專利名稱：汽車空調用無刷直流電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無刷直流電機在汽車空調器的應用。
本發(fā)明所述的汽車空調用無刷直流電機由電動機本體、電子開關電路、位置傳感器三部分組成，其特征在于位置傳感器為安裝于電機轉子旁邊的霍爾元件H1、H2、H3組成的霍爾傳感器，當轉子磁場穿過霍爾元件時，霍爾元件輸出一個觸發(fā)信號，至電子開關電路，由電子開關電路根據(jù)霍爾元件H1、H2、H3輸出的波形信號確定磁鋼轉子相對定子的位置，相應控制定子繞組的通電順序；電子開關電路包括芯片IC1、起繞組開關作用的場效應管，芯片IC1接到霍爾元件H1、H2、H3的信號編譯后輸出觸發(fā)信號，控制相應的場效應管的通斷，以相應地控制繞組通電。
為了使電機在電壓偏高時候能夠得到保護，上述的電子開關電路還包括一個由定時電路集成塊IC2、場效應管T7組成的定時電路，場效應管T7接于電源的輸入端，由IC2根據(jù)檢測電源的電壓或電流的變化，相應控制場效應管T7的通斷。
本發(fā)明所述的直流電機適用于大、中型車用風機DC27(或24V)，其具體效果如下1)用于大、中型車空調蒸發(fā)風機本發(fā)明的開關電路部分可外置安裝，把電子開關電路與散熱器裝于一起置于蝸殼側面以不妨礙裝配尺寸為準。針對此種車型發(fā)電機調節(jié)器之問題，容易出現(xiàn)超壓的情況，當電機出現(xiàn)超壓時(輸入電壓V大于36V)，定時電路的場效應管T7關斷，整個風機停止運行，電機和電子開關電路受到了保護。對此有刷電機仍處于非正常運行，電機容易燒壞。2)適用于大、中型車空調冷凝風機由于風機工作環(huán)境較蒸發(fā)風機惡劣，它有如下特殊要求a)風量大，達2400立方米/小時；b)周圍環(huán)境惡劣，溫度達70攝氏度左右；c)由于該種冷凝風機安裝于車頂容易有樹枝或雜物把電機堵轉；d)與蒸發(fā)風機情況相同，輸入電壓超出36V，出現(xiàn)非正常運行情況。
針對上述四點特殊要求，本發(fā)明為加大風量和克服高溫(70攝氏度)環(huán)境工作的困難，采用外置電子開關電路，加大散熱器，使電子開關電路在風量大、電流大的情況下容易散熱，即使70攝氏度環(huán)境下，散熱器仍能快速散熱，電機正常工作。當電機被雜物堵轉(電流過大)或電壓V＞36V時，T7關斷，電機停止工作，故障排除后，重新開啟電機，電機又正常運行工作。而對此有刷電機出現(xiàn)這種情況時，電機處于非正常運行，發(fā)熱嚴重，尤被堵轉時會出現(xiàn)燒毀而引發(fā)火災險情，后果嚴重。故本發(fā)明除性能優(yōu)越外，還具有安全可靠，因而有極大優(yōu)越性和實用性。
采用本發(fā)明所述的無刷直流電機與有刷直流電機在相同的測試條件下，相同負載效果對比表一大、中型車空調蒸發(fā)風機性能對比 表二大、中型汽車空調冷凝風機性能對比
具體實施例方式
實施例1如

圖1所示，為無刷直流電機本體的結構示意圖。其中1為軸承、2為端蓋、3為機殼、4為永磁轉子、5為氣隙、6為定子、7為繞組、8為霍爾位置傳感器組件、9為傳感器引出線、10為電機引出線、11為主軸。
中、大型車DC27V無刷直流蒸發(fā)風機結構見圖3，由蝸殼12、電機13、固定夾14、固定螺絲15、引出線插頭16、位置傳感器、電子開關電路17、散熱器18等組成。
如圖4所示為DC27V無刷直流冷凝風機結構簡圖，冷凝風機由風葉19、電機20、電機引出線21、傳感器、傳感器引出線22、接電機引線的輸入引線23、接傳感器引線得輸入引線24、電子開關電路25、散熱器26、電源線等組成。
上述的電子開關電路的線路圖如圖2所示1)霍爾元件H1、H2、H3、電阻R1、R2、R3、電容C1、C2、C3等組成霍爾傳感器，當轉子磁場穿過霍爾元件時，霍爾元件的3腳輸出一個觸發(fā)信號，因而根據(jù)霍爾H1、H2、H3輸出波形信號就可以檢出磁鋼轉子相對定子的位置，從而相應控制定子繞組的通電順序；2)電子開關電路由無刷直流電機專用芯片IC1、定時電路集成塊IC2、場效應管T1-T6起繞組的開關作用，T1、T3、T5為P溝道場效應管，低電平時導通；T2、T4、T6為N溝道場效應管，高電平時導通，緩沖輸出電路由三極管Q1-Q6，過壓過流保護場效應管T7組成。
當無刷電機專用芯片IC1接到霍爾元件H1、H2、H3的信號時，經內部譯碼電路從1、2、20腳輸出上部觸發(fā)信號，從15、16、17腳輸出下部觸發(fā)信號，上部觸發(fā)信號經Q1-Q6緩沖輸出電路相應地控制場效應管T1、T3、T5，下部觸發(fā)直接控制場效應管T2、T4、T6，每一瞬間有兩場效應管導通，每隔1/6周期換相一次，每次換相一個場效應管，每一個場效應管導通120度電角度。各場效應管的導通順序是T1T2、T2T3、T3T4、T4T5、T5T6、T6T1……，相應地控制繞組通電，使電機工作。
3)當電壓偏高時候(27＜V＜36伏范圍時候)，定時電路的外圍零件檢測出相應的變化電壓經定時電路的轉換，輸出相應觸發(fā)信號控制場效應管T7的周期性通斷，使工作電流固定在一定的范圍。當電壓很高時(V＞36伏)或電機被堵轉(電流很大)時，R11上的壓降增大使可控硅VS觸發(fā)定時電路IC2輸出低電平，場效應管T7停止工作，從而保護了電路。當故障排除后，重新啟動電路，電機又正常工作。實施例2本發(fā)明適合大、中型車用的DC27(或24V)無刷直流電機除采用實施例1所述的全控電路控制外，還可用半控電路控制，全控電路性能較好，效率較高；但半控電路成本稍低，其具體電路圖如圖5所示
傳感器主要由霍爾位置傳感器H1、H2、H3，電阻R1、R2、R3，電容C1、C2、C3等組成，當電機轉子磁場穿過霍爾元件時，霍爾3腳便輸出一個觸發(fā)信號，因而根據(jù)霍爾H1、H2、H3輸出的波形信號就可以檢出轉子磁鋼相對于定子位置，從而相應控制定子繞組的通電。
電子開關電路主板由反相器集成IC1(4069六反相器)、四輸入與非門IC2(4011)場效應管T1、T2、T3(起繞組開關作用)、及三端穩(wěn)壓7812等組成，霍爾元件H1、H2、H3輸出的感應信號經IC1、IC2組成的譯碼電路后，分別從IC1的2、4、6腳輸出相應的觸發(fā)信號控制場效應管T1、T2、T3，使之周期性導通，從而使定子繞組流入電流。
過壓過流保護由場效應管T4、雙向可控硅VS、定時電路IC3組成，其保護原理如實施例1。
權利要求
1.一種汽車空調用無刷直流電機由電動機本體、電子開關電路、位置傳感器三部分組成，其特征在于位置傳感器為安裝于電機轉子旁邊的霍爾元件H1、H2、H3組成的霍爾傳感器，當轉子磁場穿過霍爾元件時，霍爾元件輸出一個觸發(fā)信號，至電子開關電路，由電子開關電路根據(jù)霍爾元件H1、H2、H3輸出的波形信號確定磁鋼轉子相對定子的位置，相應控制定子繞組的通電順序；電子開關電路包括芯片IC1、起繞組開關作用的場效應管，芯片IC1接到霍爾元件H1、H2、H3的信號編譯后輸出觸發(fā)信號，控制相應的場效應管的通斷，以相應地控制繞組通電。
2.按權利要求1所述的汽車空調用無刷直流電機，其特征在于所述的電子開關電路還包括一個由定時電路集成塊IC2、場效應管T7組成的定時電路，場效應管T7接于電源的輸入端，由IC2根據(jù)檢測電源的電壓或電流的變化，相應控制場效應管T7的通斷。
全文摘要
一種汽車空調用無刷直流電機由電動機本體、電子開關電路、位置傳感器三部分組成，位置傳感器由安裝于電機轉子旁的霍爾元件組成，當轉子磁場穿過霍爾元件時，霍爾元件輸出一個觸發(fā)信號，至電子開關電路，由電子開關電路根據(jù)霍爾元件H1、H2、H3輸出的波形信號確定磁鋼轉子相對定子的位置，相應控制定子繞組的通電順序。為了使電機在電壓偏高時候能夠得到保護，上述的電子開關電路還包括一個由定時電路集成塊IC2、場效應管T7組成的定時電路。所述的電機既有交流電機的結構簡單、運行可靠、維護方便等一系列優(yōu)點，又具有直流電機的運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能等優(yōu)點。
文檔編號H02K29/06GK1424806SQ0311350
公開日2003年6月18日 申請日期2003年1月3日 優(yōu)先權日2003年1月3日
發(fā)明者林悅祥 申請人:林悅祥