变速单相直流无刷马达制造技术

一种变速单相直流无刷马达，包括直流无刷马达内的转子、换向电路及定子模组，该换向电路内设有功率电路及信号电路，且功率电路内具有变速开关、四个换向开关及电源，而信号电路内包括有转子位置感测电路及换向逻辑电路，另，定子模组内设有定子线圈，其四个换向开关分为两组，并与电源相互并联，而变速开关系设于其中一组换向开关中，且于两组换向开关中连接有一定子模组，其换向逻辑电路系连接且控制功率级电路中的四个换向开关之导通与截止，其特征在于：所述定子模组内至少设有两个定子线圈，并利用变速开关的导通与截止，使电流流经定子模组的方式不同，籍此改变单相直流无刷马达的转矩－转速特性曲线，进而改变马达的转速，达到马达变速的功能。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
变速单相直流无刷马达
本技术涉及马达，尤其是一种变速单相直流无刷马达。
技术介绍
直流无刷马达发展至今仅数十余年而已，交流马达发展至今已有百余年的历史，然而目前整体市场的需求却着重于直流无刷马达。尤其从80年代中期起，大部份仪器、仪表之设计导向为使用直流电(DC)，加以直流马达可以配合信息产品规格需求，故其市场正随信息产业的蓬勃发展而大幅成长，直流无刷马达业未来成长性仍将看好，其原因如下：1、个人计算机全球市场将持续成长，而新一代计算机因使用较快的CPU(Pentium或Pentium PRO)更需要装置直流散热风扇，以免烧毁；2、许多装置开始使用散热风扇，如：汽车的AV装置及数字化相机、……等，带动直流无刷散热马达之市场成长。图9A、9B所示，分别为现有技术单相直流无刷马达的全压左向和全压右向换向电路示意图；图10A、10B所示，分别为现有技术单相直流无刷马达降压左向和降压右向换向电路示意图。该单相直流无刷马达由功率电路A及信号电路B所组成，当线圈电源A1进行加压且变速开关A2为导通时，经由信号电路B所感测到的转子位置极性，对换向开关A3、换向开关A4、换向开关A5及换向开关A6做换向导通(电晶体工作于饱和区或作用区)，使电流流过-->定子线圈A7使马达转动；再者，当变速开关A2为截止时，线圈电源A1所释放的电流会经过降压功率电阻A8，使电压产生压降再通过定子线圈A7，藉此以降低马达转速。但上述现有技术有下列缺点；1、功率级电路A为使马达转速降低需使用降压功率电阻A8，使电路复杂化且成本提高，且电路无法缩小至所需的大小，进而使马达体积过大。2、直流无刷马达已被广泛的运用在散热风扇中，本身因电流通过降压功率电阻A8时会发出热能，使产品的散热效能大为降低。
技术实现思路
本技术之主要目的在于使用定子模组来取代降压功率电阻以达到降低成本且使单相直流无刷马达整体化及小型化。本创作之次要目的在于，因通过变速开关的电流仅为定子模组的总电流一半，可降低变速开关的容量，进而降低成本。从而提出一种成本低、散热效能高、整体化及小型化的单相直流无刷马达。为解决上述问题，本技术提出以下技术方案：一种变速单相直流无刷马达，系于直流无刷马达内具有转子、换向电路及定子模组，该换向电路内设有功率电路及信号电路，且功率电路内具有变速开关、四个换向开关及电源，而信号电路内包括有转子位置感测电路及换向逻辑电路，另，定子模组内设有定子线圈，其四个换向开关分为两组，并与电源相互并联，而变速开关系设于其中一组换向开关中，且于两组换向开关中连接有一定子模组，其换向逻辑电路系连接且控制功率级电路中的四个换向开关之导通与截止，其特征在于：该定子模组内至少设有两个定子线圈，并利用变速开关的导通与截止，使电流流经定子模组的方式不同，籍此改变单相直流无刷马达的转矩—转速特性曲线，进而改变马达的转速，达到马达变速的功能。-->本技术的一个实施例中，当定子模组内之定子线圈以水平方向的等效电路展开时，其可以沿水平中心线划分为上下之对称电路，其中可分为位于水平中心线上及上下对称之定子线圈，且该上下对称之定子线圈具有平衡及同相位之特性。本技术使用定子模组来取代降压功率电阻，以达到降低成本，减少散热，并使得单相直流无刷马达整体化及小型化；又因为通过变速开关的电流仅为定子模组的总电流一半，可降低变速开关的容量，进而降低成本。附图说明下面结合附图及实施例对本技术作进一步的说明，其中：图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的电路示意图；图3为本技术定子双绕组左向换向电路示意图；图4为本技术定子双绕组右向换向电路示意图；图5为本技术定子单绕组左向换向电路示意图；图6为本技术定子单绕组右向换向电路示意图；图7为本技术之具两组定子绕线之单相直流无刷马达特性曲线不意图；图8为本技术的另一实施例；图9A为现有技术单相直流无刷马达全压左向换向电路示意图；图9B为现有技术单相直流无刷马达全压右向换向电路示意图；图10A为现有技术单相直流无刷马达降压左向换向电路示意图；图10B为现有技术单相直流无刷马达降压右向换向电路示意图。具体实施方式-->图1、2所示，分别为本技术之变速单相直流无刷马达一实施例的结构示意图和电路示意图，由图中可清楚看出本技术系由转子1、换向电路2、定子模组3所组成，其中换向电路2内设有功率电路21及信号电路22且该功率电路21内包含有线圈电源211、换向开关212、换向开关213、换向开关214、换向开关215及变速开关216，另信号电路22设有一转子位置感测电路221及换向逻辑电路222，又，定子模组3设有定子线圈31及定子线圈32。图3、4所示，为本技术之变速单相直流无刷马达双绕组左向的换向电路示意图、变速单相直流无刷马达双绕组右向的换向电路示意图，当功率电路21中的变速开关216呈导通状态且线圈电源211送出电压时，信号电路22中的转子位置感测电路221感测到转子1某一磁极，参阅如图1所示，并经由换向逻辑电路222使换向开关212及换向开关215呈导通状态，换向开关213及换向开关214呈截止状态，此时电流经由换向开关212流经定子模组3并通过定子线圈31及定子线圈32产生激磁并再通过换向开关215形成一回路，如图3所示。当转子位置感测电路221感测到转子1的另一磁极，并经由换向逻辑电路222使换向开关213及换向开关214呈导通状态，换向开关212及换向开关215呈截止状态，此时电流经由换向开关213流经定子模组3中的定子线圈31及定子线圈32产生激磁并再通过换向开关214形成一回路，如图4所示，如此反复运作以带动马达，由上述动作及图示可看出，定子线圈31及定子线圈32以并联的方式运作，并藉由直流无刷马达的转矩-转速特性方程式；N＝V/ke-[Ra/(Ke)2]·T-->N＝马达转速T＝马达转矩Ke＝马达反电动势常数Ra＝马达定子线圈电阻V＝线圈电压由上述方程式可形成一特性曲线4，如图7所示。图5、6所示，分别为本技术之变速单相直流无刷马达单绕组左向换向电路示意图、变速单相直流无刷马达单绕组右向换向电路示意图，当功率电路21中的变速开关216呈截止状态且线圈电源211送出电压时，信号电路22中的转子位置感测电路221感测到转子1某一磁极，同时参阅图1所示，并经由换向逻辑电路222使换向开关212及换向开关215呈导通状态，换向开关213及换向开关214呈截止状态，此时电流经由换向开关212流经定子模组3中的定子线圈32产生激磁并再通过换向开关215形成一回路，如图5所示。当转子位置感测电路221感测到转子1的另一磁极，并经由换向逻辑电路222使换向开关213及换向开关214呈导通状态，换向开关212及换向开关215呈截止状态，此时电流经由换向开关213流经定子模组3中的定子线圈31产生激磁，再通过换向开关214形成一回路，如图6所示，当以上述方式运作时仅有一组线圈动作此时马达之反电动势常数不变，但定子模组的电阻变为原先两倍，故形成了另一特性曲线41，如图7所示。图8所示，为本技术之变速单相直流无刷马达另一实施例，其中该定子模组3增加一组定子线圈33，藉由此种改变使变速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、一种变速单相直流无刷马达，包括直流无刷马达内的转子、换向电路及定子模组，该换向电路内设有功率电路及信号电路，且功率电路内具有变速开关、四个换向开关及电源，而信号电路内包括有转子位置感测电路及换向逻辑电路，另，定子模组内设有定子线圈，其四个换向开关分为两组，并与电源相互并联，而变速开关系设于其中一组换向开关中，且于两组换向开关中连接有一定子模组，其换向逻辑电路系连接且控制功率级电路中的四个换向开关之导通与截止，其特征在于：所述定子模组内至少设有两个定子线圈，并利用变速开关的导通与截止，使电流流经定子模组的方式不同，籍此改变单相直流无刷马达的转矩—转速特性曲线，进而改变马达的转速，达到马达变速的功能。2、如权利要求1所述的变速单相直流无刷马达，其特征在于：所述定子线圈模组内之定子线圈以水平方向的等效电路展开时，其可以沿水平中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱显霖，
申请(专利权)人：邱显霖，
类型：实用新型
国别省市：