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、海運客輪及汽車駕駛室的夏天降溫。
本實用新型現(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，同時整機(jī)功耗大。
本實用新型的設(shè)計目的是取掉現(xiàn)有圓周頂扇中的整流子及碳刷，設(shè)計一種功耗小的直流無刷圓周頂扇。
本實用新型的設(shè)計方案是1、設(shè)計思想本圓周頂扇是將永磁轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時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。(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，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個比較放大器IC、4－－8個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，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，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、堅固耐用的優(yōu)點。


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。
實施例圖1和圖2是直流無刷圓周頂扇的一種實施例。
實施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個比較放大器IC、4～8個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，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，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。
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