DE202008009413U1

DE202008009413U1 - Drehrichtungs-Steuerschaltung für einen einphasigen bürstenlosen Motor

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Publication number: DE202008009413U1
Application number: DE202008009413U
Authority: DE
Original assignee: HSU HSIA YUAN; Hsu Hsia-Yuan Daya
Current assignee: HSU HSIA YUAN; Hsu Hsia-Yuan Daya
Priority date: 2008-07-12
Filing date: 2008-07-12
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2018-07-13

Abstract

Drehrichtungs-Steuerschaltung für einen einphasigen bürstenlosen Motor, der aus einem Stator (10) und einem Rotor (20) besteht, wobei der Stator (10) mehrere Magnetspulen (12) mit Wicklungen (13) aufweist, wobei zwischen dem Rotor (20) und dem Stator (10) ein Spalt (14) vorhanden ist und die den Permanentmagneten (22) gegenüberliegenden Polflächen (15) der Magnetspulen (12) eine unterschiedliche Polarität haben, und wobei eine Steuerschaltung mit dem Stator (10) verbunden ist, um die Drehrichtung des Rotors (20) zu steuern, umfassend:
eine Schaltungsplatte (30), die an einer Seite des Rotors (20) angeordnet ist,
einen Mikroprozessor (32), der auf der Schaltungsplatte (30) angeordnet ist, welcher mit einer Steuereinheit (321) verbunden ist und ein Vorwärtsdrehsignal (a) oder ein Rückwärtsdrehsignal (b) aussenden kann,
eine Logikeinheit (33), die auf der Schaltungsplatte (30) angeordnet ist, welche mit dem Mikroprozessor (32) verbunden ist und das Vorwärtssignal (a) oder Rückwärtssignal (b) aus dem Mikroprozessor (32) empfangen und ein Vorwärtsdreh-Ansteuersignal (c)...

Description

Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft eine Drehrichtungs-Steuerschaltung für einen einphasigen bürstenlosen Motor.
Die grundlegende Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters liegt in der Bereitstellung einer Drehrichtungs-Steuerschaltung für einen einphasigen bürstenlosen Motor, die eine Schaltungsplatte, einen Mikroprozessor, eine Logikeinheit, eine Antriebseinheit und einen Sensor umfasst, wobei der Sensor am Rand der Schaltungsplatte befestigt ist, um die Polaritätsänderung eines Rotors des einphasigen bürstenlosen Motors zu erfassen und ein Signal an die Logikeinheit zurückzusenden, wodurch die Antriebseinheit einen Strom durch Magnetspulen eines Stators des einphasigen bürstenlosen Motors steuert, die ein entsprechendes Magnetfeld erzeugen, so dass sich der Rotor kontinuierlich vorwärts oder rückwärts dreht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine Blockschaltung der Erfindung,
2 eine Draufsicht der Erfindung,
3 eine Schnittdarstellung der Erfindung,
4 eine Blockschaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
5 eine Draufsicht eines nochmals weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
6 eine Schnittdarstellung eines nochmals weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In den 1 bis 3 wird die Erfindung auf einen einphasigen bürstenlosen Außenläufermotor angewendet, der aus einem Stator 10 und einem Rotor 20 besteht. Der Stator 10 weist ein Mittelloch 11 und mehrere an der Umfangsseite gleichmäßig verteilte Magnetspulen 12 auf. Jede Magnetspule 12 enthält einen Kern 121, ein Polblech 122 am Ende des Kerns 121 und eine Wicklung 13 um den Kern 121. Der Rotor 20 weist in der Mitte eine Welle 21, die durch das Mittelloch 11 des Stators 10 geführt ist, und mehrere Permanentmagnete 22 auf, deren Anzahl gleich der Anzahl der Magnetspulen 12 entspricht. Die Permanentmagnete 22 sind an der Innenwand des Rotorkörpers 23 angeordnet, dessen Oberseite geschlossen ist. Zwischen den Permanentmagneten 22 und dem Stator 10 ist ein Spalt 14 vorhanden. Die den Permanentmagneten 22 gegenüberliegenden Polflächen 15 der Magnetspulen 12 haben eine unterschiedliche Polarität. Die Steuerschaltung ist mit dem Stator 10 verbunden, um die Drehrichtung des Rotors 20 zu steuern. Die Drehrichtungs-Steuerschaltung umfasst eine Schaltungsplatte 30, einen Mikroprozessor 32, eine Logikeinheit 33, eine Antriebseinheit 34 und einen Sensor 35.
Die Schaltungsplatte 30 ist in der unteren Öffnung eines Rotorkörpers 23 des Rotors 20 angeordnet.
Der Mikroprozessor 32 ist mit einer Steuereinheit 321 verbunden und kann ein Vorwärtsdrehsignal a oder ein Rückwärtsdrehsignal b aussenden.
Die Logikeinheit 33 ist mit dem Mikroprozessor 32 verbunden und kann das Vorwärtsdrehsignal a oder Rückwärtsdrehsignal b aus dem Mikroprozessor 32 empfangen und ein Vorwärtsdreh-Ansteuersignal c oder ein Rückwärtsdreh-Ansteuersignal d aussenden.
Die Antriebseinheit 34 ist mit dem Mikroprozessor 32 und der Logikeinheit 33 verbunden und kann das Vorwärtsdreh- Ansteuersignal c oder Rückwärtsdreh-Ansteuersignal d aus der Logikeinheit 33 empfangen und durch die Steuereinheit 321 die Polarität der Magnetspulen 12 ändern, damit sich der Rotor 20 vorwärts oder rückwärts dreht.
Der Sensor 35 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Hall-IC, ist am Rand der Schaltungsplatte 30 befestigt und befindet sich im Spalt 14 zwischen den Permanentmagneten 22 und den Polflächen 15 der Magnetspulen 12. Der Sensor 35 weist einen Ausgang für ein Vorwärtsdreh-Koppelsignal e und einen Ausgang für ein Rückwärtsdreh-Koppelsignal f auf, wobei am Ausgang für das Rückwärtsdreh-Koppelsignal f ein Inverter 351 angeordnet ist. Der Ausgang für das Vorwärtsdreh-Koppelsignal e und der Ausgang für das Rückwärtsdreh-Koppelsignal f sind mit der Logikeinheit 33 verbunden, um die Polaritätsänderung des Rotors 20 zu erfassen.
Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, sendet der Mikroprozessor 32, wenn der einphasige bürstenlose Motor vorwärts gedreht werden soll, durch die Steuereinheit 321 ein Vorwärtsdrehsignal a an die Logikeinheit 33, die dann ein Vorwärtsdreh-Ansteuersignal c an die Antriebseinheit 34 sendet, die somit durch die Steuereinheit 321 die Polarität der Magnetspulen 12 entsprechend ändert, um eine Vorwärtsdrehung des Rotors 20 anzusteuern. Dabei kann der Sensor 35 die Polaritätsänderung des Rotors 20 erfassen und sendet durch den Ausgang für das Vorwärtsdreh-Koppelsignal e ein Signal an die Logikeinheit 33, wodurch die Antriebseinheit 34 den Strom durch die Magnetspulen 12 steuert, die ein entsprechendes Magnetfeld erzeugen, so dass sich der Rotor 20 kontinuierlich vorwärts dreht. Wenn der einphasige bürstenlose Motor rückwärts gedreht werden soll, sendet der Mikroprozessor 32 durch die Steuereinheit 321 ein Rückwärtsdrehsignal b an die Logikeinheit 33, die dann ein Rückwärtsdreh-Ansteuersignal d an die Antriebseinheit 34 sendet, die somit durch die Steuereinheit 321 die Polarität der Magnetspulen 12 entsprechend ändert, um eine Rückwärtsdrehung des Rotors 20 anzusteuern. Dabei kann der Sensor 35 die Polaritätsänderung des Rotors 20 erfassen, und er sendet durch den Ausgang für das Rückwärtsdreh-Koppelsignal f und den Inverter 351 ein Signal an die Logikeinheit 33, wodurch die Antriebseinheit 34 den Strom durch die Magnetspulen 12 steuert, die ein entsprechendes Magnetfeld erzeugen, so dass sich der Rotor 20 kontinuierlich rückwärts dreht.
4 zeigt eine Blockschaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, das sich von dem oben genannten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass die Schaltungsplatte 30 zwei Sensoren 36, 37 aufweist, die jeweils einen Ausgang für den positiven Pol, der den Ausgang für das Vorwärtsdreh-Koppelsignal e bildet, und einen Ausgang für den negativen Pol, der den Ausgang für das Rückwärtsdreh-Koppelsignal f bildet, besitzen, die mit der Logikeinheit 33 verbunden sind, um die Polaritätsänderung des Rotors 20 zu erfassen.
5 zeigt eine Draufsicht eines nochmals weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, das auf einen einphasigen bürstenlosen Innenläufermotor angewendet wird, wobei ein Stator 40 einen Rotor 50 umgibt. Der Stator 40 weist an der Innenseite des Statorkörpers 41 vier gleichmäßig verteilte Magnetspulen 42 auf. Jede Magnetspule 42 enthält eine Wicklung 43. Der Rotor 50 weist in der Mitte eine Welle 51 auf, um welche Permanentmagnete 52 angeordnet sind, deren Anzahl gleich der Anzahl der Magnetspulen 42 entspricht. Zwischen den Permanentmagneten 52 und dem Stator 40 ist ein Spalt 44 vorhanden. Die den Permanentmagneten 52 gegenüberliegenden Polflächen 421 der Magnetspulen 42 haben eine unterschiedliche Polarität. Eine Schaltungsplatte 30 ist in der unteren Öffnung eines Statorkörpers 41 angeordnet und weist zwei Sensoren 36, 37 auf, die am Rand der Schaltungsplatte 30 befestigt sind und sich im Spalt 44 zwischen den Permanentmagneten 52 und den Polflächen 421 der Magnetspulen 42 befinden.
6 zeigt ein nochmals weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das auch auf einen einphasigen bürstenlosen Innenläufermotor angewendet wird, wobei ein Stator 60 einen Rotor 70 umgibt. Der Rotor 70 weist eine Welle 71 auf, die durch ein Gehäuse 80 mit einem Aufnahmeraum 81 geführt und von einem ringförmigen Magnet 72 umschlossen ist. Der Stator 60 ist im Aufnahmeraum 81 angeordnet und weist mehrere U-förmige Siliziumblechpakete 61 und Wicklungen 62 um die Siliziumblechpakete 61 auf. Zwischen den Siliziumblechpaketen 61 und dem Rotor 70 ist ein Spalt 82 vorhanden. Die Innenseiten der Siliziumblechpakete 61 sind entsprechend dem Rotor 70 bogenförmig ausgebildet. Die Schaltungsplatte 30 ist im oberen Bereich des Aufnahmeraums 81 angeordnet und liegt der Öffnung der U-förmigen Siliziumblechpakete 61 gegenüber. Die Schaltungsplatte 30 weist zwei Sensoren 36, 37 auf, die sich zwischen dem Rotor 70 und dem Stator 60 befinden.

Claims

Drehrichtungs-Steuerschaltung für einen einphasigen bürstenlosen Motor, der aus einem Stator (10) und einem Rotor (20) besteht, wobei der Stator (10) mehrere Magnetspulen (12) mit Wicklungen (13) aufweist, wobei zwischen dem Rotor (20) und dem Stator (10) ein Spalt (14) vorhanden ist und die den Permanentmagneten (22) gegenüberliegenden Polflächen (15) der Magnetspulen (12) eine unterschiedliche Polarität haben, und wobei eine Steuerschaltung mit dem Stator (10) verbunden ist, um die Drehrichtung des Rotors (20) zu steuern, umfassend: eine Schaltungsplatte (30), die an einer Seite des Rotors (20) angeordnet ist, einen Mikroprozessor (32), der auf der Schaltungsplatte (30) angeordnet ist, welcher mit einer Steuereinheit (321) verbunden ist und ein Vorwärtsdrehsignal (a) oder ein Rückwärtsdrehsignal (b) aussenden kann, eine Logikeinheit (33), die auf der Schaltungsplatte (30) angeordnet ist, welche mit dem Mikroprozessor (32) verbunden ist und das Vorwärtssignal (a) oder Rückwärtssignal (b) aus dem Mikroprozessor (32) empfangen und ein Vorwärtsdreh-Ansteuersignal (c) oder ein Rückwärtsdreh-Ansteuersignal (d) aussenden kann, eine Antriebseinheit (34), die auf der Schaltungsplatte (30) angeordnet ist, welche mit dem Mikroprozessor (32) und der Logikeinheit (33) verbunden ist und das Vorwärtsdreh-Ansteuersignal (c) oder Rückwärtsdreh-Ansteuersignal (d) aus der Logikeinheit (33) empfangen kann und durch die Steuereinheit (321) die Polarität der Magnetspulen (12) ändern kann, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung des Rotors (20) anzusteuern, und einen Sensor (35), der am Rand der Schaltungsplatte (30) befestigt ist, welcher sich im Spalt (14) zwischen den Permanentmagneten (22) und den Polflächen (15) der Magnetspulen (12) befindet und einen Ausgang für ein Vorwärtsdreh-Koppelsignal (e) und einen Ausgang für ein Rückwärtsdreh-Koppelsignal (f) aufweist, die mit der Logikeinheit (33) verbunden sind, um die Polaritätsänderung des Rotors (20) zu erfassen und ein Signal an die Logikeinheit (33) zurückzusenden, wodurch die Antriebseinheit (34) den Strom durch die Magnetspulen (12). steuert, die ein entsprechendes Magnetfeld erzeugen, so dass sich der Rotor (20) kontinuierlich vorwärts oder rückwärts dreht.
Drehrichtungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (35) ein Hall-IC ist.
Drehrichtungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (35) einen Ausgang für das Vorwärtsdreh-Koppelsignal (e) und einen Ausgang für das Rückwärtsdreh-Koppelsignal (f) aufweist, wobei am Ausgang für das Rückwärtsdreh-Koppelsignal (f) ein Inverter (351) angeordnet ist.
Drehrichtungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsplatte (30) zwei Sensoren (36, 37) aufweist, die jeweils einen Ausgang für den positiven Pol, der den Ausgang für das Vorwärtsdreh-Koppelsignal (e) bildet, und einen Ausgang für den negativen Pol, der den Ausgang für das Rückwärtsdreh-Koppelsignal (f) bildet, besitzen, die mit der Logikeinheit (33) verbunden sind, um die Polaritätsänderung des Rotors (20) zu erfassen.
Drehrichtungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung auf einen einphasigen bürstenlosen Außenläufermotor angewendet ist, wobei der Rotor (20) den Stator (10) umgibt, wobei der Stator (10) ein Mittelloch (11) und an der Umfangsseite gleichmäßig verteilte Magnetspulen (12) aufweist, wobei jede Magnetspule (12) einen Kern (121), ein Polblech (122) am Ende des Kerns (121) und ei ne Wicklung (13) um den Kern (121) enthält, wobei der Rotor (20) in der Mitte eine Welle (21), die durch das Mittelloch (11) des Stators (10) geführt ist, und mehrere Permanentmagnete (22) aufweist, deren Anzahl gleich der Anzahl der Magnetspulen (12) entspricht, wobei die Permanentmagnete (22) an der Innenwand des Rotorkörpers (23) angeordnet sind, dessen Oberseite geschlossen ist, wobei zwischen den Permanentmagneten (22) und dem Stator (10) ein Spalt (14) vorhanden ist, und wobei die den Permanentmagneten (22) gegenüberliegenden Polflächen (15) der Magnetspulen (12) eine unterschiedliche Polarität haben.
Drehrichtungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung auf einen einphasigen bürstenlosen Innenläufermotor angewendet ist, wobei ein Stator (40) einen Rotor (50) umgibt, wobei der Stator (40) an der Innenseite eines Statorkörpers (41) vier gleichmäßig verteilte Magnetspulen (42) aufweist, wobei jede Magnetspule (42) eine Wicklung (43) enthält, wobei der Rotor (50) in der Mitte eine Welle (51) aufweist, um welche Permanentmagnete (52) angeordnet sind, deren Anzahl gleich der Anzahl der Magnetspulen (42) entspricht, wobei zwischen den Permanentmagneten (52) und dem Stator (40) ein Spalt (44) vorhanden ist, und wobei die den Permanentmagneten (52) gegenüberliegenden Polflächen (421) der Magnetspulen (42) eine unterschiedliche Polarität haben.
Drehrichtungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung auf einen einphasigen bürstenlosen Innenläufermotor angewendet ist, wobei ein Stator (60) einen Rotor (70) umgibt, wobei der Rotor (70) eine Welle (71) aufweist, die durch ein Gehäuse (80) mit einem Aufnahmeraum (81) geführt und von einem ringförmigen Magneten (72) umschlossen ist, wobei der Stator (60) im Aufnahmeraum (81) angeordnet ist und mehrere U-förmigen Siliziumblechpakete (61) und Wicklungen (62) um die Siliziumblechpakete (61) aufweist, wobei zwischen den Siliziumblechpaketen (61) und dem Rotor (70) ein Spalt (82) vorhanden ist, und wobei die Innenseiten der Siliziumblechpakete (61) entsprechend dem Rotor (70) bo genförmig ausgebildet sind.