专利名称：磁敏z元件直流无刷电机的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种直流无刷电机。
背景技术：
无刷直流电动机通常是由电动机本体、转子位置传感器和电子开关电路三部分组成。无刷直流电动机在通电后，位置传感器将转子的位置信号转换成电信号，然后通过电子开关电路去控制定子绕组换相，使其适时产生正确的磁场，推动转子磁钢持续的转动。目前，在直流无刷电动机中常用的位置传感器有电磁式位置传感器、光电式位置传感器、磁电式位置传感器、高频耦合式位置传感器等几种形式。国内外采用磁电式位置传感器的较多，其优点是输出信号大，工作稳定可靠，对环境要求不严，温度范围宽，安装定位方便，容易与电子换向线路的输入阻抗相匹配，位置精度高；但其也存在以下缺点体积大，工艺结构复杂，改变转向较困难。采用霍尔元件位置传感器的无刷直流电动机结构简单体积小，容易改变转向；但其安置定位不便，元件片薄易碎，线细易断，效率低(如锗霍尔片要加20毫安的控制电流，采用两只霍尔片就要消耗40毫安的电流)，输出信号小，线路调试闲难，对环境及工作温度有一定的要求，耐震差。光电式位置传感器虽然结构也较简单、实现方便，但由于用到光源灯泡，抗震能力较差，震动较剧烈的场合不宜采用。高频耦合式位置传感器的结构最简单，但输出信号小，欲做成功率较大的无刷直流电动机就要增加放大级数。
实用新型内容为了解决磁电式、霍尔元件式、光电式、高频耦合式位置传感器应用于无刷直流电机时所存在的体积大、结构复杂、定位不便、效率低、抗震性差的问题，本实用新型提供了一种磁敏Z元件直流无刷电机，即用磁敏Z元件作位置传感器的直流无刷电机。
本实用新型的磁敏Z元件直流无刷电机包括直流无刷电机本体，所述直流无刷电机本体具有以下两种结构(1)所述电机本体包括缠绕有或镶嵌有第一绕组、第二绕组、第三绕组以及第四绕组的外定子和内转子磁钢，外定子的内表面与内转子磁钢的外表面之间留有间隙；(2)所述电机本体包括缠绕有或镶嵌有第一绕组、第二绕组、第三绕组以及第四绕组的内定子和外转子磁钢，内定子的外表面和外转子磁钢的内表面留有间隙，外转子磁钢的内表面粘贴有永磁体磁极；所述磁敏Z元件直流无刷电机还包括直流电源+V、磁敏Z元件、第一信号处理电路、第二信号处理电路、AB/CD绕组选通电路、C/D绕组选通电路和A/B绕组选通电路，直流电源+V的输出端连接磁敏Z元件的阳极和第一信号处理电路的正极输入端，磁敏Z元件的阴极连接第一信号处理电路的负极输入端并接地，第一信号处理电路的输出端分别连接第二信号处理电路、C/D绕组选通电路和A/B绕组选通电路的一个输入端，第二信号处理电路的输出端连接AB/CD绕组选通电路的输入端，AB/CD绕组选通电路的一个输出端连接C/D绕组选通电路的另一个输入端，AB/CD绕组选通电路的另一个输出端连接A/B绕组选通电路的另一个输入端；对于上述第(1)种结构的电机，磁敏Z元件设置在内转子磁钢的转动平面的正上方，即当内转子磁钢转动到磁敏Z元件的正下方时，磁敏Z元件的正下方对应的是内转子磁钢的磁极端部；对于上述第(2)种结构的电机，磁敏Z元件设置在外转子磁钢的转动平面的正上方，即当外转子磁钢转动到磁敏Z元件的正下方时，磁敏Z元件的正下方对应有磁极。
第一信号处理电路是滤波整形电路，该电路用于对磁敏Z元件输出的电压波形进行滤波和整形并输出第一信号G。第二信号处理电路是倍频电路，该电路用于将第一信号G的周期变为原来的两倍并输出第二信号S，信号S通过AB/CD绕组选通电路使得A、B或C、D两组中其中一组绕组导通，同时，在信号G的作用下C/D绕组选通电路和A/B绕组选通电路使A/B和C/D两组绕组中分别有一个绕组导通，这样就可以在信号G和S的共同作用下，通过三个绕组选通电路实现绕组A、B、C、D的有序选通并产生磁场，从而推动转子的持续转动。
本实用新型利用磁敏Z元件作为直流无刷电机的位置传感器，其换相控制原理简单、功耗低、灵敏度高、体积小、结构简单、定位方便、抗震性好，且电路易于集成化和小型化，使得磁敏Z元件在直流无刷电机方向上有了一个新的应用。
图1为本实用新型的结构示意图；图2和图3为本实用新型的内转子磁钢2与磁敏Z元件8的两种不同相对位置的示意图；图4为具体实施方式
三的结构示意图；图5为具体实施方式
一的直流无刷电机在一种工作情况下的磁敏Z元件8输出的信号波形、第一信号处理电路3输出的信号G、第二信号处理电路4输出的信号S以及第一绕组A、第二绕组B、第三绕组C、第四绕组D的导通信号波形的对应关系时序图。
具体实施方式
具体实施方式
一参见图1至图3、图5，本具体实施方式
的磁敏Z元件直流无刷电机由直流无刷电机本体、直流电源+V、磁敏Z元件8、第一信号处理电路3、第二信号处理电路4、AB/CD绕组选通电路5、C/D绕组选通电路6和A/B绕组选通电路7组成，所述电机本体包括缠绕有或镶嵌有第一绕组A、第二绕组B、第三绕组C以及第四绕组D的外定子1和内转子磁钢2，外定子1的内表面与内转子磁钢2的外表面之间留有间隙；直流电源+V的输出端连接磁敏Z元件8的阳极和第一信号处理电路3的正极输入端，磁敏Z元件8的阴极连接第一信号处理电路3的负极输入端并接地，第一信号处理电路3的输出端分别连接第二信号处理电路4、C/D绕组选通电路6和A/B绕组选通电路7的一个输入端，第二信号处理电路4的输出端连接AB/CD绕组选通电路5的输入端，AB/CD绕组选通电路5的一个输出端连接C/D绕组选通电路6的另一个输入端，AB/CD绕组选通电路5的另一个输出端连接A/B绕组选通电路7的另一个输入端；磁敏Z元件8设置在内转子磁钢2的转动平面的正上方，即当内转子磁钢2转动到磁敏Z元件8的正下方时，磁敏Z元件8的正下方对应的是内转子磁钢2的磁极端部。
在本具体实施方式
中，所述外定子1的内表面上均匀开有四个轴向通槽1-2，相邻两个轴向通槽1-2之间设置有凸极1-1，第一绕组A、第二绕组B、第三绕组C和第四绕组D分别缠绕在外定子1内表面的四个凸极1-1上，并且第一绕组A、第二绕组B、第三绕组C和第四绕组D的线圈匝数相同；所述外定子1由多个硅钢片叠加而成；所述内转子磁钢2具有一对磁极。磁敏Z元件8固定在内转子磁钢2的转动平面的正上方的一个位置上，由于磁敏Z元件8的下方有时有磁极有时没有磁极，磁极离磁敏Z元件8的距离周期性的变化，因此穿过磁敏Z元件8的磁力线密度发生周期性的变化，磁敏Z元件8上的电压与磁场强度在一定条件下成函数关系(如图5中的第一波形图所示)。第一信号处理电路3是包括T触发器的用于对磁敏Z元件8输出的电压波形进行滤波和整形并输出占空比为50％的方波第一信号G的电路。第二信号处理电路4用于将第一信号G的周期变为原来的两倍且占空比仍保持为50％并输出第二信号S。当内转子磁钢2与磁敏Z元件8的相对位置如图2所示，且第一信号处理电路3中T触发器的输出端初态为低电平时，在后继电路的作用下第四绕组D导通，其他三个绕组中没有电流通过。第四绕组D通电后产生的磁极在靠近转子的内侧为S极，与内转子磁钢2的磁极作用产生顺时针方向的转矩，使得内转子磁钢2顺时针转过90°到达如图3所示的位置，此时第一绕组A导通使得内转子磁钢2顺时针转过90°，而后第二绕组B、第三绕组C、第四绕组D依次按顺序轮流导通，这样转子就连续的运转起来，图5显示的是这种工作情况下的直流无刷电机的信号时序图。
具体实施方式
二参见图1至图3、图5，本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同点是所述外定子1的内表面上均匀开有多个轴向通槽，多个线圈依次镶嵌在外定子1内表面的通槽内并分别构成第一绕组A、第二绕组B、第三绕组C和第四绕组D，第一绕组A、第二绕组B、第三绕组C和第四绕组D按顺时针方向依次占90°电角度。其他组成及其连接关系与具体实施方式
一相同。本具实施方式采用常规嵌线方式将线圈嵌入定子槽内，定子槽按顺时针以90°电角度为一组分为四个相带，此四个相带依次构成第一绕组A、第二绕组B、第三绕组C和第四绕组D。
具体实施方式
三参见图4，本具体实施方式
的磁敏Z元件直流无刷电机由直流无刷电机本体、直流电源+V、磁敏Z元件8、第一信号处理电路3、第二信号处理电路4、AB/CD绕组选通电路5、C/D绕组选通电路6和A/B绕组选通电路7组成，所述电机本体包括缠绕有或镶嵌有第一绕组A、第二绕组B、第三绕组C以及第四绕组D的内定子9和外转子磁钢10，内定子9的外表面和外转子磁钢10的内表面留有间隙，外转子磁钢10的内表面粘贴有永磁体磁极11；直流电源+V的输出端连接磁敏Z元件8的阳极和第一信号处理电路3的正极输入端，磁敏Z元件8的阴极连接第一信号处理电路3的负极输入端并接地，第一信号处理电路3的输出端分别连接第二信号处理电路4、C/D绕组选通电路6和A/B绕组选通电路7的一个输入端，第二信号处理电路4的输出端连接AB/CD绕组选通电路5的输入端，AB/CD绕组选通电路5的一个输出端连接C/D绕组选通电路6的另一个输入端，AB/CD绕组选通电路5的另一个输出端连接A/B绕组选通电路7的另一个输入端，磁敏Z元件8设置在外转子磁钢10的转动平面的正上方，即当外转子磁钢10转动到磁敏Z元件8的正下方时，磁敏Z元件8的正下方对应有磁极11。所述外转子磁钢10具有一对磁极。
权利要求1.磁敏Z元件直流无刷电机，所述磁敏Z元件直流无刷电机包括直流无刷电机本体，所述电机本体包括缠绕有或镶嵌有第一绕组(A)、第二绕组(B)、第三绕组(C)以及第四绕组(D)的外定子(1)和内转子磁钢(2)，外定子(1)的内表面与内转子磁钢(2)的外表面之间留有间隙；其特征在于所述磁敏Z元件直流无刷电机还包括直流电源(+V)、磁敏Z元件(8)、第一信号处理电路(3)、第二信号处理电路(4)、AB/CD绕组选通电路(5)、C/D绕组选通电路(6)和A/B绕组选通电路(7)，直流电源(+V)的输出端连接磁敏Z元件(8)的阳极和第一信号处理电路(3)的正极输入端，磁敏Z元件(8)的阴极连接第一信号处理电路(3)的负极输入端并接地，第一信号处理电路(3)的输出端分别连接第二信号处理电路(4)、C/D绕组选通电路(6)和A/B绕组选通电路(7)的一个输入端，第二信号处理电路(4)的输出端连接AB/CD绕组选通电路(5)的输入端，AB/CD绕组选通电路(5)的一个输出端连接C/D绕组选通电路(6)的另一个输入端，AB/CD绕组选通电路(5)的另一个输出端连接A/B绕组选通电路(7)的另一个输入端；磁敏Z元件(8)设置在内转子磁钢(2)的转动平面的正上方，即当内转子磁钢(2)转动到磁敏Z元件(8)的正下方时，磁敏Z元件(8)的正下方对应的是内转子磁钢(2)的磁极端部。
2.根据权利要求1所述的磁敏Z元件直流无刷电机，其特征在于所述外定子(1)的内表面上均匀开有四个轴向通槽(1-2)，相邻两个轴向通槽(1-2)之间设置有凸极(1-1)，第一绕组(A)、第二绕组(B)、第三绕组(C)和第四绕组(D)分别缠绕在外定子(1)内表面的四个凸极(1-1)上，并且第一绕组(A)、第二绕组(B)、第三绕组(C)和第四绕组(D)的线圈匝数相同。
3.根据权利要求1所述的磁敏Z元件直流无刷电机，其特征在于所述外定子(1)的内表面上均匀开有多个轴向通槽，多个线圈依次镶嵌在外定子(1)内表面的通槽内并分别构成第一绕组(A)、第二绕组(B)、第三绕组(C)和第四绕组(D)，第一绕组(A)、第二绕组(B)、第三绕组(C)和第四绕组(D)按顺时针方向依次占90°电角度。
4.根据权利要求1所述的磁敏Z元件直流无刷电机，其特征在于所述外定子(1)由多个硅钢片叠加而成。
5.根据权利要求1所述的磁敏Z元件直流无刷电机，其特征在于所述内转子磁钢(2)具有一对磁极。
6.根据权利要求1所述的磁敏Z元件直流无刷电机，其特征在于所述第一信号处理电路(3)是滤波整形电路，该电路用于对磁敏Z元件(8)输出的电压波形进行滤波和整形并输出第一信号(G)。
7.根据权利要求1所述的磁敏Z元件直流无刷电机，其特征在于所述第二信号处理电路(4)是倍频电路，该电路用于将第一信号(G)的周期变为原来的两倍并输出第二信号(S)。
8.磁敏Z元件直流无刷电机，所述磁敏Z元件直流无刷电机包括直流无刷电机本体，所述电机本体包括缠绕有或镶嵌有第一绕组(A)、第二绕组(B)、第三绕组(C)以及第四绕组(D)的内定子(9)和外转子磁钢(10)，内定子(9)的外表面和外转子磁钢(10)的内表面留有间隙，外转子磁钢(10)的内表面粘贴有永磁体磁极(11)；其特征在于所述磁敏Z元件直流无刷电机还包括直流电源(+V)、磁敏Z元件(8)、第一信号处理电路(3)、第二信号处理电路(4)、AB/CD绕组选通电路(5)、C/D绕组选通电路(6)和A/B绕组选通电路(7)，直流电源(+V)的输出端连接磁敏Z元件(8)的阳极和第一信号处理电路(3)的正极输入端，磁敏Z元件(8)的阴极连接第一信号处理电路(3)的负极输入端并接地，第一信号处理电路(3)的输出端分别连接第二信号处理电路(4)、C/D绕组选通电路(6)和A/B绕组选通电路(7)的一个输入端，第二信号处理电路(4)的输出端连接AB/CD绕组选通电路(5)的输入端，AB/CD绕组选通电路(5)的一个输出端连接C/D绕组选通电路(6)的另一个输入端，AB/CD绕组选通电路(5)的另一个输出端连接A/B绕组选通电路(7)的另一个输入端，磁敏Z元件(8)设置在外转子磁钢(10)的转动平面的正上方，即当外转子磁钢(10)转动到磁敏Z元件(8)的正下方时，磁敏Z元件(8)的正下方对应有磁极(11)。
9.根据权利要求8所述的磁敏Z元件直流无刷电机，其特征在于所述外转子磁钢(10)具有一对磁极。
专利摘要磁敏Z元件直流无刷电机，它涉及一种直流无刷电机，它解决了磁电式、霍尔元件式、光电式、高频耦合式位置传感器应用于无刷直流电机时所存在的体积大、结构复杂、定位不便、效率低、抗震性差的问题。本实用新型的磁敏Z元件设置在外转子磁钢(10)的转动平面的正上方，磁敏Z元件输出的信号通过第一信号处理电路(3)处理后输出第一信号(G)，第一信号通过第二信号处理电路(4)后输出第二信号(S)，这两个信号共同作用通过AB/CD绕组选通电路(5)、C/D绕组选通电路(6)和A/B绕组选通电路(7)控制第一绕组(A)、第二绕组(B)、第三绕组(C)、第四绕组(D)按顺序依次导通。本实用新型换相控制原理简单、功耗低、灵敏度高、应用电路易于集成化和小型化。
文档编号H02K29/06GK2894054SQ20062002067
公开日2007年4月25日 申请日期2006年4月26日 优先权日2006年4月26日
发明者曹一江, 罗彬 申请人:哈尔滨理工大学