CN2090890U

CN2090890U - 直流无刷圆周顶扇

Info

Publication number: CN2090890U
Application number: CN 91205707
Authority: CN
Inventors: 王都魁; 信福存
Original assignee: Vehicle Department Of Zhengzhou Railway Administration Ministry Of Railways; TANJIA AREA SHOP WEIBIN DISTRI
Current assignee: Vehicle Department Of Zhengzhou Railway Administration Ministry Of Railways; TANJIA AREA SHOP WEIBIN DISTRI
Priority date: 1991-04-07
Filing date: 1991-04-07
Publication date: 1991-12-18

Abstract

直流无刷圆周顶扇主要用于铁路客车、每运客轮及汽车驾驶室的夏天降温。它采用霍尔器件及驱动电路取掉了现有技术中的整流子及碳刷，保证了整机的工作可靠性，大大地降低了整机的功耗；转子采用若干块扇形铁氧体永磁材料粘合而成；因而具有表面磁场强度高、加工方便的特点，定子线圈采用压敏电阻吸收线圈感应峰值电压，因而具有性能稳定、工作可靠的优点。

Description

本实用新型属于直流无刷电扇制造领域，主要用于铁路客车、海运客轮及汽车驾驶室的夏天降温。

本实用新型现有技术领域中的已有技术是：目前市场上现有的圆周顶扇，主要以整流子和碳刷作为换向元件，所以极易产生碳刷磨损、花火及粉尘污染，同时整机功耗大。

本实用新型的设计目的是：取掉现有圆周顶扇中的整流子及碳刷，设计一种功耗小的直流无刷圆周顶扇。

本实用新型的设计方案是：1、设计思想：本圆周顶扇是将永磁转子的旋转时的位置信号通过霍尔位置传感器传输比较放大器，依次启动VMOS场效应大功率管工作，使对应的定子线圈流过一定的电流而产生磁场，推动永磁转子不停的旋转。（1）直流无刷圆周顶扇采用霍尔器件作为本实用新型的换向位置检测传感器，转子采用铁氧体永磁材料构成，该永磁转子为四极～八极，采用四～八块扇形铁氧体永磁材料（粘合）构成。（2）驱动电路的驱动管采用VMOS场效应大功率管，由于该大功率管是一种电压控制器件，输入阻抗高、输入电流甚微、开关速度快、并具有负的电流温度系数，因而不存在二次击穿损坏现象，克服了普通大功率晶体管输入电流大，随温升增高而电流剧增损坏的缺点。（3）本圆周顶扇定子绕组线圈感应峰值电压的吸收限幅元件采用压敏电阻，利用它良好的非线性及响应速度快、耐浪涌电流冲击的优点，因此比传流的阻容吸收回路性能稳定，工作可靠。2、结构方案：直流无刷圆周顶扇，该顶扇有一卡盘式底座1，支架2与卡盘式底座相连，电机外壳3与支架相连，旋转齿轮箱4位于电机外壳的一端部且与支架相连，风叶8固定在转子轴上，护罩9罩在叶片上，电子定子10上绕有4组～8组线圈（L₁－－L₄）且线圈的两端分别并联连接一压敏电阻（Vl₁－V₄），并且在定子内埋有2－－4只霍尔器件6作为换向位置传感器，位于定子内的霍尔器件的排列呈对称状，电机定子10位于电机外壳3内，永磁转子5为4－－8极由4－－8块扇形铁氧体永磁材料构成且永磁转子与转轴固为一体而位于电机定子内。驱动电路板7位于支架2上的凹槽内，它是由1－－2个比较放大器IC、4－－8个VMOS场效应二极管、电阻、电容构成。当霍尔器件为2只、线圈为4只、比较放大器为1只时，驱电电路板的电阻R₂和R₃的一端分别接霍尔器件H₁和H₂的输入端，R₂和R₃的另一端并接接比较放大器IC₁的电源正端、电容C的正极、R₁的一端及二极管D₂的负极，C的负极和D₂的正极接地，R₁的另一端接线圈L₁－－L₄的一端及D₁的负极，D₁的正极接保险丝、电源正极，比较放大器IC₁和IC₂的同相端和反相端、反相端和同相端分别连接后分别接霍尔器件H₁的输出端，比较放大器IC₃和IC₄的同相端和反相端、反相端和同相端分别连接后分别接霍尔器件H₂的输出端，霍尔器件H₁和H₂的接地端接地，比较放大器IC₁－－IC₄的输出端分别接电阻R₄－－R₇的一端，R₄－－R₇的另一端分别接VMOS场效管T₁－－T₄的栅极，T₁－－T₄的漏极分别接线圈L₁－－L₄的另一端，T₁－－T₄的源极接IC₄的一端及电源的负极，R₈－－R₁₁分别并接在T₁－－T₄的栅极及源极间。3、工作原理：当本顶扇通直流电源后，霍尔器件感应出一位置信号，通过驱动电路的输入级输出一位置信号，该信号启动相对应的驱动大功率VMOS管，该VMOS管导通，相对应的定子线圈流过一定的电流产生磁场，推动永磁转子转动，当转子旋转一定角度时，另一霍尔器件感应出转子旋转位置，该位置信号又驱动相对应的大功率VMOS管，使定子线圈产生磁场，推动转子继续旋转，如此周而复始，使四只驱动管在转子运转的360°内轮流工作，相对应的定子绕组线圈产生相应的磁场，推动转子连续旋转。

本实用新型与现有技术相比，一是取掉整流子及碳刷，采用霍尔器件作为换向检测传感器，因而保证了工作的稳定可靠性，降低了能耗；二是驱动电路采用VMOS场效应大功率管，克服了普通大功率输入电流大，随温升增高而电流剧增损坏的不足，并且大大地简化了驱动电路使之成本低、工作稳定可靠。三是定子线圈感应峰值电压的吸收限幅元件采用压敏电阻，使得吸收电路性能稳定、工作可靠；四是转子采用四块～八块扇形铁氧体永磁材料构成，具有加工方便、表面磁场强度高、坚固耐用的优点。

附图说明：

图1是直流无刷圆周顶扇的结构示意图。

图2是直流无刷圆周顶扇的驱动电路原理图。

实施例：

图1和图2是直流无刷圆周顶扇的一种实施例。

实施：1、参照图2外购霍尔器件6、电阻、电容、二极管、VMOS场效应管，比较放大器，自制或外协印制板，最后将电子无器件焊接在印制板上后进行调试；2、参照图1，卡盘式底座1、支架2、电机外壳3、旋转齿轮箱4、风叶8、护罩9均按现有技术制作或外协，永磁转子5由四块扇形铁氧体永磁材料粘合而成，永磁转子5与转轴固为一体，四组线圈L₁－－L₄绕在电机定子10上且分别在四线组线圈的两端并有压敏电阻（V₁－－V₄），二只霍尔器件6埋在电机定子上，其输入输出端接驱动电路；3、安装调试参照图1和图2及说明书第五部分按现有技术安装调试即可。

Claims

1、一种直流无刷圆周顶扇，该顶扇有一卡盘式底座1，支架2与卡盘式底座相连，电机外壳3与支架相连，旋转齿轮箱4位于电机壳的一端部且与支架相连，风叶8固定在转子轴上，护罩9罩在叶片上，其特征在于：电机定子10上绕有4组～8组线圈(L₁～L₄)且线圈的两端分别并联连接一压敏电阻(U₁～U₄)上，并且在定子内埋有2～4只霍尔器件6作为换向位置传感器，电机定子10位于电机外壳3内，永磁转子5为4～8极由4～8块扇形铁氧体永磁材料构成且永磁转子与转轴固为一体而位于电机定子内，驱动电路板7位于支架2上的凹槽内，它是由1～2个比较放大器IC、4～8个VMOS场效应管、二极管、电阻和电容构成，当霍尔器件为2只、线圈为4只、VMOS管为4只、比较放大器为1只时，驱动电路板的电阻R₂和R₃的一端分别接霍尔器件H₁和H₂的输入端，R₂和R₃的另一端并接接比较放大器IC₁的电源正端、电容C的正极、R₁的一端及二极管D₂的负极，C的负极和D₂的正极接地，R₁的另一端接线圈L₁～L₄的一端及D₁的负极，D₁的正极接保险丝、电源正极，比较放大器IC₁和IC₂的同相端和反相端、反相端和同相端分别连接后分别接霍尔器件H₁的输出端，比较放大器IC₃和IC₄的同相端和反相端、反相端和同相端分别连接后分别接霍尔器件H₂的输出端，霍尔器件H₁和H₂的接地端接地，比较放大器IC₁～IC₄的输出端分别接电阻R₄～R₇的一端，R₄～R₇的另一端分别接VMOS管T₁～T₄的栅极，T₁～T₄的漏极分别接线圈L₁～L₄的另一端，T₁～T₄的源极极接IC₄的一端及电源的负极，R₈～R₁₁分别并接在T₁～T₁的栅极及源极间。

2、根据权利要求1所述的直流无刷圆周顶扇，其特征是：位于定子内的霍尔器件6的排列呈对称状。