[发明专利]一种微型直流无刷电动机及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动机，尤其涉及无刷电动机，特别是微型直流无刷电动机及驱动方法。

背景技术

现有技术中，许多的工作场合需要微型直流无刷电动机来驱动，比如航模、机器人、车模等等。

现有的无刷电动机体积大、驱动器价格昂贵，驱动器结构复杂。

现有技术已经有许多微型直流无刷电动机及驱动方法的技术都申请了专利；如英国申请人戴森技术有限公司所申请的：申请号 201180029875.9，名称为“无刷电动机的控制”的中国发明专利申请，其方案中是四个定子磁极对应四个转子磁极，仅仅使用了一只霍尔器件来检测转子的位置，因此，该技术方案仍显得粗糙，运行不平滑柔顺。尤其是该技术方案比较难以用在比乒乓球更小体积的微型电动机中。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种微型直流无刷电动机及驱动方法的技术。本发明将驱动电路板附着在电动机外壳上，由于驱动电路板上的电器件体积很小，所以驱动电路板也体积很小，一体封装后的电动机体型很小很匀称。

本发明通过采用以下技术方案来实现。

实施一种微型直流无刷电动机的驱动方法，包括如下步骤：

S1、首先，设置一转子，转子上均匀设置四个永久磁极，其中两S极相对设置，两N极相对设置；

S2、然后在定子上均匀设置3组定子磁极，每组2个相对设置；每组两定子磁极上的线圈并接，使得通电后每组定子磁极对转子感应的磁场方向相同，所述第一组线圈：A1线圈、A2线圈，第二组线圈：B1线圈、B2线圈，第三组线圈：C1线圈、C2线圈，分别由第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路驱动；

S3、然后在定子磁极的间隙处，成120°夹角设置第一霍尔器件h1和第二霍尔器件h2；

S4、然后，设置一控制器U1，连接3组驱动电路和第一霍尔器件h1和第二霍尔器件h2；

S5、通电后，当h1=0和h2=1时，控制器U1按“S、空、N”驱动第一组、第二组、第三组线圈，转子顺时针方向旋转；

S6、然后，当h1=1和h2=0时，控制器U1按“N、S、空”驱动第一组、第二组、第三组线圈，转子顺时针方向旋转；

S7、然后，当h1=1和h2=1时，控制器U1按“空、N、S”驱动第一组、第二组、第三组线圈，转子顺时针方向旋转；再返回S5步骤继续驱动，转子顺时针旋转。

在步骤S2，所述第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路在感应出“空”磁场时，是控制器U1对该驱动电路的两个输入端都输出低电平；在输出“S”磁场或是“N”磁场时，是控制器U1对该驱动电路的两个输入端输出一高一低的电平。

所述控制器U1的一个输入引脚接一正反转开关K1，所述该输入引脚接高电平或是接低电平，决定转子是顺时针旋转，还是逆时针旋转；

需要逆时针旋转时，将K1置位，在步骤S4之后，通电后，当h1=0和h2=1时，控制器U1按“S、N、空”驱动第一组、第二组、第三组线圈，转子逆时针方向旋转；

然后，当h1=1和h2=0时，控制器U1按“N、空、S”驱动第一组、第二组、第三组线圈，转子逆时针方向旋转；

然后，当h1=1和h2=1时，控制器U1按“空、S、 N”驱动第一组、第二组、第三组线圈，转子逆时针方向旋转；再返回步骤S4后继续驱动，转子逆时针旋转。

所述控制器U1的3个输入引脚接外来的控制信号，决定转子的转速快慢，也就是驱动第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路交替驱动周期时间长短的确定。

根据上述方法设计制造一种微型直流无刷电动机，所述微型直流无刷电动机包括：

一转子，转子上均匀设置四个永久磁极，其中两S极相对设置，两N极相对设置；

一定子，其上均匀设置3组定子磁极，每组2个相对设置；

第一组第一定子磁极，第一组第二定子磁极；

第二组第一定子磁极，第二组第二定子磁极；

第三组第一定子磁极，第三组第二定子磁极；

每组两定子磁极上的线圈并接，使得通电后每组定子磁极对转子感应的磁场方向相同，所述第一组线圈：A1线圈、A2线圈；

第二组线圈：B1线圈、B2线圈；

第三组线圈：C1线圈、C2线圈；分别由第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路驱动；

在定子磁极的间隙处，成120°夹角设置第一霍尔器件h1和第二霍尔器件h2；

一控制器U1，连接3组驱动电路和第一霍尔器件h1和第二霍尔器件h2。