[实用新型]直流无刷电机

说明书

本实用新型涉及一种直流无刷电机，作为一种新型的传动、远动、自动和遥控的动力元件，广泛应用于航空、航天、仪器仪表、过程控制等各种自动化及遥控系统中，亦可广泛应用于办公机械、医疗机械和视听设备等驱动系统中。

通常所用的直流电机均为有刷电机，这种电机有严重的电火花干扰、噪声大、不防爆，有大的机械摩擦和损耗，因而降低了运行的可靠性和稳定性，影响了使用寿命，电机效率也低。目前虽有直流无刷电机问世，但由于其体积大，电机本体上还需带上一个体积很大的电子控制    和一大束连接电缆，故使用十分不便，而且价格昂贵。

本实用新型的目的是设计一种电机本体与控制电路合为一体，结构紧凑，使用方便，成本低廉的无刷直流电机。

本实用新型的技术方案是永磁转子、驱动线圈、装有霍尔元件的控制线路组合在一个机壳内，永磁转子装于轴上，装有霍尔元件的控制线路板直接置于电机壳内，位于永磁转子的一侧，在控制线路板一侧的驱动线圈与永磁转子耦合。装在控制线路板上的霍尔元件作为磁场位置传感器，它对永磁转子磁极位置信号进行检测，经集成电路运算、功率放大，使驱动线圈带动永磁转子产生旋转力矩。

本实用新型实施例结合附图加以说明。

图1为盘形直流无刷电机结构原理图。

图2为园柱形直流无刷电机结构原理图；

图3为盘形直流无刷电机典型结构图；

图4为园柱形直流无刷电机典型结构图；

图5为控制板单霍尔元件电路图；

图6为控制板双霍尔元件电路图；

图7为控制板三霍尔元件电路图。

由于用途不一，驱动功率不一，永磁转子有不同的形状，而且与驱动线圈有不同的耦合方式，而且控制线路亦不同，作为风机用直流无刷电机，永磁转子采用盘形（即平面型）结构，驱动线圈采用平面形结构，控制电路板只需装有单个霍尔元件用于检测永磁转子磁极的位置，这种结构的无刷直流电机若用于中、小功率轻负载驱动，如电脑软、硬磁盘驱动、计算机外部设备、录音录像系统、仪表用高速陀螺驱动等则需采用双霍尔元件控制电路。若需驱动较大负载，功率从数瓦到数百瓦，用于各种自控、遥控及传动系统中，则永磁转子采用园柱形结构，驱动线圈采用多极靴定子绕组，控制电路上装有2个或3个霍尔元件。这可由下面实施例作进一步说明。

实施例1：

由图3所示，这是一种典型的盘形直流无刷电机，在旋转轴1上装有盘形永磁转子2，紧靠盘形永磁转子的端面耦合有平面驱动线圈3，它可为2个，也可为若干个，它固定在控制线路板4上并连同电子元器件一起，用螺钉安装。根据用途，在控制线路板4上装1个或2个霍尔元件，装有一个霍尔元件的电路由图5所示，霍尔元件H一端通过电阻R与电源E连接，另一端接地，而其输出端通过IC₁、IC₂推动功率放大管BG₁、BG₂工作，BG₁、BG₂集极分别和驱动线圈3的L₁、L₂连接，装二个霍尔元件的电路由图6所示。

实施例2：

由图4所示，这是一种典型的柱形转子直流无刷电机，永磁转子2为园柱形结构，它装于轴1上，并插入绕有驱动线圈3的定子绕组中，在转子2的一侧轴上套有控制线路板4，按用途，在控制线路板4上装二个或三个霍尔元件，其电路由图6和图7所示，霍尔元件H输出端通过集成电路IC运算，再经功率放大器P后与驱动线圈3连接。

本实用新型由于无电刷，因而电机无火花、防爆、噪声低、无摩擦、寿命长，维护方便，并且可做到起动迅速，起动力矩大，能无级调速，温升低耗电少，高效节能，由于控制电路板与电机本体装在一个外壳内，结构紧凑，使用方便，有广泛应用领域。