端面作用式直流永磁无刷电动机 本发明是一种采用转子端面受力的直流永磁无刷电动机，属于电动机制造的技术领域。
在直流电动机中，电动机转子所受的电磁力都是来自转子圆周外侧的定子，为了提高效率，转子与定子之间的间隙要做得越小越好，因此使得制造工艺要求比较高。作为转子本身要由多层硅钢片叠加形成转子骨架，然后在该转子骨架的直槽中嵌入多组电磁线圈，每组线圈分别与换向器的电极相接，这种传统的结构不但制造工艺非常复杂，成本高，而且技术要求也相当高，还不便于修理，只要其中一组线圈发生故障，整个电机就要报废。另外，由于换向器与碳刷之间的长期磨擦，会使碳刷和换向器严重磨损，从而导致碳刷或换向器损坏，增加了直流电机的故障率。在耗材方面，电机转子和定子除需大量的特殊加工的硅钢片外，还要耗费大量的铜线，为了增大电机的功率，就必须将电动机的各种尺寸放大，从而使硅钢片和铜线的耗量也随之大幅上升，制造成本也将明显提高。在电器性能方面，直流电机一旦发生堵转故障时，电机的线圈电流大幅度上升使温度会快速上升，时间一长就会将电机的线圈烧毁，整个电机就会报废。尽管如此，由于没有更好的直流电动机的出现，长期以来，这种传统的直流电机还一直被在工业中或日常生活中采用。
本发明地目的就是提供一种制造工艺简单、性能可靠、维修方便、成本低、不怕堵转的端面作用式直流永磁无刷电动机。
本发明的端面作用式直流永磁无刷电动机由主轴、定子线圈、转子、轴承、外壳、双稳态触发器所组成，其中转子由永磁环和磁环架组成，定子线圈由独立的螺旋线圈组成，永磁环固定在磁环架上，磁环架固定在主轴上，定子线圈及霍尔传感器位于永磁环端面的外侧。其中，永磁环上设有1对以上的磁极，每对磁极对应有—对定子线圈，定子线圈分别位于磁环上N极和S极处端面的外侧。其中每一对定子线圈中的一个线圈接双稳态触发器中的一个输出端，定子线圈中的另一个线圈就接双稳态触发器的另一个输出端。双稳态触发器的输入端接有一只霍尔传感器，该霍尔传感器位于永磁环端面的外侧。该电动机的工作原理和工作过程如下；双稳态触发器的两个输出端分别接一对定子线圈中的两个线圈，由于双稳态触发器的特性，当一个输出端输出高电平时，另一端必然为低电平，因此，对应的在一对定子线圈中，当一个定子线圈通电产生磁场时，另一个定子线圈则处于关闭状态，当后一个定子线圈通电产生磁场时，原先导通的定子线圈则处于关闭状态。根据这个工作过程，当某一对定子线圈中的一个定子线圈通电导通时，在线圈中则产生磁场，假设在线圈靠近转子上永磁环的一侧产生N极，该磁场就会作用于对面的永磁环端面的N极，使其发生转动，直到永磁环上的S极转到该定子线圈处为止，这时，设在永磁环端面外侧的霍尔传感器接到N、S极转换的信号就会发出一个传感信号，使双稳态触发器发生翻转，使得原先通电的定子线圈关闭，而原先关闭的定子线圈通电并产生磁场，该磁场在靠近永磁环侧也为N极，则该磁场又会作用于永磁环上的N极，使S极转至该处，此时双稳态触发器又一次翻转，就这样周而复始地持续下去，该电动机的永磁环就会带动主轴作连续的旋转运动。
本发明的优点在于：
1、制造工艺简单、成本低。由于转子是由固定在主轴上的永磁环所组成，因此该转子不带电，不需要通常直流电动机的换向器，更没有电磁线圈，且永磁环是一个实心的整体，而不是象一般直流电动机的转子体是由多层硅钢片叠加组成，且在转子体的直槽中还需设置电磁线圈。因此其制造工艺非常简单，成本明显低于一般的直流电动机。
2、可靠性高且不怕堵转。由于该电动机结构简单，转子与定子之间没有直接接触的点或面，因此不会出现一般直流电动机损坏转子的现象(如烧转子线圈或换向器)。而定子线圈是由独立的螺旋线圈组成，当由于外部的原因使电动机发生堵转时，流过定子线圈的电流并不会由此而发生变化，因此也就不会发生烧毁电磁线圈的问题，进一步提高了该电机使用的可靠性。
3、结构简单，维修方便。转子是一体化的实心体，而定子是由各个独立的螺旋线圈所组成，不论哪一个定子线圈出现问题，直接替换该定子线圈即可，而不与其它的定子线圈有关，各个部分互相独立，互不交叉，因此维修十分方便，而不像通常所使用的直流电机，当某一组线圈出现问题，会影响到整个绕组，从而使整个电机报废，不便于维修。
图1是本发明的结构原理图。其中有主轴1、定子线圈2、由永磁环3-1和磁环架3-2组成的转子3、轴承4、外壳5、双稳态触发器6、霍尔传感器6-1。
图2是本发明的结构示意图。其中包括线圈2-1、芯体2-2、铁板3-21、非导磁材料的芯体3-22。
图3是本发明的电机内部平面结构布局示意图。
图4是本发明中转子为双侧受力的结构示意图。
图5是双稳态触发器的原理图。
以下结合实施例，对本发明作进—步说明：
整个电动机主要由主轴、定子线圈、转子、轴承、外壳、双稳态触发器及霍尔传感器所组成，其中主轴上设有两个轴承，该轴承固定在外壳上，在两个轴承之间的主轴上，固定有转子，该转子是由永磁环和固定永磁环的磁环架构成，磁环架固定在主轴上，该磁环架由一块外径与永磁环外径相等的铁板及外径与永磁环内径相等的非导磁材料芯体构成，永磁环的内圆固定在磁环架非导磁材料的芯体上，永磁环的端面固定在磁环架的铁板上，这样由磁环架及永磁环组成一个转子的整体。其中永磁环上的磁极设有至少对称于其圆心的一对，根据其相对应的定子线圈布局的情况，可将永磁环充上4对，6对或8对磁极(只要对应的定子线圈在圆周上能容纳下，其永磁环的磁极可设置更多对)，在永磁环的圆周上均匀分布，磁力线的方向是由永磁环的一侧指向另一侧，而且是相邻两对磁极方向相反。定子线圈固定外壳上，其线圈的对数是与永磁环磁极的对数相对应的，其固定的位置也与永磁环上磁极的分布位置一样，该定子线圈为平绕的螺旋线圈，在线圈的中心设有由软磁材料制成的芯体，如铁氧体材料等，其形状为扁平条状。均匀分布在圆周上的定子线圈，其每相隔的线圈相联，如在由8个(即4对)定子线圈组成的电机中，按某一方向排列，第1、3、5、7号线圈相串连，第2、4、6、8号线圈相串联，形成两组定子线圈组，该两组线圈的输入端分别接双稳态触发器的两个输出端，以保证当其中一组工作时，另一组关闭。双稳态触发器采用一般的双稳态触器的结构，只是要增加其输出功率，该双稳态触发器的翻转信号来自霍尔传感器，而霍尔传感器的信号来自转动的永磁环，因此霍尔传感器装在永磁环端面外侧的外壳上，其信号输出端与双稳态触发器的信号输入端相连，双稳态触发器安装在一块线路板上，并置于该电动机的外壳内，根据以上所述，便可组成本发明的端面作用式直流永磁无刷电动机。