具径向绕线径向气隙的直流无刷马达制造技术

一种具径向绕线径向气隙的直流无刷马达，该马达的定子主要包含一径向定子座及二导线。该径向定子座设有数个极臂供导线卷绕。该二导线则同时在各极臂上依序连续卷绕形成线圈以构成一定子，该导线的线端形成线圈组接点供连接于控制电路。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具径向绕线径向气隙的直流无刷马达，特指利用双导线同时绕线于径向定子座的极臂上形成线圈以构成一直流无刷马达的定子。图1是一传统双组线圈马达驱动电路示意图。此例中包括一霍尔元件1；一个IC形式的马达驱动器9，其接收霍尔元件的输出并提供一驱动电流给一马达8，马达8即由IC马达驱动器9驱动。双组线圈直流无刷马达通常用于风扇马达8(以下简称马达8)，这种马达8通常采用的是，直流马达的定子上设有可产生一旋转磁场的径向线圈，而其转子则由一永久磁铁形成。霍尔元件1侦测永久磁铁所产生的磁场来决定马达的旋转相位。马达驱动器9设有一放大器2(以下简称AMP2)，一驱动脉冲产生电路3以及输出一驱动电流给马达8的第一和第二驱动电路4和5。放大器AMP2将霍尔元件1输出的电流放大且将其输出。驱动脉冲产生电路3将放大器AMP2的输出信号整形并输出相位差为180°且负载为50％的二驱动脉冲4a和5a(图2中的b和c)。第一驱动脉冲电路4其外部端子6和接地端子之间根据其输入端接收到的驱动脉冲4a，在导通和不导通之间切换，这样第一驱动电路4通过切换操作吸收由电源线+Vcc供应到马达的驱动电流。第二驱动电路5为功能与第一驱动电路相同的电路，即其外部端子7和接地线之间根据其输入端接收到的驱动脉冲5a，在导通和不导通之间切换。进一步讲，第一驱动电路4是由达林顿连接法连接的晶体管Q11和Q12组成，晶体管Q11的集电极在驱动级是连接到外部端子6，而基极是要接收驱动脉冲4a。晶体管Q12的集电极在输出级是连接到外部端子6，基极连接到晶体管Q11的发射极，而其发射极则连接到接地线。第一驱动电路4还包含一齐纳二极管21，其阴极连接到外部端子6，其阳极则连接到晶体管Q11的基极。类似地，第二驱动电路5也是由达林顿连接法连接的晶体管Q13和Q14组成。晶体管Q13的集电极在驱动级是连接到外部端子7，而基极是要接收驱动脉冲5a。晶体管Q14的集电极在输出级是连接到外部端子7，基极是连接到晶体管Q13的发射极，而其发射极则连接到接地线。类似于第一驱动电路4，第二驱动电路5还包含一齐纳二极体Z2，其阴极连接到外部端子7，其阳极则连接到晶体管Q13的基极。下面结合图2中的信号波形来解释具有上述构造的，传统马达驱动器的工作原理。为了决定马达转子的相位，霍尔元件1的输出信号输出给AMP2，而由AMP2放大的信号(图2中的a)输出到驱动脉冲产生电路3。驱动脉冲产生电路3将AMP2输出信号整形(例如以一逻辑电路)，修正其相位，且产生二驱动脉冲4a(图2中的b)和5a(图2中的c)，二者相位差180°且波形相反。驱动脉冲4a是供给第一驱动电路4中晶体管Q11的基极，驱动脉冲5a则供给第二驱动电路5中晶体管Q13的基极。在第一驱动电路4中，当驱动脉冲4a在高电位时(以下称之为ON)，晶体管Q12切换成ON，而外部端子6和接地线之间导通(见图2中的d)。结果，电源+Vcc的驱动电流供应到单相马达8的一组线圈8a且流向外部端子6。当驱动脉冲4a在低电位时(以下称之为OFF)晶体管Q12切换成OFF，而外部端子6和接地线之间截止(见图2中的d)。结果，线圈8a中的驱动电流中断。由于驱动电流流通路径在此时消失，线圈8a中感应产生的电压供给齐纳二极管Zl，而当电压超过齐纳二极管的击穿电压时，电流通过齐纳二极管Zl且在该处发散能量。第二驱动电路5的操作与第一驱动电路4相似，除了其输入信号相位与第一驱动电路4相位差180°。当驱动脉冲5a为ON时，晶体管Q14切换成ON，而外部端子7和接地线之间为导通(见图2中的e)。结果，电源+Vcc的驱动电流供应到单相马达8的另一组线圈8b且流向外部端子7。当驱动脉冲5a为OFF时，晶体管Q14切换成OFF，而外部端子7和接地线之间为截止(见图2中的e)，结果，线圈8b中的驱动电流中断，且线圈8b中的电流流向齐纳二极管z2且在该处发散。综上所述，马达驱动器9产生二驱动脉冲4a和5a，其相位差为180°，且交替提供驱动电流给马达8的二线圈8a和8b，使马达转子转动。再请阅图3所示，其是一单组线圈的无刷直流马达驱动电路图，此例中亦包括有一霍尔感应元件110可感应转子磁极的N、S极性，而输出脉波信号。当霍尔感应元件110的输出为高电位(Hi)时，可触发令第一组晶体管101、102、103导通(ON)，同时晶体管104亦导通(ON)，使得第二组晶体管105、106、107截止(OFF)，因此，在线圈108的接点V1形成低电位，接点V2形成高电位，线圈108内的电流是由接点V2流向接点V1的。反之，当霍尔感应元件110的输出为低电位(L0)时，第一组晶体管101、102、103截止(OFF)，且同时晶体管104亦截止，则第二组晶体管105、106、107受触发而导通(ON)，因此，在线圈108的接点V1为高电位，接点V2为低电位，线圈108内的电流由接点V1流向接点V2位置。如此，周而复始地交互动作，便可在线圈108内形成交互正反导通的电流通过，使得线圈108产生交变磁场，以驱动马达转子转动。以上所述二种驱动电路是各适用于一般的单组或双组线圈的无刷直流马达。图4是揭示利用现有的径向绕线方法形成的定子100。图5揭示导线111在定子100的极臂112进行绕线的径向绕线方法。请参照第四及五图所示，当导线111对定子100烧线前，该导线111一端形成一第一接点V1。在定子100上绕线的导线111对半数极臂112进行绕线完成时必须停顿，以便拉出导线111形成另一接点V0(亦即共接点)，再继续对剩下的半数极臂112进行绕线。当所有极臂112完成绕线时，该导线111另一端形成第三接点人V2。该导线111在定子100上绕线完成后具有三个接点，因此定子100可利用第一图所示的双组线圈马达驱动电路，以产生交变的旋转磁场以驱动具N、S磁极的转子300。然而，该上述现有径向绕线方法因需引拉出第三接点亦即共接点V0，因而在绕线过程中必须停顿不能一次卷绕完成。再阅图6、7所示，其是另一现有径向绕线方式形成的定子100，其亦可以导线111在定子100的极臂112进行径向卷绕的绕线方法，当导线111对定子100卷绕前，该导线111一端形成第一接点V1，而当卷绕完所有定子100的极臂112后，该导线111的另一端形成第二接点V2，而卷绕完成绕线的定子100可利用图3所示的单组线圈马达驱动电路产生在单组线圈上正反电流导通，以产生交变的旋转磁场供驱动具N、S磁极的转子300，此现有径向绕线方法是以单一导线进行绕线，其必须依所需的线圈匝数在定子100的各极臂112上绕上相等于匝数的圈数。因此若在定子的极臂112上卷绕所需的线圈匝数，除非加快绕线速度外，否则不可能减少定子的绕线时间。但在绕线速度有一定极限的情况下，实际上并无法减少定子的绕线时间。本技术的主要目的是提供一种具径向绕线径向气隙的直流无刷马达，其采用双导线同时卷绕定子各磁极臂以形成线圈，因此可不需绕线停顿引拉接点的过程，且绕线时间亦可减少1/2，使其具有增加定子绕线效率的功效。本技术的次要目的是提供一种具径向绕线径向气隙的直流无刷马达，其采用双导线同时绕线方法，因此可在定子绕线完成后再决定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具径向绕线径向气隙的直流无刷马达，包含：一径向定子座，其具有偶数个极臂；一第一导线，其包含二线端；一第二导线，其包含二线端，其特征在于：该第一导线及第二导线同时在该径向定子座的极臂上依序连续卷绕形成线圈组并引出接点；该第一导线及第二导线的线端形成的接点可供连接于控制驱动电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪银树，
申请(专利权)人：建准电机工业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]