專利名稱：直流電機無刷換向器的制造方法
技術領域：
本發明涉及直流電機無刷換向器的一種制造方法。
背景技術：
公知，直流電機由電機本體和無刷換向器構成。運行時，定子繞組中的電流隨轉子磁場磁極位置改變方向的過程稱為換向；換向的目的是令定子和轉子磁場磁極在空間始終保持在(1/2)rad左右的電角度，否則直流電機便無法運行；而無刷換向器是指換向器的定子和轉子上元件不發生機械接觸的換向器。目前直流電機無刷換向器都采用電子換向的方法，它包括位置傳感單元和電子開關線路單元。其位置傳感單元主要有利用光電效應的光電式、利用電磁效應的電磁式、利用霍爾效應和磁阻效應的磁敏式和利用定子繞組反電動勢作為位置信號，檢出后經數字電路處理送邏輯開關去控制換向的數字式等；其電子開關線路單元由位置信號處理部分和功率邏輯開關部分組成。
上述現有技術存在成本高、可靠性不足和受傳感單元傳感時滯的限制不能用于較高轉速(例如≥50000rpm)直流電機換向等缺點。
發明內容本發明的目的是提供一種直流電機無刷換向器的制造方法，使用該方法制造的無刷換向器具有成本低、可靠性高和能用于高轉速的直流電機的優點。
本發明的技術方案如下一種直流電機無刷換向器的制造方法，所述無刷換向器由用于提供正確換向信息的位置傳感單元和用于處理換向信息的開關單元組成，其特征在于上述位置傳感單元利用磁力效應，而開關單元采用機械接觸的方法。
所述位置傳感單元分為轉子部分和定子部分，其轉子部分由位于轉子或轉軸上與轉子主磁極數目相等和極向相同的永磁體組成，其定子部分由位于定子上、與轉子部分永磁體數目相等的永磁體組成，這些永磁體與轉子部分永磁體相向的磁極均同一極向，在跟蹤轉子部分永磁體時將被吸近或斥離，從而提供正確的換向信息。
所述開關單元由分別與電源和定子電樞繞組導線連接部分組成，其中一個部分有兩個換向片而另一部分有三個換向片，各部分的換向片分別用絕緣元件隔開；一個部分的絕緣元件與位置傳感單元定子部分的永磁體連接，以便該部分的換向片可跟隨位置傳感單元定子部分的永磁體直線往返滑動，而另一個一部分的換向片借助壓緊裝置能與前一部分相應的換向片發生可靠的機械接觸，從而通過這兩個部分相應的換向片發生的機械接觸進行定子電樞繞組電流換向。
與使用現有技術相比，使用本發明制造的無刷換向器進步如下1、成本低。理由在于(1)位置傳感單元利用永磁體的磁力效應，大大降低了提供換向信息的成本。
(2)開關單元采用機械接觸的方法，處理換向信息的成本遠低于現有技術的電子開關線路。
2、可靠性高。理由在于(1)直接利用永磁體的磁吸/斥力提供換向信息可靠性極高。
(2)采用直線機械接觸換向火花小和換向良好，可靠性較高。
3、能用于高轉速的直流電機。理由在于磁感線的速度與光速相等，因此，直接利用永磁體的磁吸/斥力控制換向和換向電流通過換向片的機械接觸傳遞，換向速度可以極高。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明。
附圖1是本發明一種直流電機無刷換向器的結構示意圖。
具體實施方式
在本發明的一個實施例中，一種直流電機無刷換向器結構如附圖1所示該換向器由用于提供正確換向信息的位置傳感單元和用于處理換向信息的開關單元組成，位置傳感單元利用磁力效應而開關單元采用機械接觸開關的方法。
所述位置傳感單元分為轉子部分和定子部分，其轉子部分由位于轉軸(7)上與轉子主磁極(9)數目相等和極向相同的永磁體(1)組成(在本發明的另一實施例中，所述永磁體位于轉子上)，其定子部分由位于定子上、與永磁體(1)數目相等的永磁體(2)組成，永磁體(2)與永磁體(1)相向的磁極均為N極，因而在跟蹤永磁體(1)時將被吸近或斥離，從而提供正確的換向信息。
所述開關單元由分別與電源和定子電樞繞組導線連接部分組成，其與電源導線連接部分有三個換向片(3)而與定子電樞繞組導線連接部分有兩個換向片(4)(在本發明的另一實施例中，這兩部分的換向片數量相反)。每個換向片間均用絕緣元件(6)隔開。換向片(4)借助由壓緊簧片(5a)和絕緣壓板(5b)組成的壓緊裝置，可與換向片(3)發生可靠的機械接觸。換向片(3)的絕緣元件與永磁體(2)連接，可跟隨永磁體(2)在永磁體(1)磁極的作用下直線往返滑動，并與相應的換向片(4)發生機械接觸，從而實現定子電樞繞組電流換向。
通過上述實施例，本專業的普通技術人員應能了解本發明的實質和認識到本發明的具體實施細節可以在權利要求保護范圍內做出各種變化。
權利要求
1.一種直流電機無刷換向器的制造方法，所述無刷換向器由用于提供正確換向信息的位置傳感單元和用于處理換向信息的開關單元組成，其特征在于上述位置傳感單元利用磁力效應，而開關單元采用機械接觸的方法。
2.根據權利要求1所述的直流電機無刷換向器制造方法，其特征在于所述位置傳感單元分為轉子部分和定子部分，其轉子部分由位于轉子或轉軸上與轉子主磁極數目相等和極向相同的永磁體組成，其定子部分由位于定子上，與轉子部分永磁體數目相等的永磁體組成，這些永磁體與轉子部分永磁體相向的磁極均同一極向，在跟蹤轉子部分永磁體時將被吸近或斥離，從而提供正確的換向信息；所述開關單元由分別與電源和定子電樞繞組導線連接部分組成，其中一個部分有兩個換向片而另一部分有三個換向片，各部分的換向片分別用絕緣元件隔開，一個部分的絕緣元件與位置傳感單元定子部分的永磁體連接，以便該部分的換向片可跟隨位置傳感單元定子部分的永磁體直線往返滑動，而另一個一部分的換向片借助壓緊裝置能與前一部分相應的換向片發生可靠的機械接觸，從而通過這兩個部分相應的換向片發生的機械接觸進行定子電樞繞組電流換向。
全文摘要
本發明公開了一種由用于提供正確換向信息的位置傳感單元和用于處理換向信息的開關單元組成的直流電機無刷換向器的制造方法，其位置傳感單元利用磁力效應而開關單元采用機械接觸的方法。使用該方法制造的無刷換向器具有成本低、可靠性高和能用于高轉速的直流電機的優點。
文檔編號H02K29/06GK101043115SQ200610025029
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月24日 優先權日2006年3月24日
發明者嚴密, 唐蔭溥 申請人:嚴密, 唐蔭溥