专利名称：无刷直流马达结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无刷直流马达的结构改进，具体地说，是一种可提高马达效率、确保马达寿命的无刷直流马达的结构改进。
一般习用无刷直流马达的绕线，如
图1所示，其系以两条(或多条)线圈11、12分别缠绕在定子铁心13的极齿14上，并配合一激磁电路，如图2所示，藉助控制二只晶体三极管15、16的切换导通，使线圈11、12轮流达到激磁的目的，显然如此的绕线方式确实具有其实用价值。
然而，该习用无刷直流马达仍存在如下所述的若干缺点一、该习用无刷直流马达系使用二线圈(或多线圈)的绕线形态以形成二相(或多相)马达，每一相线圈系平均分配该马达的整体绕线空间，而在相同的绕线空间下每一相所能绕置的线圈实在有限，如此，不仅线图11、12的线径无法加大，甚至连增加圈数都有困难。众所周知，马达线圈线径小，相对使得线圈电阻增大，当马达运转时会使马达温度升高，轻微者将影响马达的效率，严重者将导致线圈烧毁，降低使用寿命；二、该习用无刷直流马达系利用单极性激磁方式，使用单极性运转，激磁或不激磁，等效直流的磁场与交变磁场重叠存在，其中的直流磁场对转矩的发生不但无帮助，反而产生制动作用，因而，习知技术有运用到双线绕组双极性激磁(如图3所示)来加以改善，然而如此作法虽然使各相的极性交互变化，提高马达效率，但，却使前述绕线圈数及线径的问题更加严重化，仍不甚理想。
本实用新型的目的是克服已有无刷马达结构上存在的缺点，提供一种工作温度低、工作效率高，使用寿命长的无刷马达。
本实用新型的技术解决方案是
采用单线圈绕组结构并配合换相激磁部件，以解决已有技术存在的因多绕组线圈而造成的绕组圈数和绕径问题，达到解决降低无刷马达的工作温升，提高工作效率和延长使用寿命。
如上所述，本实用新型主要包括依序缠绕在定子铁心的极齿上的单绕组线圈，其并有二抽线端，该二抽线端与一换相激磁部件相连接，它们构成受控换相工作电回路结构。
进一步，该换相激磁部件是双电源双极性激磁电回路结构或单电源四晶体三极管激磁电回路结构该双电源双极性激磁电回路结构包括高电位电源和中电位电源、晶体三极管A和晶体三极管B，该晶体三极管A的集电极接该高位电源，该晶体三极管B的发射极接电源公共端，该晶体三极管A的发射极与该晶体管B的集电极相连接且连接该单线圈绕组的一个抽线端，其另一抽线端接中电位电源，这样对该二晶体三极管A、B的基极交替触发，该晶体三极管A和该单线圈绕组与该晶体三极管B和该单线圈绕组相应地交替形成导通回路，对该马达产生无刷换相磁激励；而该单电源四晶体三极管激磁电回路结构包括单电源和四只晶体三极管A1、B1、C、D，该二晶体三极管A1、C的集电极相连接且连通电源，该二晶体三极管B1、D的发射极相连接且连通电源的零端，该晶体三极管A1的发射极与该晶体三极管B1的集电极及该单线圈绕组的一抽线端相连接；该晶体三极管C的发射极与该晶体三极管D的集电极及该单线圈绕组的另一抽线端相连接。该二晶体三极管A1、D与该二晶体三极管C、B1的基极分别受外电路交替换相触发。这样，晶体三极管A1、单线圈绕组、晶体三极管D和晶体三极管C、单线圈绕组、晶体三极管B1交替形成导通回路。
本实用新型的附图简单说明如下图1系习用无刷直流马达多线圈绕组的结构示意图。
图2系习用无刷直流马达单极性激磁电原理图。
图3系习用无刷直流马达双线绕组双极性激磁电原理图。
图4系本实用新型的一较佳实施例的线圈绕组结构示意图。
图5系本实用新型的上述较佳实施例的激磁电原理图。
图6系本实用新型另一较佳实施例的激磁电原理图。
下面根据图4与图5；和图4与图6分别给出本实用新型二个实施例，并结合对该二实施例的描述，进一步提供本实用新型的技术细节。
请参阅图4所示，其系以单线圈绕组取代习用多线圈绕组，亦即利用单一线圈20依序缠绕在定子铁心30的极齿31上，并拉出两线端21、22，如此在相同定子纳线槽32(相同绕线空间)下，可使该单一线圈20缠绕空间获得一最大的满足，即有助于采用较大线径配合缠绕更多圈数的线圈，降低线圈电阻，这样可降低马达的工作温度，延长马达使用寿命。
请参阅图5所示，其系利用双电源双极性激磁电路构成的换相激磁部件，其系在晶体三极管A的集电极处连接一24伏电源，将晶体三极管B的发射极处接地，并将线圈20一端拉至晶体三极管A的发射极与晶体三极管B的集电极连接处，线圈20另一端则施加12伏电源，以及依靠轮流触发三极管A、B的基极，使线圈20的极性交互变化，亦即，当三极管A被触发，线圈20电流沿箭头X方向流动；当三极管B被触发，线圈20电流沿箭头Y方向流动，所以能轮流换相激磁，且无论是三极管A或是三极管B被触发，线圈20皆是满载工作，故能提高马达的工作效率。
再请参阅图6所示，其系利用单电源四三极管激磁电路构成的换相激磁部件，其系在三极管A1及三极管C的集电极处连接一24伏电源，再使三极管C的发射极于通过线圈20后(沿Y方向)与三极管B1的集电极连接，又，三极管A1的发射极于通过线圈20后(沿X方向)与三极管D的集电极连接，之后，三极管B1及三D的发射极属同一输出线路；当三极管A1被触发，电流将沿三极管A1的发射极输出并通过线圈20进入三极管D的集电极，之后再由三极管D的发射集输出；再当三极管C被触发时，电流将沿三极管C的发射极输出并通过线圈20进入三极管B1的集电极，之后再由三极管B1的发射极输出，从而构成一单相全波连通回路，因此，其亦达到如上述双电源双极性激磁电路的相同功效。
综上所述，本实用新型揭露的构造，其优点是在定子纳线槽体积不变下，利用单线圈缠绕结构，可灵活改变线圈线径及缠绕圈数，以减少线圈电阻，降低马达温升，延长马达使用寿命，同时，配合换相激磁部件，可使线圈皆保持于满载情况下运转，提高马达工作效率。
再者，本实用新型利用单线圈绕缠的结构亦适用于各种多数定子齿的定子结构，且除了可采用外绕铁心的结构，同样适用于内绕铁心结构，因此，确实有其实用价值。
权利要求1.一种无刷直流马达结构，包括定子铁心极齿，其特征在于有依序缠绕在该定子铁心极齿上的单线圈绕组，其并有二抽线端与一换相激磁部件相连接，它们构成受控换相工作电回路结构。
2.根据权利要求1所述的无刷直流马达结构，其特征在于所说的换相激磁部件系为一双电源双极性激磁回路结构，其包括高位电源和中位电源、以及晶体三极管A、B，该三极管A的集电极接高位电位，该三极管B的发射管接电源公共端，该三极管A的发射极与该三极管B的集电极及该单线圈绕组的一抽线端相连接，而该单线圈绕组的另一个抽线端接中电位电源，该二晶体三极管A、B的基极受控交替触发。
3.根据权利要求1所述的无刷直流马达结构，其特征在于所说的换相激磁部件系为一单电源四晶体三极管激磁电回路结构，其包括单一电源和四只晶体三极管A1、B1、C、D，该二三极管A1、C的集电极与电源相连接；该二晶体管B1、D的发射极接电源的零端，该三极管A1的发射极与该三极管B1的集电极及该单线圈绕组的一抽线端相连接；该三极管C的发射极与该三极管D的集电极及该单线圈绕组的另一抽线端相连接，该二三极管A1、D与该二三极管C、B1的基极受控分别交替触发。
专利摘要一种无刷直流马达结构，其主要有依序缠绕在定子铁心极齿上的单线圈绕组，其有二抽线端与一换相激磁部件相连接，它们构成受控换相工作电回路结构。本实用新型由于采用单线圈绕组结构，故在定子一定的纳线槽内可灵活改变线圈线径及缠绕圈数，以减少线圈电阻，降低温升，延长马达使用寿命和提高工作效率。
文档编号H02K3/18GK2268339SQ9623003
公开日1997年11月19日 申请日期1996年6月13日 优先权日1996年6月13日
发明者刘光彩 申请人:刘光彩