CN2528156Y - 光电无刷直流永磁电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光电无刷直流永磁电机，包括机壳，固定在机壳内壁的永磁铁，设置在机壳中心并相对于机壳可转动的定子和电磁线圈，光电换向器，以及固定该光电换向器的固定板，所述光电换向器包括至少一个光电耦合器和与其连接的控制电路；所述机壳前端在永磁铁一极性的磁场区域内的部分延伸形成遮光板；工作时所述所述机壳绕定子转动，通过光电耦合器的交替通、断，所述控制电路控制电磁线圈交替通电、断电，使机壳持续转动。利用本实用新型制成的电风扇具有风压大、转速稳定，极适用于在高频率状态下工作的电子器件散热，本实用新型的电机也可用作伺服电机等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流电机，特别是一种将霍尔原理改为光电原理实现的光电无刷直流永磁电机。
背景技术
随着科学技术的进步，特别是大规模集成电路技术的迅猛发展，工作在高频率的电子器件被广泛地应用，同时该类电子器件工作时的发热量也越来越大，为保证其可靠工作，良好的散热已成为其相当关键的问题。如：计算机中使用的中央处理器(CPU)，现在其工作频率已经超过1GHz，其发热量相当大，如果散热不好，就会经常出现死机，甚至烧毁中央处理器的情况。目前，大多使用霍尔技术制成的电机作为散热风扇，但该类电机却存在噪音大、输出功率较低及霍尔元件不耐高温等缺点。
发明内容
本实用新型在于针对背景技术中存在的不足，提供一种光电无刷直流永磁电机，该电机通过光电原理实现电机的换向，以增大输出功率、降低噪音和增加其耐温程度。
本实用新型包括一种光电无刷直流永磁电机，包括机壳，固定在机壳内壁的永磁铁，设置在机壳中心并相对于机壳可转动的定子和电磁线圈，以及轴套；其结构特点是：还包括光电换向器和固定板，所述光电换向器包括至少一个光电耦合器和与其连接的控制电路；所述机壳前端在永磁铁一极性的磁场区域内的部分延伸形成遮光板，所述固定板设置在遮光板的下部并固定在轴套上，所述光电耦合器固定在所述固定板上并与遮光板配合；
工作时所述所述机壳绕定子转动，使所述光电耦合器交替通、断，通过所述控制电路控制电磁线圈交替通电、断电，使机壳持续转动。
根据上述技术方案：所述的光电耦合器为U型光电耦合器；所述的光电耦合器为V型光电耦合器；每一遮光板的弧长相等，均为机壳圆周长除以两倍S极数量，并且每两个相对的遮光板对称；所述电机的机壳上设置有传动机构；所述的控制电路设置在固定板内；所述电机的机壳上均匀地设置有扇叶。
本实用新型与霍尔电机的比较：参考图6，A线为目前普遍使用的无刷电机的功率分析图。由于其使用的是霍尔元件，在接近磁钢N、S磁场的结合点，出现四个较大区域的功率下降区。因此，它的电磁力矩不均匀，其功率不稳定，将影响其转速。B线是本实用新型的功率分析图。从图中可看出，它相对于A线有较大的改善，功率下降区明显减小，基本形成一条间断点极小的直线，接近有刷永磁电机的工作状态。因此，其力矩均匀率较高。
如果将本实用新型作为电风扇，对尺寸越大的风扇，其电机直径也相对增大，那么A线中的功率下降区的面积也相应增加，其速度低；而B线的下降区域小，大尺寸的电机仍然可保持较高速度。
另外，霍尔元件有较明显的不耐高温的特点。在较高温度下，会出现灵敏度下降的趋势，影响电机的工作状态。而光电元件则相对较耐高温，在较高温度下仍有较好的工作状态。
由上述可知，本实用新型与目前使用霍尔技术的电机相比，具有输出功率大、能耗低、转速高、噪音低、工作状态稳定及耐高温等优点。利用本实用新型制成的电风扇具有风压大、转速稳定，极适用于在高频率状态下工作的电子器件散热，本实用新型的电机也可用作伺服电机等。
附图说明
图1为本实用新型的结构主视图；
图2为本实用新型的结构左视图；
图3为本实用新型之光电换向器的电路原理图；
图4为本实用新型的机壳设置有扇叶的结构图；
图5为本实用新型的机壳设置有传动装置的结构图；
图6为本实用新型与现有技术电机功率比较分析图。
具体实施方式
参考图1、图2：本实用新型包括机壳1，机壳1内壁上设置的永磁铁及设置在机壳1内的转子及电磁线圈与现有技术相同。本实施例中永磁铁为两对，线圈为两组6-1、6-2。机壳1前端在永磁铁之S极磁场区域内的部分延伸形成遮光板2，两个遮光板2对称设置，每个遮光板2的弧长为机壳1圆周长的1/4，遮光板2的延伸长度为4mm。在遮光板2的下方设置固定板4，固定板4固定在轴套5上。
光电换向器由光电耦合器3和与之相连接的控制电路构成。光电耦合器3为U型，固定在固定板4上，使机壳1旋转时遮光板2能从U型槽中无摩擦地通过并遮挡光电耦合器3的受光器。控制电路制成印刷板电路固定在固定板4内。
参考图3：控制电路中的电磁线圈6-1、6-2为电机的电磁线圈。当上电时，光电耦合器3的发光管发光，如果受光器没被遮光板2遮挡，则三极管T1、T4导通，三极管T2、T3截止，电磁线圈6-1通电；如果受光器被遮光板2遮挡，三极管T1、T4截止，三极管T2、T3导通，电磁线圈6-2通电。因此，在加电情况下，不管遮光板2在任何位置，总是有一组电磁线圈通电，每当机壳转过90度角，电磁线圈的通电状态交换一次，使得机壳在持续的力矩作用下连续转动。
图4所示的结构是在图1所示结构的基础上增加了扇叶7，扇叶7均匀地设置在机壳1上，其数量根据需要可适当增加或减少。该结构可作为散热风扇使用。
如图5所示，在机壳1上设置传动槽8，通过传导动带等可带动其它执行机构。也可将其表面设置成齿轮状。
上述的光电耦合器3也可采用V型状或其它类似的形状，但需保证遮光板2能无磨擦地从其槽内通过并能遮挡受光器。
按照本实施例的实现方式，可将机壳1在永磁铁之N极磁场区域内的部分延伸形成遮光板2；电机的永磁铁、电磁线圈及遮光板也可作相应增加。
Claims (9)
1、一种光电无刷直流永磁电机，包括机壳，固定在机壳内壁的永磁铁，设置在机壳中心并相对于机壳可转动的定子和电磁线圈，以及轴套；其特征在于：
还包括光电换向器和固定板，所述光电换向器包括至少一个光电耦合器和与其连接的控制电路；所述机壳前端在永磁铁一极性的磁场区域内的部分延伸形成遮光板，所述固定板设置在遮光板的下部并固定在轴套上，所述光电耦合器固定在所述固定板上并与遮光板配合；
工作时所述所述机壳绕定子转动，使所述光电耦合器交替通、断，通过所述控制电路控制电磁线圈交替通电、断电，使机壳持续转动。
2、根据权利要求1所述的光电无刷直流永磁电机，其特征在于：所述的机壳前端在永磁铁N极磁场区域内的部分延伸形成遮光板。
3、根据权利要求1所述的光电无刷直流永磁电机，其特征在于：所述的机壳前端在永磁铁S极磁场区域内的部分延伸形成遮光板。
4、根据权利要求1所述的光电无刷直流永磁电机，其特征在于：所述的光电耦合器为U型光电耦合器。
5、根据权利要求1所述的光电无刷直流永磁电机，其特征在于：所述的光电耦合器为V型光电耦合器。
6、根据权利要求1、2或3所述的光电无刷直流永磁电机，其特征在于：每一遮光板的弧长相等，并且每两个相对的遮光板对称。
7、根据权利要求1所述的光电无刷直流永磁电机，其特征在于：所述的控制电路设置在固定板内。
8、根据权利要求1、2、3、4或5所述的光电无刷直流永磁电机，其特征在于：所述电机的机壳上设置有传动机构。
9、根据权利要求1、2、3、4或5所述的光电无刷直流永磁电机，其特征在于：所述电机的机壳上均匀地设置有扇叶。
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| CN114243995A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-25 | 安徽孟凌精密电子有限公司 | 一种精准控制无刷电机的通电系统 |
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2002
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| CN114243995A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-25 | 安徽孟凌精密电子有限公司 | 一种精准控制无刷电机的通电系统 |
| CN114243995B (zh) * | 2021-11-09 | 2023-11-21 | 安徽孟凌精密电子有限公司 | 一种精准控制无刷电机的通电系统 |
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