專利名稱：微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于車(chē)載DVD機(jī)芯的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)。
背景技術(shù)：
微型無(wú)刷直流電機(jī)具有可靠性高、壽命長(zhǎng)、噪音小、效率高、電機(jī)特性好、 無(wú)線電干擾小和轉(zhuǎn)速易受控等諸多優(yōu)點(diǎn)，又由于它的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易實(shí)現(xiàn)扁 平薄型體制，因此在技術(shù)要求較高的車(chē)載DVD機(jī)芯主軸驅(qū)動(dòng)中得以廣泛運(yùn)用。 本申請(qǐng)人之一杭州新星光電有限公司曾向中國(guó)專利局申請(qǐng)了一種微型永磁直流 無(wú)刷電機(jī)的實(shí)用新型專利，并己被授權(quán)，專利號(hào)ZL200320127118.8，它由定子、 轉(zhuǎn)子、后端蓋、位置傳感器組成，轉(zhuǎn)子由機(jī)殼和電機(jī)軸構(gòu)成，機(jī)殼內(nèi)襯磁環(huán)， 電機(jī)軸上固定光碟定位裝置；定子由鐵芯組件和軸承組件構(gòu)成，鐵芯組件配備 軸承組件鉚上底板，底板上設(shè)置驅(qū)動(dòng)控制電路及光頭零位指示開(kāi)關(guān)。
雖然，上述微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)有其優(yōu)點(diǎn)，但隨著車(chē)載DVD機(jī)芯向超薄 趨勢(shì)發(fā)展，對(duì)用于主軸驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流電機(jī)提出了更高的要求，電機(jī)厚度必須 減小，同時(shí)安裝機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電路也應(yīng)作相應(yīng)的變化。因此，有必要對(duì)上述專利 技術(shù)作些改進(jìn)和創(chuàng)新，以使其適應(yīng)車(chē)載DVD機(jī)芯向超薄型發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用實(shí)用新型公開(kāi)了一種微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其 減小了電機(jī)的厚度，適應(yīng)了車(chē)載DVD機(jī)芯向超薄型方向發(fā)展。
本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，包括電機(jī)本 體、轉(zhuǎn)子位置傳感器及控制器，控制器與直流電源電聯(lián)接，控制電機(jī)本體的運(yùn) 轉(zhuǎn)；電機(jī)本體包括定子、轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括殼體和電機(jī)軸，定子包括線圈鐵芯組件，線圈鐵芯組件由鐵芯片外繞線圈而構(gòu)成，電機(jī)軸的一端通過(guò)卡圈轉(zhuǎn)動(dòng)式配 合于底板，電機(jī)軸的該端頭外套止墊；電機(jī)軸外套軸承，軸承外設(shè)軸承套，軸 承套外固設(shè)線圈鐵芯組件，線圈鐵芯組件處于殼體內(nèi)，殼體內(nèi)壁固設(shè)轉(zhuǎn)子磁環(huán)， 殼體通過(guò)卡盤(pán)座與電機(jī)軸固定相連，卡盤(pán)座外與托盤(pán)座固定相連，殼體的上表 面固設(shè)防滑墊；轉(zhuǎn)子位置傳感器包括三只霍爾元件，轉(zhuǎn)子位置傳感器感應(yīng)電機(jī) 本體的轉(zhuǎn)子磁環(huán)的位置變化，并將信號(hào)輸入控制器；鐵芯片厚度為5-7mm，線 圈的線徑為0.12-0.17mm，圈數(shù)為100-110圈；所述的霍爾元件安裝于底板之上； 所述的控制器與電機(jī)本體分離安裝，兩者間通過(guò)柔性線聯(lián)接。
所述的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，三只霍爾元件分別裝接于定子線圈三相的 三叉口處，且與轉(zhuǎn)子上的換相磁環(huán)對(duì)應(yīng)，三只霍爾元件和三只驅(qū)動(dòng)線圈與控制 器的集成電路連接。
所述的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，轉(zhuǎn)子磁環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圓周分布16組磁極。 所述的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，定子線圈繞組為三相Y形連接，每相由四 組線圈按90度分布串接，線圈繞組間角度為30度。
本實(shí)用新型的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn) 首先，其減小了鐵芯片的厚度，由原來(lái)大于10mm改為5-7mm，為確保轉(zhuǎn)
距不變，同時(shí)改變了線圈的線徑和圈數(shù)，提高了驅(qū)動(dòng)功率。
其次，控制電路由原來(lái)的與主體的一體化設(shè)計(jì)改為分開(kāi)設(shè)置，將控制電路
移入主機(jī)電路板，兩者間采用柔性線(十八線)聯(lián)接，使電機(jī)體積大大減小，
便于在車(chē)載DVD機(jī)芯中的安裝。


圖1是本實(shí)用新型的電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本實(shí)用新型的電機(jī)本體結(jié)構(gòu)圖。 圖3是本實(shí)用新型的電機(jī)本體的結(jié)構(gòu)分解圖。圖4是本實(shí)用新型的電機(jī)本體外形結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實(shí)用新型的電機(jī)本體另一外形結(jié)構(gòu)圖。
圖6是三洋AN8471SA型控制電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本電機(jī)系統(tǒng)由三部分組成電機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器和控 制器，控制器與直流電源電聯(lián)接，其控制電機(jī)本體的運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)本體是將電磁 能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的部件，驅(qū)動(dòng)DVD機(jī)芯運(yùn)轉(zhuǎn)。
如圖2 — 5所示，電機(jī)本體包括定子、轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括殼體3和電機(jī)軸8。 定子包括線圈鐵芯組件6，線圈鐵芯組件6由鐵芯片外繞線圈而構(gòu)成，電機(jī)軸8 的一端通過(guò)卡圈9轉(zhuǎn)動(dòng)式配合于底板12，電機(jī)軸8的該端頭外套止墊11;電機(jī) 軸8外套軸承7，軸承7外設(shè)軸承套10，軸承套10外固設(shè)線圈鐵芯組件6，線 圈鐵芯組件6處于殼體3內(nèi)，殼體3內(nèi)壁固設(shè)轉(zhuǎn)子磁環(huán)5，殼體3通過(guò)卡盤(pán)座4 與電機(jī)軸8固定相連，卡盤(pán)座4外與托盤(pán)座1固定相連，殼體3的上表面固設(shè) 防滑墊2;轉(zhuǎn)子位置傳感器包括三只霍爾元件H1、 H2、 H3，轉(zhuǎn)子位置傳感器感 應(yīng)電機(jī)本體的轉(zhuǎn)子磁環(huán)的位置變化，并將信號(hào)輸入控制電路。鐵芯片厚度為 5-7mm，線圈的線徑為0.12-0.17mm，圈數(shù)為100-110圈；霍爾元件Hl、 H2、 H3安裝于底板12之上；控制電路與電機(jī)本體分離安裝，兩者間通過(guò)柔性線13 聯(lián)接。
安裝在底板上的三只霍爾元件Hl、 H2、 H3 (30°分布)感應(yīng)出換向轉(zhuǎn)子 磁環(huán)的磁極位置變化信號(hào)，輸入專用控制電路(AN8470SA型)，分別驅(qū)動(dòng)三組 線圈，以形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，推動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型控制器所采用的控制電路為三洋AN8471SA型，電路如圖6所 示，其安裝于整機(jī)主板上，通過(guò)無(wú)刷電機(jī)底板上的柔性扁線13與電機(jī)本體進(jìn)行信號(hào)傳輸，柔性扁線13為18芯。
電機(jī)轉(zhuǎn)子上的換相轉(zhuǎn)子磁環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圓周分布16組磁極，即極間角度 為22.5° 。定子線圈繞組為三相Y形連接，每相由四組線圈按90。分布串接， 線圈繞組間角度為3(T ，位置傳感器的三只霍爾元件H1、 H2、 H3分別裝接于 定子線圈U、 V、 W三相的三叉口處，且與轉(zhuǎn)子上的換相磁環(huán)A對(duì)應(yīng)，三只霍 爾元件H1、 H2、 H3和三只驅(qū)動(dòng)線圈U、 V、 W與AN8471SA集成電路連接如 圖3所示。
接通電源后，轉(zhuǎn)子磁環(huán)感應(yīng)霍爾元件H1，產(chǎn)生霍爾效應(yīng)，經(jīng)過(guò)處理后輸出， 線圈中由一相導(dǎo)通產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾元件H3反向，因轉(zhuǎn)子磁環(huán)的 磁極分布22.5° ，此時(shí)霍爾元件H2滯后霍爾元件H1 11.25°受感應(yīng)，因此線 圈中另相也滯后前一相11.25° (電角度)導(dǎo)通，繼續(xù)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)22.5 °時(shí)，霍爾元件H2、 H3與上述的霍爾元件Hl、 H2的形式一樣繼續(xù)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)， 霍爾元件H1反向，以此類推，霍爾元件H1、 H2、 H3受感應(yīng)分別產(chǎn)生一信號(hào)， 經(jīng)集成塊IC對(duì)信號(hào)進(jìn)行邏輯變換后產(chǎn)生脈寬調(diào)制PWH信號(hào)，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大， 按順序送至各相繞組，從而在電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生跳躍式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū) 動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)改變集成塊IC的8腳和9腳的電位差時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速作相應(yīng)改變， EC (控制電壓)<ECR (基準(zhǔn)電壓)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速大；EC》ECR時(shí)，電機(jī)快速 制動(dòng)。
權(quán)利要求1、微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，包括電機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器及控制器，控制器與直流電源電聯(lián)接，控制電機(jī)本體的運(yùn)轉(zhuǎn)；電機(jī)本體包括定子、轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括殼體和電機(jī)軸，定子包括線圈鐵芯組件，線圈鐵芯組件由鐵芯片外繞線圈而構(gòu)成，電機(jī)軸的一端通過(guò)卡圈轉(zhuǎn)動(dòng)式配合于底板，電機(jī)軸的該端頭外套止墊；電機(jī)軸外套軸承，軸承外設(shè)軸承套，軸承套外固設(shè)線圈鐵芯組件，線圈鐵芯組件處于殼體內(nèi)，殼體內(nèi)壁固設(shè)轉(zhuǎn)子磁環(huán)，殼體通過(guò)卡盤(pán)座與電機(jī)軸固定相連，卡盤(pán)座外與托盤(pán)座固定相連，殼體的上表面固設(shè)防滑墊；轉(zhuǎn)子位置傳感器包括三只霍爾元件，轉(zhuǎn)子位置傳感器感應(yīng)電機(jī)本體的轉(zhuǎn)子磁環(huán)的位置變化，并將信號(hào)輸入控制器；其特征是，所述的鐵芯片厚度為5-7mm，線圈的線徑為0.12-0.17mm，圈數(shù)為100-110圈；所述的霍爾元件安裝于底板之上；所述的控制器與電機(jī)本體分離安裝，兩者間通過(guò)柔性線聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，其特征是，三只霍爾元件分別裝接于定子線圈三相的三叉口處，且與轉(zhuǎn)子上的換相磁環(huán)對(duì)應(yīng)，三只霍爾元件和三只驅(qū)動(dòng)線圈與控制器的集成電路連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，其特征是，轉(zhuǎn)子磁環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圓周分布16組磁極。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，其特征是，定子線圈繞組為三相Y形連接，每相由四組線圈按90度分布串接，線圈繞組間角度為30度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于車(chē)載DVD機(jī)芯的微型永磁無(wú)刷直流電機(jī)，包括電機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器及控制器，控制器與直流電源電聯(lián)接，控制電機(jī)本體的運(yùn)轉(zhuǎn)；電機(jī)本體包括定子、轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子位置傳感器包括三只霍爾元件，轉(zhuǎn)子位置傳感器感應(yīng)電機(jī)本體的轉(zhuǎn)子磁環(huán)的位置變化，并將信號(hào)輸入控制器；鐵芯片厚度為5-7mm，線圈的線徑為0.12-0.17mm，圈數(shù)為100-110圈；霍爾元件安裝于底板之上；控制器與電機(jī)本體分離安裝，兩者間通過(guò)柔性線聯(lián)接。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)減小了鐵芯片的厚度，提高了驅(qū)動(dòng)功率；電機(jī)體積減小，便于在車(chē)載DVD機(jī)芯中的安裝。
文檔編號(hào)H02K29/06GK201263117SQ20082016343
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者季石安, 邵剛來(lái) 申請(qǐng)人:杭州新星光電有限公司;杭州杰盛電器有限公司