【正文】 們必須不斷改進才能跟上產品的更新?lián)Q代。本課題選用無刷直流電機作為刻錄機用電機，用電子換向取代碳刷換向，用霍爾元件實現(xiàn)位置檢測，使得定位更準確。由此看來，對于永磁體的材料和機殼材料要求較高。隨著科技的發(fā)展，位置傳感器也出現(xiàn)了好多，如霍爾式位置傳感器、光點式位置傳感器、電磁式位置傳感器等。無刷直流電機改善了有刷直流電機的噪音大，使用壽命短等缺點，成為電機行業(yè)發(fā)展的趨勢。位置檢測裝置一般采用位置傳感器，位置傳感器的種類有電磁式、光點式、霍爾式，其中霍爾式位置傳感器逐漸替代其它位置傳感器。目前，國內現(xiàn)在已有無刷直流電機的系列產品，并形成了一定的生產規(guī)模。由于無刷直流電機使用壽命長、運轉無噪音、較高的轉速范圍，漸漸的取代了傳統(tǒng)的有刷直流電機。軟件方面有：位置檢測裝置，采用霍爾式位置傳感器，檢測轉子位置，從而實現(xiàn)電子換向。而且直流無刷電機保持了直流有刷電機的優(yōu)越性，采用無接觸式電子換向，不受機械換向控制，與傳統(tǒng)的直流有刷電機相比，調速方便，易于控制，運行平穩(wěn)，在刻錄機中得到了廣泛的應用。本次設計以無刷直流電機作為刻錄機用電機進行設計，采用三相九極無刷直流電機，三相指的是定子繞組設計為三相，九極指的是矽鋼片的磁極數(shù)為九。選用BD7904FS驅動芯片作為電機的IC驅動。無刷直流電機最早是日本的大畑克己；中野正嗣；高木哲尚發(fā)明的，這一突破為人類提供了便利。而且它在我國的用途也是非常廣泛，可作為直流電機、伺服電機和力矩電機等使用，尤其適用于高級電子設備、機器人、航空航天技術、數(shù)控裝置、醫(yī)療化工等高新技術領域。不僅是在檢測方面，而且在IC驅動方面也在不斷的更新，如BA6858AFP、BD7904FS等都是十分先進的IC驅動，都是刻錄機用電機上應用最多的IC。目前設計的好多無刷直流電機還存在著許多問題，有些無刷直流電機采用反電動勢法進行轉子的位置檢測，在欠壓啟動時電機就會失步，導致電流急劇增大，過流保護動作，啟動失敗。使用最多的是霍爾式位置傳感器和光點式位置傳感器，電磁式位置傳感器已經逐漸被淘汰。還有一個問題，就是無刷直流電機的IC驅動的選擇，它的種類也是多種多樣的，每個IC都有不同的用途，如果選用不當，勢必造成電機的控制出現(xiàn)問題。與用有刷直流電機的刻錄機相比不僅降低了維護成本而且提高了刻錄機的性能，使得刻錄機工作更穩(wěn)定、更快，從而提高產品的總體水平?，F(xiàn)在是一個機電一體化快速發(fā)展的社會，我們不僅要學好機械知識更要把電學知識學好，做到機電不分家。由于無刷直流電機結構簡單既具有交流電機的特點，又具有有刷直流電機的特點，所以不僅維修方便、低干擾、使用壽命長、而且運行效率高、調速系統(tǒng)穩(wěn)定，充分滿足了刻錄機的使用要求。IC驅動也是無刷直流電機的重要組成部分，合適的IC能夠使電機更穩(wěn)定的工作。有刷直流電機內含有電刷裝置將電能轉換成機械能或將機械能轉化為電能的旋轉電機。它的特點是無碳刷、低干擾、噪音低、運轉順暢、低維護成本。無刷直流電機的IC驅動能夠提高轉換速率，像BD7904FS、BA6858AFP等都可用于刻錄機用無刷直流電機，我選擇的是BD7904FS,它性價比高，在刻錄機用無刷直流電機中應用最廣泛。通過比較可知，無刷直流電機不僅噪音低，而且維護本低。無刷直流電機由電機本體、位置檢測裝置、IC驅動芯片組成。位置傳感器的作用就是檢測電機的轉子位置，把轉子位置轉換成電信號，去控制電子開關線路，使得定子繞組按一定的次序導通，從而實現(xiàn)電子換向。主要應用于CDROM、DVDROM。使用壽命通常使用壽命在幾萬小時這個數(shù)量級，但是由于軸承的不同無刷電機使用壽命也有很大不同。節(jié)能方面采用變頻技術控制的會比串激電機節(jié)能很多，無刷電機的耗電量只是碳刷的1/3。最主要的是，整體的功能將會受到影響。第3章 　硬件部分設計　無刷直流電機的硬件結構組成無刷直流電機硬件主要由定子和轉子組成。剎車墊片PCBB底板FFC霍爾元件含油軸承扣環(huán)銅 套矽鋼片線 圈圖32　定子結構　轉子與定子部分設計　設計參數(shù)　　定子上底板底端到轉子上墊圈頂端的距離為13mm　定子繞組為三相　矽鋼片磁極數(shù)為九　轉子部分設計　機殼，電機在刻錄機上有安裝尺寸，設計時要注意配合尺寸，由于機殼中心要安裝軸，所以中間要有孔。由于要配合機殼外圓尺寸可設計為23mm。軸的圓面一端安裝在機殼中心，球面一端頂住定子內的墊片，對軸的耐磨性、硬度和表面粗糙度要求較高。圓環(huán)裝在飛盤正面，依靠圓環(huán)上的孔進行定位，因此圓環(huán)內徑尺寸可設計為5mm，外圓與飛盤正面凹陷處配合，由于小圓環(huán)上的三個孔分別對應飛盤上的三個最高的突出圓柱嵌套進去?！∧z圈，膠圈黏膠在托盤表面，防止托盤磨損和增加托盤與刻錄機中光盤的摩擦力，更好的帶動光盤和托盤一起旋轉，可設計尺寸為，外徑為29mm，內徑為22mm。查閱資料可得?！『洼S承，放在銅套內，外徑要比銅套內徑小，由于轉子的軸要通過含油軸承，頂?shù)絼x車墊片上，內徑可設計為3mm。若太厚則增加成本，若太薄容易變形。上端與矽鋼片組配合。矽鋼片組裝在同套上。（2）　SPCD：表示沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“澹喈斢谥袊?8AL(13237)優(yōu)質碳素結構鋼。（1）　聚醚酰亞胺為琥珀色透明固體，具有優(yōu)良的機械性能、電絕緣性能、耐輻照性能、耐高低溫及耐磨性能。耐蠕變、抗疲勞性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有熱塑性塑料中最大的韌性,電絕緣性能好。應用于家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風扇、頭發(fā)干燥機殼體、咖啡器皿等），電器元件（開關、電機殼、保險絲盒、計算機鍵盤按鍵等），汽車工業(yè)（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件）等漆包線纏繞在矽鋼片上，電絕緣性和機械性能要求較高。延展性、擠壓加工性、熔接性、耐蝕性、耐候性、熱傳導性、電導性均佳，特別適用于焊接。（3）　ZCuSn10Pb5鑄造銅合金(錫青銅，金屬型)耐腐蝕，特別對稀硫酸、鹽酸和脂肪酸。通過比較鑄造銅合金和環(huán)保易切削銅，得知環(huán)保易切削黃銅更適合作為銅套材料。（2）　鐵基含油軸承為多孔鐵，鐵石墨，鐵銅石墨，鐵銅硫，自潤滑性能好，具有減震隔音作用。（1） 　邁拉為堅韌聚酯類高分子物，具有良好的耐熱性， 表面平整性， 透明度和機械柔韌性。只能采用模壓、擠出工藝制作簡單的制品，成型較困難，復雜制品必須由后期機床加工，這就限制了產品的生產效率，加工過程中，材料浪費過大。（2）　沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“澹合喈斢谥袊鴥?yōu)質碳素結構鋼。 　PCB板，如圖312所示材料有PC（聚碳酸酯）、FR一1(阻燃覆銅箔酚醛紙層壓板)、FR一4（環(huán)氧樹脂加上填充劑以及玻璃纖維所做出的復合材料）（1）　聚碳酸酯是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性樹脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、延伸性、尺寸穩(wěn)定性及耐化學腐蝕性，較高的強度、耐熱性和耐寒性；還具有自熄、阻燃、無毒、可著色等優(yōu)點，和金屬相比硬度不足，這導致它的外觀較容易刮花，但其強度和韌性很好，無論是重壓還是一般的摔打。（3）　環(huán)氧樹脂加上填充劑以及玻璃纖維所做出的復合材料，是以環(huán)氧樹脂作粘合劑，以電子級玻璃纖維布作增強材料的一類基板。在加工工藝上，要比其他樹脂的玻纖布基板具有很大的優(yōu)越性。圖312　PCB板 圖313　FFC　FFC，如圖313所示材料有PET（聚對苯二甲酸類塑料）俗稱滌綸樹脂、PEI（聚醚酰亞胺）、PBT（聚對苯二甲酸酊二醇酯）。（2）　滌綸樹脂是乳白色或淺黃色高度結晶性的聚合物，表面平滑而有光澤。應用于家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風扇、頭發(fā)干燥機殼體、咖啡器皿等），電器元件（開關、電機殼、保險絲盒、計算機鍵盤按鍵等），汽車工業(yè)（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件）等。圖314　霍爾元件 圖315　剎車墊片　霍爾元件，如圖314所示可選材料有Si（硅）、In As（銻化銦）、In Sb（砷化銦）。（3）　砷化銦由銦和砷構成的Ⅲ一V族化合物半導體材料。它具有對磁場敏感、結構簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術等領域得到廣泛的應用。（1）　聚醚醚酮是理想的電絕緣體，是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相比具有諸多顯著優(yōu)勢。只能采用模壓、擠出工藝制作簡單的制品，成型較困難，復雜制品必須由后期機床加工，這就限制了產品的生產效率，加工過程中，材料浪費過大。（3）　超高分子聚乙烯有極好的耐磨性，良好的耐低溫沖擊性、自潤滑性、無毒、耐水、耐化學藥品性，耐熱性優(yōu)于一般聚醚醚酮，缺點是耐熱性（熱變形溫度）低、加工成型性差，外表面硬度，剛性，膠粘性差，流動性差,耐蠕變性不如一般工程塑料，膨脹系數(shù)偏大。（1）　電解亞鉛鍍鋅鋼板：是一種沖壓材料，就是在冷軋板表面鍍上了鋅層 主要用在家用電機、汽車、配電器、油儲罐、馬達蓋、鋼制家具底板等。（3） 一般鍍鋅鋼板是指表面鍍有一層鋅的鋼板，是一種經常采用的經濟而有效的防腐方法?！★w盤，如圖317所示可選材料有PET塑料（聚對苯二甲酸類塑料）、PBT（聚對苯二甲酸酊二醇酯）、PP塑料（聚丙烯）（1）　聚丙烯為結晶型高聚物，常用塑料中聚丙烯最輕。（2）　聚對苯二甲酸酊二醇酯是乳白色半透明到不透明結晶型熱塑性聚酯。它耐蠕變、抗疲勞性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有熱塑性塑料中最大的韌性，受溫度影響小，無毒、耐氣候性。（1）　有機硅塑料：無味、耐高低溫、耐水性好、高頻絕緣性好，耐輻射、耐臭氧性好 適于制作電工、電子組件及線圈的灌封與固定、 醫(yī)療器械產品，被稱為工業(yè)的味精。用于各種線圈骨架、變壓器、電視機、零部件和外殼、汽車燈座、燈罩、白熱燈座、繼電器、硒整流器等。（1）　聚醚醚酮是理想的電絕緣體，是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相比具有諸多顯著優(yōu)勢。只能采用模壓、擠出工藝制作簡單的制品，成型較困難，復雜制品必須由后期機床加工，這就限制了產品的生產效率，加工過程中，材料浪費過大。（3）　超高分子聚乙烯有極好的耐磨性，良好的耐低溫沖擊性、自潤滑性、無毒、耐水、耐化學藥品性，耐熱性優(yōu)于一般PE材料，但是耐熱性低、加工成型性差，外表面硬度，剛性，膠粘性差，流動性差,耐蠕變性不如一般工程塑料，膨脹系數(shù)偏大。（2）　SPCD：表示沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸?，相當于中國?yōu)質碳素結構鋼。含有大量的稀土元素釹、鐵及硼，其特性硬而脆 廣泛應用于電子、電力機械、醫(yī)療器械、包裝、五金機械、航天航空等領域，較常見的有永磁電機、磁選機、計算機磁盤驅動器、磁共振成像設備儀表等。它表面還可以覆PVC片、銅版紙、雙面膠，涂UV油，或者彩印模切成各種形狀。釹鐵硼雖然價格昂貴但磁性極高，而且不容易退磁，所以選擇釹鐵硼作為永磁體材料。（3）　碳素鋼價格低廉，工藝性能優(yōu)良。由于不銹鋼具有比碳鋼更好的機械性能和淬火性能，雖然價格比碳素鋼昂貴，但由于考慮到軸作為電機的重要部件，所以選擇SUS420J2（馬氏體類型不銹鋼）　主要工序　定子工序 　矽鋼片清洗，對矽鋼片進行清洗，以免堆疊時出現(xiàn)凹凸不平，影響質量。 　入磁　飛盤與墊片熔接　點膠　飛盤組與托盤熔接　點膠　托盤組入　轉子整形1　轉子檢測　總工序 　定子注油　止油墊片組入　總裝