專利名稱：直流無刷圓周頂扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于直流無刷電扇制造領(lǐng)域，主要用于鐵路客車、海運(yùn)客輪及汽車駕駛室的夏天降溫。
本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中的已有技術(shù)是目前市場上現(xiàn)有的圓周頂扇，主要以整流子和碳刷作為換向元件，所以極易產(chǎn)生碳刷磨損、花火及粉塵污染，同時(shí)整機(jī)功耗大。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的是取掉現(xiàn)有圓周頂扇中的整流子及碳刷，設(shè)計(jì)一種功耗小的直流無刷圓周頂扇。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是1、設(shè)計(jì)思想本圓周頂扇是將永磁轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置信號通過霍爾位置傳感器傳輸比較放大器，依次啟動VMOS場效應(yīng)大功率管工作，使對應(yīng)的定子線圈流過一定的電流而產(chǎn)生磁場，推動永磁轉(zhuǎn)子不停的旋轉(zhuǎn)。(1)直流無刷圓周頂扇采用霍爾器件作為本實(shí)用新型的換向位置檢測傳感器，轉(zhuǎn)子采用鐵氧體永磁材料構(gòu)成，該永磁轉(zhuǎn)子為四極～八極，采用四～八塊扇形鐵氧體永磁材料(粘合)構(gòu)成。(2)驅(qū)動電路的驅(qū)動管采用VMOS場效應(yīng)大功率管，由于該大功率管是一種電壓控制器件，輸入阻抗高、輸入電流甚微、開關(guān)速度快、并具有負(fù)的電流溫度系數(shù)，因而不存在二次擊穿損壞現(xiàn)象，克服了普通大功率晶體管輸入電流大，隨溫升增高而電流劇增損壞的缺點(diǎn)。(3)本圓周頂扇定子繞組線圈感應(yīng)峰值電壓的吸收限幅元件采用壓敏電阻，利用它良好的非線性及響應(yīng)速度快、耐浪涌電流沖擊的優(yōu)點(diǎn)，因此比傳流的阻容吸收回路性能穩(wěn)定，工作可靠。2、結(jié)構(gòu)方案直流無刷圓周頂扇，該頂扇有一卡盤式底座1，支架2與卡盤式底座相連，電機(jī)外殼3與支架相連，旋轉(zhuǎn)齒輪箱4位于電機(jī)外殼的一端部且與支架相連，風(fēng)葉8固定在轉(zhuǎn)子軸上，護(hù)罩9罩在葉片上，電子定子10上繞有4組～8組線圈(L1－－L4)且線圈的兩端分別并聯(lián)連接一壓敏電阻(Vl1－V4)，并且在定子內(nèi)埋有2－－4只霍爾器件6作為換向位置傳感器，位于定子內(nèi)的霍爾器件的排列呈對稱狀，電機(jī)定子10位于電機(jī)外殼3內(nèi)，永磁轉(zhuǎn)子5為4－－8極由4－－8塊扇形鐵氧體永磁材料構(gòu)成且永磁轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸固為一體而位于電機(jī)定子內(nèi)。驅(qū)動電路板7位于支架2上的凹槽內(nèi)，它是由1－－2個(gè)比較放大器IC、4－－8個(gè)VMOS場效應(yīng)二極管、電阻、電容構(gòu)成。當(dāng)霍爾器件為2只、線圈為4只、比較放大器為1只時(shí)，驅(qū)電電路板的電阻R2和R3的一端分別接霍爾器件H1和H2的輸入端，R2和R3的另一端并接接比較放大器IC1的電源正端、電容C的正極、R1的一端及二極管D2的負(fù)極，C的負(fù)極和D2的正極接地，R1的另一端接線圈L1－－L4的一端及D1的負(fù)極，D1的正極接保險(xiǎn)絲、電源正極，比較放大器IC1和IC2的同相端和反相端、反相端和同相端分別連接后分別接霍爾器件H1的輸出端，比較放大器IC3和IC4的同相端和反相端、反相端和同相端分別連接后分別接霍爾器件H2的輸出端，霍爾器件H1和H2的接地端接地，比較放大器IC1－－IC4的輸出端分別接電阻R4－－R7的一端，R4－－R7的另一端分別接VMOS場效管T1－－T4的柵極，T1－－T4的漏極分別接線圈L1－－L4的另一端，T1－－T4的源極接IC4的一端及電源的負(fù)極，R8－－R11分別并接在T1－－T4的柵極及源極間。3、工作原理當(dāng)本頂扇通直流電源后，霍爾器件感應(yīng)出一位置信號，通過驅(qū)動電路的輸入級輸出一位置信號，該信號啟動相對應(yīng)的驅(qū)動大功率VMOS管，該VMOS管導(dǎo)通，相對應(yīng)的定子線圈流過一定的電流產(chǎn)生磁場，推動永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，另一霍爾器件感應(yīng)出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置，該位置信號又驅(qū)動相對應(yīng)的大功率VMOS管，使定子線圈產(chǎn)生磁場，推動轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，使四只驅(qū)動管在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的360°內(nèi)輪流工作，相對應(yīng)的定子繞組線圈產(chǎn)生相應(yīng)的磁場，推動轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，一是取掉整流子及碳刷，采用霍爾器件作為換向檢測傳感器，因而保證了工作的穩(wěn)定可靠性，降低了能耗；二是驅(qū)動電路采用VMOS場效應(yīng)大功率管，克服了普通大功率輸入電流大，隨溫升增高而電流劇增損壞的不足，并且大大地簡化了驅(qū)動電路使之成本低、工作穩(wěn)定可靠。三是定子線圈感應(yīng)峰值電壓的吸收限幅元件采用壓敏電阻，使得吸收電路性能穩(wěn)定、工作可靠；四是轉(zhuǎn)子采用四塊～八塊扇形鐵氧體永磁材料構(gòu)成，具有加工方便、表面磁場強(qiáng)度高、堅(jiān)固耐用的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是直流無刷圓周頂扇的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是直流無刷圓周頂扇的驅(qū)動電路原理圖。
實(shí)施例圖1和圖2是直流無刷圓周頂扇的一種實(shí)施例。
實(shí)施1、參照圖2外購霍爾器件6、電阻、電容、二極管、VMOS場效應(yīng)管，比較放大器，自制或外協(xié)印制板，最后將電子無器件焊接在印制板上后進(jìn)行調(diào)試；2、參照圖1，卡盤式底座1、支架2、電機(jī)外殼3、旋轉(zhuǎn)齒輪箱4、風(fēng)葉8、護(hù)罩9均按現(xiàn)有技術(shù)制作或外協(xié)，永磁轉(zhuǎn)子5由四塊扇形鐵氧體永磁材料粘合而成，永磁轉(zhuǎn)子5與轉(zhuǎn)軸固為一體，四組線圈L1－－L4繞在電機(jī)定子10上且分別在四線組線圈的兩端并有壓敏電阻(V1－－V4)，二只霍爾器件6埋在電機(jī)定子上，其輸入輸出端接驅(qū)動電路；3、安裝調(diào)試參照圖1和圖2及說明書第五部分按現(xiàn)有技術(shù)安裝調(diào)試即可。
權(quán)利要求1.一種直流無刷圓周頂扇，該頂扇有一卡盤式底座1，支架2與卡盤式底座相連，電機(jī)外殼3與支架相連，旋轉(zhuǎn)齒輪箱4位于電機(jī)殼的一端部且與支架相連，風(fēng)葉8固定在轉(zhuǎn)子軸上，護(hù)罩9罩在葉片上，其特征在于電機(jī)定子10上繞有4組～8組線圈(L1～L4)且線圈的兩端分別并聯(lián)連接一壓敏電阻(U1～U4)上，并且在定子內(nèi)埋有2～4只霍爾器件6作為換向位置傳感器，電機(jī)定子10位于電機(jī)外殼3內(nèi)，永磁轉(zhuǎn)子5為4～8極由4～8塊扇形鐵氧體永磁材料構(gòu)成且永磁轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸固為一體而位于電機(jī)定子內(nèi)，驅(qū)動電路板7位于支架2上的凹槽內(nèi)，它是由1～2個(gè)比較放大器IC、4～8個(gè)VMOS場效應(yīng)管、二極管、電阻和電容構(gòu)成，當(dāng)霍爾器件為2只、線圈為4只、VMOS管為4只、比較放大器為1只時(shí)，驅(qū)動電路板的電阻R2和R3的一端分別接霍爾器件H1和H2的輸入端，R2和R3的另一端并接接比較放大器IC1的電源正端、電容C的正極、R1的一端及二極管D2的負(fù)極，C的負(fù)極和D2的正極接地，R1的另一端接線圈L1～L4的一端及D1的負(fù)極，D1的正極接保險(xiǎn)絲、電源正極，比較放大器IC1和IC2的同相端和反相端、反相端和同相端分別連接后分別接霍爾器件H1的輸出端，比較放大器IC3和IC4的同相端和反相端、反相端和同相端分別連接后分別接霍爾器件H2的輸出端，霍爾器件H1和H2的接地端接地，比較放大器IC1～I(xiàn)C4的輸出端分別接電阻R4～R7的一端，R4～R7的另一端分別接VMOS管T1～T4的柵極，T1～T4的漏極分別接線圈L1～L4的另一端，T1～T4的源極極接IC4的一端及電源的負(fù)極，R8～R11分別并接在T1～T1的柵極及源極間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷圓周頂扇，其特征是位于定子內(nèi)的霍爾器件6的排列呈對稱狀。
專利摘要直流無刷圓周頂扇主要用于鐵路客車、每運(yùn)客輪及汽車駕駛室的夏天降溫。它采用霍爾器件及驅(qū)動電路取掉了現(xiàn)有技術(shù)中的整流子及碳刷，保證了整機(jī)的工作可靠性，大大地降低了整機(jī)的功耗；轉(zhuǎn)子采用若干塊扇形鐵氧體永磁材料粘合而成；因而具有表面磁場強(qiáng)度高、加工方便的特點(diǎn)，定子線圈采用壓敏電阻吸收線圈感應(yīng)峰值電壓，因而具有性能穩(wěn)定、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F04D27/02GK2090890SQ9120570
公開日1991年12月18日 申請日期1991年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月7日
發(fā)明者王都魁, 信福存 申請人:寶雞市渭濱區(qū)譚家地區(qū)商店, 鐵道部鄭州鐵路局車輛處, 王都魁