專利名稱：摩托車無刷起動電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是摩托車起動電機，尤其是一種摩托車無刷起動電機。
技術背景現(xiàn)有摩托車起動電機全是傳統(tǒng)的永磁式有刷直流電機。它由設置在機殼內(nèi)周的磁鋼、機殼兩端的端蓋和通過兩端蓋中心軸承架設在機殼內(nèi)的轉子組成，所述轉子由固定在軸上繞有線圈繞組的鐵芯和換向器及電刷構成。電源通過導線與電機的電刷連接，通過電刷與換向器的接觸，適時接通鐵芯上的繞組，實現(xiàn)電機的運行。這種永磁式有刷直流電機起動時的電流很大，由數(shù)十安至上百安，電流通過電刷傳遞給換向器時將產(chǎn)生嚴重的電火花，容易造成電刷和換向器燒壞，嚴重時會燒壞整臺電機。即使電機暫時未燒壞，電機的使用壽命也不會太長。為確保電機的正常運行，只能采取定期維修或更換電刷或換向器。這種永磁式有刷直流電機由于起動電流過大，還容易損壞蓄電池或降低蓄電池壽命。我國是摩托車產(chǎn)銷大國，每年約產(chǎn)1500萬臺左右，每年新車生產(chǎn)和老車維修所需的起動電機估計在2000萬臺以上。龐大的起動電機市場如能擺脫易損易耗部件的狀況，無疑會給摩托車行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對上述永磁式有刷直流電機存在的不足，提供一種起動電流小、運行可靠、使用壽命長的摩托車無刷起動電機。
本實用新型摩托車無刷起動電機，包括分別設有軸承的左右端蓋、磁鋼和兩只繞有線圈繞組的鐵芯及軸，其特征在于磁鋼固定安裝在軸上構成磁鋼轉子；兩只繞有線圈繞組的半圓形鐵芯固定安裝在兩端蓋間構成筒狀鐵芯繞組定子；磁鋼轉子通過軸承安裝在鐵芯繞組定子內(nèi)；一接有霍爾元件的控制器；霍爾元件設置在鐵芯繞組定子的磁極間。
本實用新型摩托車無刷起動電機的設計原理是改變磁鋼和鐵芯繞組的形狀結構及兩者在電機內(nèi)的安裝位置，將無需連接電源的磁鋼用作轉子，將需連接電源的鐵芯繞組用作定子，利用設置在鐵芯繞組定子磁極間的霍爾元件將獲取的信號通過導線傳遞給與電源相連的控制器，由控制器適時將電流分輸至兩只鐵芯繞組，鐵芯繞組與磁鋼轉子間交替發(fā)生的磁場力促使電機的連續(xù)運行。
本實用新型摩托車無刷起動電機設計科學，結構簡單、合理。它與現(xiàn)有永磁式有刷直流電機相比，具有以下優(yōu)點一、安全可靠，由于摩托車無刷起動電機起動時，電流可限制在要求范圍內(nèi)，起動后無換向火花對電刷和換向器的損傷而可以長期反復使用，它比現(xiàn)有技術的使用壽命至少提高10倍；二、無電磁干擾，由于摩托車無刷起動電機運行換向時無火花干擾，故起動時摩托車對周圍的電視和電訊無電磁干擾。
本實用新型摩托車無刷起動電機的具體結構由以下附圖和實施例詳細給出。
圖1是摩托車無刷起動電機的結構示意圖；圖2是圖1所示摩托車無刷起動電機的電原理結構示意圖；圖3是圖1所示摩托車無刷起動電機的鐵芯沖片結構示意圖。
具體實施方式
實施例從圖1和圖2可以清楚地看到摩托車無刷起動電機由電機1和控制器10組成，電機1通過導線9連接控制器10。兩只繞有線圈繞組4的半圓形鐵芯3固定安裝在兩端蓋2間構成筒狀鐵芯繞組定子；磁鋼5固定安裝在軸6上構成電機1的磁鋼轉子，磁鋼轉子通過軸承7、8架置在兩端蓋2中心孔間，鐵芯3上的繞組4用導線9連接控制器10。兩只鐵芯3分別由疊摞的摟空半圓狀沖片(見圖3)構成。所述的控制器10由霍爾元件14、比較器17、兩只與門15、兩只大功率晶體管16、穩(wěn)壓二極管13和電阻R1、R2、R3、R4組成(見圖2)，霍爾元件14通過兩只與門15分別與相應的大功率晶體管16聯(lián)接，兩只大功率晶體管16的輸出端分別連接電機繞組4，比較器17的輸出端接至與門15的輸入端，比較器17的兩輸入端分別與穩(wěn)壓二極管13和電流控制電阻R4聯(lián)接，穩(wěn)壓二極管13和電流控制電阻R4的合理配合可以控制電機起動時的電流在需要數(shù)值內(nèi)。電阻R1、R2、R3分別設在霍爾元件14與控制器10的連接導線11上?？刂破?0設有電源輸入線12。所述霍爾元件14設置在鐵芯繞組定子的磁極間。
本實用新型摩托車無刷起動電機的工作原理當蓄電池輸出的12伏直流電經(jīng)電源輸入線12流入控制器10，霍爾元件14即發(fā)出信號給其中一只與門15，該與門15使與其連接的一只大功率晶體管16導通，并將電流輸入電機內(nèi)的一組繞組4，于是該繞組的鐵芯3兩端磁極就有了極性，在磁極的磁場力作用下磁鋼轉子旋轉，當磁鋼轉子上的磁鋼轉動一設計角度后，如180度時，霍爾元件14處于磁鋼轉子的磁鋼5另一極時，霍爾元件14向另一只與門15發(fā)出一信號，與該與門15連接的另一只大功率晶體管16導通，并將電流輸入電機內(nèi)的另一組繞組4，通電后該繞組的鐵芯3兩端磁極就有了極性，在磁極的磁場力作用下磁鋼轉子繼續(xù)受力旋轉。通電狀態(tài)下鐵芯繞組定子與磁鋼轉子間重復上述過程，即可使電機的轉子持續(xù)單方向旋轉。
權利要求1.一種摩托車無刷起動電機，包括分別設有軸承的左右端蓋、磁鋼和兩只繞有線圈繞組的鐵芯及軸，其特征在于磁鋼固定安裝在軸上構成磁鋼轉子；兩只繞有線圈繞組的半圓形鐵芯固定安裝在兩端蓋間構成筒狀鐵芯繞組定子；磁鋼轉子通過軸承安裝在鐵芯繞組定子內(nèi)；一接有霍爾元件的控制器；霍爾元件設置在鐵芯繞組定子的磁極間。
2.根據(jù)權利要求1所述的摩托車無刷起動電機，其特征在于鐵芯(3)由疊摞的摟空半圓狀沖片構成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的摩托車無刷起動電機，其特征在于控制器(10)由霍爾元件(14)、比較器(17)、兩只與門(15)、兩只大功率晶體管(16)、二極管(18)和電阻R1、R2、R3、R4組成，霍爾元件(14)通過兩只與門(15)分別與相應的兩只大功率晶體管(16)聯(lián)接，兩只大功率晶體管(16)的輸出端分別連接電機繞組(4)，比較器(17)的輸出端接至與門(15)的輸入端，比較器(17)的兩輸入端分別與穩(wěn)壓二極管(13)和電流控制電阻R4聯(lián)接，電阻R1、R2、R3分別設在霍爾元件(14)與控制器(10)的連接導線(11)上。
專利摘要一種摩托車無刷起動電機，包括分別設有軸承的左右端蓋、磁鋼和兩只繞有線圈繞組的鐵芯及軸，其特征在于磁鋼固定安裝在軸上構成磁鋼轉子；兩只繞有線圈繞組的半圓形鐵芯固定安裝在兩端蓋間構成筒狀鐵芯繞組定子；磁鋼轉子通過軸承安裝在鐵芯繞組定子內(nèi)；一接有霍爾元件的控制器；霍爾元件設置在鐵芯繞組定子的磁極間。利用設置在鐵芯繞組磁極間的霍爾元件將信號通過導線傳遞給與電源相連的控制器，由控制器適時將電流輸至兩鐵芯繞組，實現(xiàn)電機的連續(xù)運行。本電機起動后因無換向火花對電刷和換向器的損傷而可以長期反復使用，它比現(xiàn)有技術的使用壽命至少提高10倍。
文檔編號H02K29/06GK2746646SQ20042009392
公開日2005年12月14日 申請日期2004年10月10日 優(yōu)先權日2004年10月10日
發(fā)明者高蓓, 高子偉 申請人:高蓓, 高子偉