專利名稱：六相直流方波永磁無刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
六相直流方波永磁無刷電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種六相直流方波永磁無刷電機(jī)，尤其涉及一種六相無位置傳感器的直流方波無槽永磁無刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
[0002]在現(xiàn)有三相無刷電機(jī)的無位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)中，通過測(cè)量不通電繞組的磁極交界的正中心時(shí)刻，然后延時(shí)30°電角度進(jìn)行換相，而30°電角度與電機(jī)轉(zhuǎn)速相關(guān)，往往根據(jù)轉(zhuǎn)速大小計(jì)算延時(shí)時(shí)間，實(shí)施換相。如因負(fù)載引起的速度不規(guī)律變化，計(jì)算的延時(shí)時(shí)間就不準(zhǔn)確，特別是低速甚至堵轉(zhuǎn)情況下，換相精確更是難以保證。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種能夠提供等同有位置傳感器的無刷電機(jī)的換相效果、六相完全消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及便于加工的六相直流方波永磁無刷電機(jī)。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型提供了一種六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特殊之處在于所述六相直流方波永磁無刷電機(jī)包括控制器、自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路、激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組以及無刷電機(jī)體；所述控制器分別通過自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路以及激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組接入無刷電機(jī)體。[0005]上述激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組包括六組相同的激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路；所述每組激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路分別對(duì)應(yīng)接入無刷電機(jī)體。[0006]上述激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路包括對(duì)中電源、光耦隔離激勵(lì)脈沖源、第一電機(jī)相電壓鉗位電路、第二電機(jī)相電壓鉗位電路以及電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路； 所述對(duì)中電源、光耦隔離激勵(lì)脈沖源、第一電機(jī)相電壓鉗位電路、第二電機(jī)相電壓鉗位電路以及電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路依次并聯(lián)；所述控制器接入光耦隔離激勵(lì)脈沖源；所述第一電機(jī)相電壓鉗位電路以及第二電機(jī)相電壓鉗位電路并聯(lián)后接入無刷電機(jī)體。[0007]上述對(duì)中電源包括電源輸入端、接地端、第一電阻、第二電阻、穩(wěn)壓管以及電容；所述電源輸入端通過第一電阻分別接入穩(wěn)壓管以及電容；所述穩(wěn)壓管以及電容并聯(lián)后通過第二電阻接入接地端；[0008]所述光耦隔離激勵(lì)脈沖源包括第一光電耦合器、第三電阻、第四電阻、第一三極管以及第二三極管；所述第三電阻通過第一光電耦合器接入控制器；所述第一電阻依次通過第四電阻以及第一光電耦合器接入第二電阻；所述第一電阻依次通過第一三極管以及第二三極管接入第二電阻；所述第一三極管與第四電阻并聯(lián)；所述第二三極管與第一光電耦合器并聯(lián)；[0009]所述第一電機(jī)相電壓鉗位電路包括第二二極管、第三二極管以及第五電阻；所述第五電阻通過第二二極管與第一電阻相連；所述第五電阻通過第三二極管與第二電阻相連；所述第五電阻分別接入第一三極管以及第二三極管；[0010]所述第二電機(jī)相電壓鉗位電路包括第六電阻、第四二極管以及第五二極管；所述第六電阻的一端接入第五電阻，另一端分別通過第四二極管以及第五二極管對(duì)應(yīng)接入第一電阻以及第二電阻；[0011]所述電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路包括第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、 第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器以及第二光電耦合器；所述第六電阻通過第七電阻接入第一運(yùn)算放大器的正向輸入端；所述第一電阻通過第九電阻接入第一運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過第八電阻接入第一運(yùn)算放大器的正向輸入端；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端依次通過第十四電阻以及第二光電耦合器接入第二運(yùn)算放大器的輸出端；所述第六電阻通過第十二電阻接入第二運(yùn)算放大器的正向輸入端；所述第二電阻通過第十一電阻接入第二運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端；所述第二運(yùn)算放大器的輸出端通過第十三電阻接入第二運(yùn)算放大器的正向輸入端；所述第就電阻通過第十電阻與第十一電阻相連。[0012]上述無刷電機(jī)體包括無槽定子、方波永磁轉(zhuǎn)子以及定子繞組；所述無槽定子套接在方波永磁轉(zhuǎn)子外部；所述定子繞組設(shè)置在無槽定子與方波永磁轉(zhuǎn)子之間并固定在無槽定子的內(nèi)壁上；所述定子繞組與方波永磁轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有縫隙。[0013]上述定子繞組包括絕緣骨架以及電樞導(dǎo)體；所述電樞導(dǎo)體鑲嵌在絕緣骨架上；所述絕緣骨架固定在無槽定子的內(nèi)壁上。[0014]上述電樞導(dǎo)體是截面為矩形的導(dǎo)線；所述截面為矩形的導(dǎo)線雙層交錯(cuò)鑲嵌在絕緣骨架上。[0015]上述方波永磁轉(zhuǎn)子包括花鍵管軸、花鍵磁極骨架、磁靴以及永磁體；所述花鍵磁極骨架通過花鍵環(huán)繞設(shè)置在花鍵管軸的外部；所述永磁體通過磁靴固定在花鍵磁極骨架上。[0016]上述永磁體采用階梯式梯形永磁體徑向內(nèi)大外小圓周均布在磁靴上，通過磁靴與花鍵磁極骨架固定。[0017]上述無刷電機(jī)體還包括設(shè)置在方波永磁轉(zhuǎn)子上的風(fēng)冷裝置；所述風(fēng)冷裝置包括外部風(fēng)冷裝置以及內(nèi)部風(fēng)冷裝置；所述外部風(fēng)冷裝置是設(shè)置在花鍵管軸內(nèi)部與花鍵管軸的軸向方向相并行的通風(fēng)管；所述內(nèi)部風(fēng)冷裝置包括設(shè)置在方波永磁轉(zhuǎn)子上的窄縫、設(shè)置在花鍵磁極骨架上的并與窄縫相貫通的細(xì)縫；所述細(xì)縫通過窄縫與定子繞組和方波永磁轉(zhuǎn)子之間所形成的縫隙相貫通。[0018]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是[0019]本實(shí)用新型所提供的六相無位置傳感器的直流方波無槽永磁無刷電機(jī)的工作原理及控制方法，主要在于控制器根據(jù)轉(zhuǎn)子位置控制各相定子繞組的通斷，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域的繞組相斷電，當(dāng)斷電的繞組相處于磁極交界的正中心時(shí)，離開的相鄰相通電，進(jìn)入的相鄰相斷電，這樣六相可以完全消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題。本實(shí)用新型為了消除現(xiàn)有無位置傳感器三相無刷電機(jī)從不通電繞組到達(dá)磁極交界的正中心，延時(shí)30°電角度進(jìn)行換相難以精確實(shí)現(xiàn)的問題，能夠提供等同有位置傳感器的無刷電機(jī)的換相效果；并且六相完全消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；雙層矩形導(dǎo)線的一體式定子繞組使氣隙減小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；階梯式梯形永磁體方波永磁轉(zhuǎn)子更好實(shí)現(xiàn)了方波磁場(chǎng)、更好的受力效果、便于加工、節(jié)約材料。由于本實(shí)用新型的六相無位置傳感器的直流方波永磁無刷電機(jī)中磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域的寬度小于六相繞組的相繞組寬度，永磁體N、S極的寬度大于轉(zhuǎn)子與定子之間氣隙的二倍，并且本實(shí) 用新型的控制方式中使磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域的相以及接近或進(jìn)入該區(qū)域的相不通電，而完 全離開該區(qū)域的相導(dǎo)通，從而使得換向磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域(磁極交接處)的繞組不通電， 避免了磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域?qū)D(zhuǎn)矩受力的影響，使電樞(定子繞組)反電勢(shì)相對(duì)轉(zhuǎn)速為穩(wěn)定 值，有效的避免了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的產(chǎn)生，且避免了位置傳感器的可靠性問題。

圖1是本實(shí)用新型所提供的六相直流方波永磁無刷電機(jī)的電路原理圖；圖2是基于本實(shí)用新型所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與激勵(lì)脈沖、電樞電壓、信號(hào)反饋時(shí)序圖；圖3是基于本實(shí)用新型的換相時(shí)序圖；圖4. 1是本實(shí)用新型所采用的方波永磁轉(zhuǎn)子以及無槽定子結(jié)構(gòu)示意圖；圖4. 2是圖4. 1中A所示結(jié)構(gòu)的局部放大示意圖；圖5. 1是本實(shí)用新型所提供的無刷電機(jī)剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5. 2是圖5. 1的B-B相視圖；圖6是本實(shí)用新型所提供的無刷電機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖；其中1-無槽定子；2-磁體；3-磁靴；4_花鍵磁極骨架；5_絕緣骨架；6_電樞導(dǎo)體；7-縫 隙；8_窄縫；9_細(xì)縫；10_花鍵管軸；11_方波永磁轉(zhuǎn)子。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型提供了 一種六相直流方波永磁無刷電機(jī)，該六相直流方波永 磁無刷電機(jī)包括控制器、自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路、激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組 以及無刷電機(jī)體；控制器分別通過自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路以及激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值 檢測(cè)電路組接入無刷電機(jī)體。激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組包括六組相同的激勵(lì)脈沖下的不通 電繞組電感值檢測(cè)電路；每組激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路分別對(duì)應(yīng)接入無刷 電機(jī)體。激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路包括對(duì)中電源、光耦隔離激勵(lì)脈沖源、 第一電機(jī)相電壓鉗位電路、第二電機(jī)相電壓鉗位電路以及電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路；對(duì) 中電源、光耦隔離激勵(lì)脈沖源、第一電機(jī)相電壓鉗位電路、第二電機(jī)相電壓鉗位電路以及電 樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路依次并聯(lián)；控制器接入光耦隔離激勵(lì)脈沖源；第一電機(jī)相電壓鉗 位電路以及第二電機(jī)相電壓鉗位電路并聯(lián)后接入無刷電機(jī)體。如圖1所示，R1、R2、D1、C1提供對(duì)中電源，R1、R2電阻值相等;R3、G1、R4、T1、T2為 光耦隔離激勵(lì)脈沖源；D2、D3、R5為電機(jī)相電壓鉗位電路，保護(hù)激勵(lì)脈沖源電路，R5兼有電 感值測(cè)量電阻功能；R6、D4、D5為電機(jī)相電壓鉗位電路，保護(hù)電樞電感電流對(duì)稱比較電路； 電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路由R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、A1、A2、G2組成，R9、R10、 R11為運(yùn)放Al、A2提供正負(fù)比較基準(zhǔn)，R9、R11電阻值相等，被檢測(cè)電感所表征的電壓進(jìn)入 中心電位的區(qū)域時(shí)，光耦導(dǎo)通向控制器發(fā)出過零信號(hào)，正、負(fù)激勵(lì)脈沖結(jié)束時(shí)刻與這種過零 信號(hào)上升或下降沿的時(shí)間間隔的差異程度反應(yīng)了不通電繞組離磁極分界中線的距離，通過控制器確認(rèn)并發(fā)出電樞驅(qū)動(dòng)或換相信號(hào)。[0034]對(duì)中電源包括電源輸入端、接地端、第一電阻、第二電阻、穩(wěn)壓管以及電容；電源輸入端通過第一電阻分別接入穩(wěn)壓管以及電容；穩(wěn)壓管以及電容并聯(lián)后通過第二電阻接入接地端；[0035]光耦隔離激勵(lì)脈沖源包括第一光電耦合器、第三電阻、第四電阻、第一三極管以及第二三極管；第三電阻通過第一光電耦合器接入控制器；第一電阻依次通過第四電阻以及第一光電耦合器接入第二電阻；第一電阻依次通過第一三極管以及第二三極管接入第二電阻；第一三極管與第四電阻并聯(lián)；第二三極管與第一光電耦合器并聯(lián)；[0036]第一電機(jī)相電壓鉗位電路包括第二二極管、第三二極管以及第五電阻；第五電阻通過第二二極管與第一電阻相連；第五電阻通過第三二極管與第二電阻相連；第五電阻分別接入第一三極管以及第二三極管；[0037]第二電機(jī)相電壓鉗位電路包括第六電阻、第四二極管以及第五二極管；第六電阻的一端接入第五電阻，另一端分別通過第四二極管以及第五二極管對(duì)應(yīng)接入第一電阻以及第二電阻；[0038]電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路包括第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器以及第二光電耦合器；第六電阻通過第七電阻接入第一運(yùn)算放大器的正向輸入端；第一電阻通過第九電阻接入第一運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端；第一運(yùn)算放大器的輸出端通過第八電阻接入第一運(yùn)算放大器的正向輸入端；第一運(yùn)算放大器的輸出端依次通過第十四電阻以及第二光電耦合器接入第二運(yùn)算放大器的輸出端；第六電阻通過第十二電阻接入第二運(yùn)算放大器的正向輸入端；第二電阻通過第十一電阻接入第二運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端；第二運(yùn)算放大器的輸出端通過第十三電阻接入第二運(yùn)算放大器的正向輸入端；第就電阻通過第十電阻與第H 電阻相連。[0039]參見圖4. I、圖4. 2以及圖6，為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的方波永磁轉(zhuǎn)子、無槽定子結(jié)構(gòu)，定子繞組采用內(nèi)外雙層矩形導(dǎo)線，并與絕緣骨架固連為一體，以提高電樞導(dǎo)線截面、減小徑向厚度；方波永磁轉(zhuǎn)子采用階梯式梯形永磁體徑向內(nèi)大外小圓周均布，使得轉(zhuǎn)子外徑處的永磁體寬度大于二倍氣隙尺寸，磁力線的最短路徑為穿過定子繞組，就減少了漏磁，實(shí)現(xiàn)更理想的方波磁場(chǎng)；永磁體的梯形階梯有利鑲嵌，避免楔形力，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多個(gè)永磁體大小頭間隔并排排列，階梯完全重合，大小頭邊相齊，用矩形磁鋼便可方便、節(jié)約下料；永磁體整體的梯形結(jié)構(gòu)使永磁電機(jī)的永磁磁極中間磁回路路徑長與磁極厚度厚相對(duì)應(yīng)，可以改善磁場(chǎng)均勻程度；而永磁體的階梯結(jié)構(gòu)沒有實(shí)質(zhì)損壞梯形結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)均勻強(qiáng)度、沒有過多增加加工工作量，而改善了工藝及實(shí)用性。[0040]具體而言，無刷電機(jī)體包括無槽定子I、方波永磁轉(zhuǎn)子11以及定子繞組；無槽定子 I套接在方波永磁轉(zhuǎn)子11外部；定子繞組設(shè)置在無槽定子I與方波永磁轉(zhuǎn)子11之間并固定在無槽定子I的內(nèi)壁上；定子繞組與方波永磁轉(zhuǎn)子11之間設(shè)置有縫隙7。[0041]定子繞組包括絕緣骨架5以及電樞導(dǎo)體6 ；電樞導(dǎo)體6鑲嵌在絕緣骨架5上；絕緣骨架5固定在無槽定子I的內(nèi)壁上。電樞導(dǎo)體6是截面為矩形的導(dǎo)線；截面為矩形的導(dǎo)線雙層交錯(cuò)鑲嵌在絕緣骨架5上。方波永磁轉(zhuǎn)子11包括花鍵管軸10、花鍵磁極骨架4、磁靴3 以及永磁體2 ;花鍵磁極骨架4通過花鍵環(huán)繞設(shè)置在花鍵管軸10的外部；永磁體2通過磁CN 202818198 U書明說5/6頁靴3固定在花鍵磁極骨架4上。永磁體2采用階梯式梯形永磁體2徑向內(nèi)大外小圓周均布在磁靴3上，通過磁靴3與花鍵磁極骨架4固定。[0042]參見圖5. I以及圖5. 2，為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的風(fēng)冷，永磁轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)了二路風(fēng)冷方式，一路是離心式內(nèi)循環(huán)，另一路是軸向外循環(huán)。內(nèi)循環(huán)是在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過轉(zhuǎn)子窄縫靠離心力使風(fēng)吹向定子繞組上、在順著定子與轉(zhuǎn)子間隙分別流向二個(gè)端蓋、再被吸入轉(zhuǎn)子內(nèi)循環(huán)孔…以此循環(huán)，將熱量帶向端蓋、花鍵管軸；軸向外循環(huán)是外部風(fēng)循環(huán)，它可以將花鍵管軸溫度降低，內(nèi)、外獨(dú)立各自循環(huán)，避免水、雜質(zhì)、腐蝕性氣體對(duì)定子繞組、轉(zhuǎn)子永磁體、絕緣體的破壞。為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的花鍵磁極骨架，如圖5所示，花鍵磁極骨架與花鍵管軸通過花鍵連接，可使花鍵磁極骨架的窄縫加工簡(jiǎn)單，并方便分別選擇更合適的材料。[0043]具體而言，本實(shí)用新型所采用的無刷電機(jī)體還包括設(shè)置在方波永磁轉(zhuǎn)子11上的風(fēng)冷裝置；風(fēng)冷裝置包括外部風(fēng)冷裝置以及內(nèi)部風(fēng)冷裝置；外部風(fēng)冷裝置是設(shè)置在花鍵管軸10內(nèi)部與花鍵管軸10的軸向方向相并行的通風(fēng)管；內(nèi)部風(fēng)冷裝置包括設(shè)置在方波永磁轉(zhuǎn)子11上的窄縫8、設(shè)置在花鍵磁極骨架4上的并與窄縫8相貫通的細(xì)縫9 ;細(xì)縫9通過窄縫8與定子繞組和方波永磁轉(zhuǎn)子11之間所形成的縫隙7相貫通。[0044]本實(shí)用新型將永磁轉(zhuǎn)子的磁極交界的正中心稱為零點(diǎn)，六相定子繞組換相時(shí)刻與不通電繞組過零時(shí)刻相同，無須延時(shí)30度電角度而直接換相的確切控制，與電機(jī)速度無關(guān)。[0045]本實(shí)用新型的六相無位置傳感器的直流方波無槽永磁無刷電機(jī)的工作原理及控制方法，主要在于控制器根據(jù)轉(zhuǎn)子位置控制各相定子繞組的通斷，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域的繞組相斷電，當(dāng)斷電的繞組相處于磁極交界的正中心時(shí)，離開的相鄰相通電，進(jìn)入的相鄰相斷電，這樣六相可以完全消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題。本實(shí)用新型的關(guān)鍵是通過激勵(lì)脈沖下的不通電繞組的電感量測(cè)量電路，其實(shí)施例，如圖I所示。控制器通過對(duì)正、負(fù)激勵(lì)脈沖下電樞電感對(duì)稱程度判斷轉(zhuǎn)子位置，并提供電樞驅(qū)動(dòng)控制。[0046]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的控制，本實(shí)用新型提供了一種六相橋式控制電路，適用于六相繞組永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制，該電路主要包括控制器、自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路、激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路。[0047]由于本實(shí)用新型的六相無位置傳感器的直流方波永磁無刷電機(jī)中磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域的寬度小于六相繞組的相繞組寬度，永磁體N、S極的寬度大于轉(zhuǎn)子與定子之間氣隙的二倍，并且本實(shí)用新型的控制方式中使磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域的相以及接近或進(jìn)入該區(qū)域的相不通電，而完全離開該區(qū)域的相導(dǎo)通，從而使得換向磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域(磁極交接處)的繞組不通電，避免了磁感應(yīng)強(qiáng)度降低區(qū)域?qū)D(zhuǎn)矩受力的影響，使電樞(定子繞組)反電勢(shì)相對(duì)轉(zhuǎn)速為穩(wěn)定值，有效的避免了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的產(chǎn)生，且避免了位置傳感器的可靠性問題。[0048]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)，磁場(chǎng)、激勵(lì)脈沖、電樞電壓、信號(hào)反饋時(shí)序圖，如圖2所示。從控制器發(fā)出的正、負(fù)激勵(lì)脈沖Al的結(jié)束開始，接收的A2上升或下降沿時(shí)刻的回零時(shí)刻至，這二段時(shí)間的一致性程度，就是轉(zhuǎn)子換相時(shí)間的遠(yuǎn)近，時(shí)間相等即為零點(diǎn)的換相時(shí)刻。這里激勵(lì)脈沖的頻率、寬度可靈活通過控制器軟件調(diào)整，轉(zhuǎn)子位置的判定是以時(shí)間的一致程度通過控制軟件給出。啟動(dòng)前電機(jī)靜止時(shí)，轉(zhuǎn)子位置通過對(duì)六相電感量逐一測(cè)量，得出完全處于零點(diǎn)的一相或不完全處在零點(diǎn)的二相及這二相定量位置。這種方法簡(jiǎn)單、確切、靈活，比位置傳感器更能細(xì)致測(cè)得轉(zhuǎn)子的位置，這在啟動(dòng)前的靜止測(cè)量轉(zhuǎn)子位置時(shí)就能顯現(xiàn)出來其優(yōu)勢(shì)，這種測(cè)量方法效果類似旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子位置測(cè)量。[0049]當(dāng)電機(jī)從靜止啟動(dòng)到速度增加，反電動(dòng)勢(shì)隨著增加,不通電繞組的反電動(dòng)勢(shì)離零點(diǎn)位置越遠(yuǎn)越大，淹沒了激勵(lì)脈沖信號(hào)，不通電繞組的反電動(dòng)勢(shì)靠近零點(diǎn)位置時(shí)反電動(dòng)勢(shì)越來越小，到達(dá)零點(diǎn)位置時(shí)反電動(dòng)勢(shì)為零，不會(huì)影響轉(zhuǎn)子位置換相時(shí)刻的判斷。本實(shí)用新型的換相時(shí)序，如圖3所示。
權(quán)利要求1.一種六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述六相直流方波永磁無刷電機(jī)包括控制器、自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路、激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組以及無刷電機(jī)體；所述控制器分別通過自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路以及激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組接入無刷電機(jī)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組包括六組相同的激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路；所述每組激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路分別對(duì)應(yīng)接入無刷電機(jī)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路包括對(duì)中電源、光耦隔離激勵(lì)脈沖源、第一電機(jī)相電壓鉗位電路、第二電機(jī)相電壓鉗位電路以及電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路；所述對(duì)中電源、光耦隔離激勵(lì)脈沖源、第一電機(jī)相電壓鉗位電路、第二電機(jī)相電壓鉗位電路以及電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路依次并聯(lián)；所述控制器接入光耦隔離激勵(lì)脈沖源；所述第一電機(jī)相電壓鉗位電路以及第二電機(jī)相電壓鉗位電路并聯(lián)后接入無刷電機(jī)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于 所述對(duì)中電源包括電源輸入端、接地端、第一電阻、第二電阻、穩(wěn)壓管以及電容；所述電源輸入端通過第一電阻分別接入穩(wěn)壓管以及電容；所述穩(wěn)壓管以及電容并聯(lián)后通過第二電阻接入接地端； 所述光耦隔離激勵(lì)脈沖源包括第一光電耦合器、第三電阻、第四電阻、第一三極管以及第二三極管；所述第三電阻通過第一光電耦合器接入控制器；所述第一電阻依次通過第四電阻以及第一光電耦合器接入第二電阻；所述第一電阻依次通過第一三極管以及第二三極管接入第二電阻；所述第一三極管與第四電阻并聯(lián)；所述第二三極管與第一光電耦合器并聯(lián)； 所述第一電機(jī)相電壓鉗位電路包括第二二極管、第三二極管以及第五電阻；所述第五電阻通過第二二極管與第一電阻相連；所述第五電阻通過第三二極管與第二電阻相連；所述第五電阻分別接入第一三極管以及第二三極管； 所述第二電機(jī)相電壓鉗位電路包括第六電阻、第四二極管以及第五二極管；所述第六電阻的一端接入第五電阻，另一端分別通過第四二極管以及第五二極管對(duì)應(yīng)接入第一電阻以及第二電阻； 所述電樞電感測(cè)量對(duì)稱比較電路包括第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器以及第二光電耦合器；所述第六電阻通過第七電阻接入第一運(yùn)算放大器的正向輸入端；所述第一電阻通過第九電阻接入第一運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過第八電阻接入第一運(yùn)算放大器的正向輸入端；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端依次通過第十四電阻以及第二光電耦合器接入第二運(yùn)算放大器的輸出端；所述第六電阻通過第十二電阻接入第二運(yùn)算放大器的正向輸入端；所述第二電阻通過第十一電阻接入第二運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端；所述第二運(yùn)算放大器的輸出端通過第十三電阻接入第二運(yùn)算放大器的正向輸入端；所述第就電阻通過第十電阻與第十一電阻相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述無刷電機(jī)體包括無槽定子、方波永磁轉(zhuǎn)子以及定子繞組；所述無槽定子套接在方波永磁轉(zhuǎn)子外部；所述定子繞組設(shè)置在無槽定子與方波永磁轉(zhuǎn)子之間并固定在無槽定子的內(nèi)壁上；所述定子繞組與方波永磁轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有縫隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述定子繞組包括絕緣骨架以及電樞導(dǎo)體；所述電樞導(dǎo)體鑲嵌在絕緣骨架上；所述絕緣骨架固定在無槽定子的內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述電樞導(dǎo)體是截面為矩形的導(dǎo)線；所述截面為矩形的導(dǎo)線雙層交錯(cuò)鑲嵌在絕緣骨架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述方波永磁轉(zhuǎn) 子包括花鍵管軸、花鍵磁極骨架、磁靴以及永磁體；所述花鍵磁極骨架通過花鍵環(huán)繞設(shè)置在花鍵管軸的外部；所述永磁體通過磁靴固定在花鍵磁極骨架上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述永磁體采用階梯式梯形永磁體徑向內(nèi)大外小圓周均布在磁靴上，通過磁靴與花鍵磁極骨架固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的六相直流方波永磁無刷電機(jī)，其特征在于所述無刷電機(jī)體還包括設(shè)置在方波永磁轉(zhuǎn)子上的風(fēng)冷裝置；所述風(fēng)冷裝置包括外部風(fēng)冷裝置以及內(nèi)部風(fēng)冷裝置；所述外部風(fēng)冷裝置是設(shè)置在花鍵管軸內(nèi)部與花鍵管軸的軸向方向相并行的通風(fēng)管；所述內(nèi)部風(fēng)冷裝置包括設(shè)置在方波永磁轉(zhuǎn)子上的窄縫、設(shè)置在花鍵磁極骨架上的并與窄縫相貫通的細(xì)縫；所述細(xì)縫通過窄縫與定子繞組和方波永磁轉(zhuǎn)子之間所形成的縫隙相貫通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種六相直流方波永磁無刷電機(jī)，該六相直流方波永磁無刷電機(jī)包括控制器、自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路、激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組以及無刷電機(jī)體；控制器分別通過自舉繞組驅(qū)動(dòng)電路以及激勵(lì)脈沖下的不通電繞組電感值檢測(cè)電路組接入無刷電機(jī)體。本實(shí)用新型提供了一種能夠提供等同有位置傳感器的無刷電機(jī)的換相效果、六相完全消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及便于加工的六相直流方波永磁無刷電機(jī)。
文檔編號(hào)H02P6/08GK202818198SQ201220480539
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者馬澤希, 丁杰, 薛衛(wèi)波 申請(qǐng)人:西安磁林電氣有限公司