是本實(shí)用新型的功率分析圖。從圖中可看出，它相對于A線有較大的改善，功率下降區(qū)明顯減小，基本形成一條間斷點(diǎn)極小的直線，接近有刷永磁電機(jī)的工作狀態(tài)。因此，其力矩均勻率較高。
如果將本實(shí)用新型作為電風(fēng)扇，對尺寸越大的風(fēng)扇，其電機(jī)直徑也相對增大，那么A線中的功率下降區(qū)的面積也相應(yīng)增加，其速度低；而B線的下降區(qū)域小，大尺寸的電機(jī)仍然可保持較高速度。
另外，霍爾元件有較明顯的不耐高溫的特點(diǎn)。在較高溫度下，會出現(xiàn)靈敏度下降的趨勢，影響電機(jī)的工作狀態(tài)。而光電元件則相對較耐高溫，在較高溫度下仍有較好的工作狀態(tài)。
由上述可知，本實(shí)用新型與目前使用霍爾技術(shù)的電機(jī)相比，具有輸出功率大、能耗低、轉(zhuǎn)速高、噪音低、工作狀態(tài)穩(wěn)定及耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。利用本實(shí)用新型制成的電風(fēng)扇具有風(fēng)壓大、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，極適用于在高頻率狀態(tài)下工作的電子器件散熱，本實(shí)用新型的電機(jī)也可用作伺服電機(jī)等。
圖4為本實(shí)用新型的機(jī)殼設(shè)置有扇葉的結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實(shí)用新型的機(jī)殼設(shè)置有傳動裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖6為本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)電機(jī)功率比較分析圖。
光電換向器由光電耦合器3和與之相連接的控制電路構(gòu)成。光電耦合器3為U型，固定在固定板4上，使機(jī)殼1旋轉(zhuǎn)時(shí)遮光板2能從U型槽中無摩擦地通過并遮擋光電耦合器3的受光器?？刂齐娐分瞥捎∷咫娐饭潭ㄔ诠潭ò?內(nèi)。
參考圖3控制電路中的電磁線圈6-1、6-2為電機(jī)的電磁線圈。當(dāng)上電時(shí)，光電耦合器3的發(fā)光管發(fā)光，如果受光器沒被遮光板2遮擋，則三極管T1、T4導(dǎo)通，三極管T2、T3截止，電磁線圈6-1通電；如果受光器被遮光板2遮擋，三極管T1、T4截止，三極管T2、T3導(dǎo)通，電磁線圈6-2通電。因此，在加電情況下，不管遮光板2在任何位置，總是有一組電磁線圈通電，每當(dāng)機(jī)殼轉(zhuǎn)過90度角，電磁線圈的通電狀態(tài)交換一次，使得機(jī)殼在持續(xù)的力矩作用下連續(xù)轉(zhuǎn)動。
圖4所示的結(jié)構(gòu)是在

圖1所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了扇葉7，扇葉7均勻地設(shè)置在機(jī)殼1上，其數(shù)量根據(jù)需要可適當(dāng)增加或減少。該結(jié)構(gòu)可作為散熱風(fēng)扇使用。
如圖5所示，在機(jī)殼1上設(shè)置傳動槽8，通過傳導(dǎo)動帶等可帶動其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)。也可將其表面設(shè)置成齒輪狀。
上述的光電耦合器3也可采用V型狀或其它類似的形狀，但需保證遮光板2能無磨擦地從其槽內(nèi)通過并能遮擋受光器。
按照本實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式，可將機(jī)殼1在永磁鐵之N極磁場區(qū)域內(nèi)的部分延伸形成遮光板2；電機(jī)的永磁鐵、電磁線圈及遮光板也可作相應(yīng)增加。
權(quán)利要求1.一種光電無刷直流永磁電機(jī)，包括機(jī)殼，固定在機(jī)殼內(nèi)壁的永磁鐵，設(shè)置在機(jī)殼中心并相對于機(jī)殼可轉(zhuǎn)動的定子和電磁線圈，以及軸套；其特征在于還包括光電換向器和固定板，所述光電換向器包括至少一個(gè)光電耦合器和與其連接的控制電路；所述機(jī)殼前端在永磁鐵一極性的磁場區(qū)域內(nèi)的部分延伸形成遮光板，所述固定板設(shè)置在遮光板的下部并固定在軸套上，所述光電耦合器固定在所述固定板上并與遮光板配合；工作時(shí)所述所述機(jī)殼繞定子轉(zhuǎn)動，使所述光電耦合器交替通、斷，通過所述控制電路控制電磁線圈交替通電、斷電，使機(jī)殼持續(xù)轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電無刷直流永磁電機(jī)，其特征在于所述的機(jī)殼前端在永磁鐵N極磁場區(qū)域內(nèi)的部分延伸形成遮光板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電無刷直流永磁電機(jī)，其特征在于所述的機(jī)殼前端在永磁鐵S極磁場區(qū)域內(nèi)的部分延伸形成遮光板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電無刷直流永磁電機(jī)，其特征在于所述的光電耦合器為U型光電耦合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電無刷直流永磁電機(jī)，其特征在于所述的光電耦合器為V型光電耦合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的光電無刷直流永磁電機(jī)，其特征在于每一遮光板的弧長相等，并且每兩個(gè)相對的遮光板對稱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電無刷直流永磁電機(jī)，其特征在于所述的控制電路設(shè)置在固定板內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的光電無刷直流永磁電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)的機(jī)殼上設(shè)置有傳動機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的光電無刷直流永磁電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)的機(jī)殼上均勻地設(shè)置有扇葉。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光電無刷直流永磁電機(jī)，包括機(jī)殼，固定在機(jī)殼內(nèi)壁的永磁鐵，設(shè)置在機(jī)殼中心并相對于機(jī)殼可轉(zhuǎn)動的定子和電磁線圈，光電換向器，以及固定該光電換向器的固定板，所述光電換向器包括至少一個(gè)光電耦合器和與其連接的控制電路；所述機(jī)殼前端在永磁鐵一極性的磁場區(qū)域內(nèi)的部分延伸形成遮光板；工作時(shí)所述所述機(jī)殼繞定子轉(zhuǎn)動，通過光電耦合器的交替通、斷，所述控制電路控制電磁線圈交替通電、斷電，使機(jī)殼持續(xù)轉(zhuǎn)動。利用本實(shí)用新型制成的電風(fēng)扇具有風(fēng)壓大、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，極適用于在高頻率狀態(tài)下工作的電子器件散熱，本實(shí)用新型的電機(jī)也可用作伺服電機(jī)等。
文檔編號H02K29/10GK2528156SQ0220585
公開日2002年12月25日 申請日期2002年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月1日
發(fā)明者趙陸翎 申請人:趙陸翎