具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，永磁无刷电机包括外壳1、定子3、转子2、感应开关5和信号件4。转子2包括单对或多对磁极，定子3为线圈绕组，均匀分布在转子2周围。

如图2和图6所示，感应开关5的数量与定子3的相数相同，转子2与信号件4固定连接，信号件4随转子2转动时经过各感应开关5，信号件4上设有均匀分布的感应区域41。

当各相定子3之间采用并联方式连接，感应开关5只有一个感应点时，感应区域41的数量与转子2的极对数相同。如图6所示，感应开关5上有一个感应点51，当感应区域41旋转到感应点51的位置时，感应开关5接通，相对应的线圈绕组定子3得电，从而产生磁力推动转子2旋转，转子2带动信号件4一起转动，当感应区域41旋转到与感应点51错开时，感应开关5断开，相对应的线圈绕组定子3失电。这种情况下，想要让转子持续旋转，则每个感应区域41的区域夹角α必须满足：定子绕组间夹角/n<α<转子磁极间夹角，n为转子极对数与定子极对数之比，n=1,2,3，……。定子绕组间夹角如图4所示，转子磁极间夹角如图3所示。区域夹角α处于上述范围，一方面使得任何时候都至少有一个感应开关5处于导通状态，避免电机存在死区而无法启动，同时保证各相线圈绕组定子能实现稳定的持续接力，另一方面，能够让定子在转子旋转到最大作用力之前断开通电，或者转子旋转到最大作用力之后再通电，以避免产生阻力阻碍旋转。

感应区域41的轴对称线与转子2的磁极分界线的夹角为X，定子3线圈的轴对称线与感应开关5的轴对称线的夹角为Y，如图5和图6所示，这两个夹角的关系为：X=Y。这样的结构使得转子2在旋转过程中，每一个线圈接通时给转子2的转矩方向相同，大小相等，从而使电机旋转力矩更大更稳定，效率更高。

当感应开关5上有两个感应点时，如图7所示，两个感应点51沿信号件4的直径分布，此为信号件4是圆盘的情况下；当信号件4是其他形状时，感应点51则沿信号件4的端点围成的圆形的直径分布。相应的，信号件4上的感应区域41的数量也会增加，为转子2的极对数的两倍。每两个相邻的感应区域41交错排列，使得转动时先后与每个感应开关5上的两个感应点51作用。这种结构能保证电机在任意时刻至少有两组定子线圈同时通电，推动转子旋转，使电机输出力矩更大，工作效率大幅提高。

此外，当采用如图7所示的具有两个感应点的感应开关时，各相定子3之间的连接方式还可以采用星型方式连接。当定子3采用星型连接时，每个感应区域41的区域夹角α满足：定子绕组间夹角/2n<α<定子绕组间夹角/n，感应区域41的轴对称线与转子2的磁极分界线的夹角X，定子3线圈的轴对称线与感应开关5的轴对称线的夹角Y，X=Y±定子绕组间夹角/4n，n为转子极对数与定子极对数之比，n=1,2,3，……。同样，限定α的范围以及X和Y的夹角关系，一方面使得任何时候都至少有一个感应开关5的信号点处于导通状态，避免电机存在死区而无法驱动，另一方面，能够让定子在转子旋转到最大作用力之前断开通电，或者在旋转到最大作用力之后再通电，以避免产生阻力阻碍旋转。

作为实现上述技术方案的一种形式，感应开关5为光电开关，相应的信号件4为遮光盘，遮光盘上开设有均匀分布的通光槽。

光电开关分为对射型和反射型两种，当采用对射型光电开关时，此时感应区域41为通光槽，光电开关的发射端和接收端位于遮光盘两侧，通光槽经过光电开关时，开关导通，如图8所示；当采用反射型光电开关时，只需安装在遮光盘一侧，电机装配更方便，结构更紧凑，体积更小巧，此时的感应区域41为通光槽之外的遮光盘部分，通光槽经过光电开关时，开关断开，如图9所示。

如果采用图7所示的结构，感应开关5的两个感应点与遮光盘的内外通光槽相对应，对于采用并联方式连接的定子，靠近遮光盘外边缘的感应点51控制定子线圈正向（或反向）通电，靠近遮光盘内边缘的感应点51控制定子线圈反向（或正向）通电。对于采用星型方式连接的定子，则靠近遮光盘外边缘的感应点51控制电流从三相绕组的其中两相流入或流出，靠近遮光盘内边缘的感应点51控制电流从这两相中反向流入或流出，三个感应开关产生六个信号，六个信号按一定的驱动顺序与驱动电路连接即可实现驱动电机连续旋转。

作为实现上述技术方案的另一种形式，感应开关5为霍尔开关，信号件4为磁盘或磁极。当霍尔开关有两个感应点51时，感应点51分别为两个不同单极性霍尔开关，一种极性开关只对N极磁场起作用，一种只对S极磁场起作用。

作为实现上述技术方案的再一种形式，感应开关5为电容开关，信号件4为被测极板。当电容开关有两个感应点51时，即有两个感应电极，此时信号件4为两个被测极板，或者一个被测极板上有两组均匀分布的感应区域。

以上仅列举了几种感应开关和信号件的组合形式，实际可能还有其他接触或非接触式开关可以应用在本实施例的技术方案中，都不超出本发明的发明思想的范围。

图10到图13是永磁无刷电机的电路原理图，图10为定子并联的单向旋转电机，图11为定子并联的正反向旋转电机。图10中虚线左边是光电开关电路，其发射端为发光二极管，接收端为光敏三极管，中间为信号件4。当发射端的光信号能被接收端接收时，光敏三极管导通，产生的电信号进入虚线右边的功率模块。功率模块包括场效应管，其栅极与光电开关的信号输出端连接，漏极与电源正极VDD连接，源极与电机定子线圈连接，再与电源负极连接，光电开关模块和功率模块共地连接，这样，光电开光和功率模块形成了一个完整的支路。多个光电开关与多相定子连接形成多个支路，均与电源VDD并联。当某一光电开关导通时，该支路中的定子线圈得电产生磁力，驱动转子2运动，转子2带动信号件4转动，当转子2旋转到将要到达最大受力点之前，信号件4触发下一个光电开关导通，下一相定子线圈得电，产生磁力继续驱动转子2运动，同时上一个光电开关断开，新上电的定子线圈继续驱动转子2旋转。如此往复，实现转子2的连续旋转运动。

图10所示的这种方式连接的电机，电路成本低，但只能实现单方向的旋转。图11中，虚线右边的功率模块每组两个场效应管栅极并联，再与光电开关信号线连接；源极各自连接一个二极管之后，再正反向并联在一起，然后与定子线圈连接形成支路。多个所述的支路并联起来连接到电源回路中。这种方式连接的电机能通过调换电源正负极实现电机正反转。

图12是图7实施例的电路原理图，左边为具有两个感应点的感应开关电路，中间为正反转切换模块，右边为四个场效应管桥式连接的驱动电路，如电机不需要切换正反转时，左边的感应开关感应点51可直接与右边桥式驱动电路对应的信号点连接。当电机需要切换正反转时，则需要添加一个正反转驱动模块，正反转驱动模块的作用是调换感应开关信号点，比如正转时a1的信号输出到a1'，a2信号输出到a2'，反转时将a1输出到a2',a2输出到a1’。正反转切换模块的功能，可以通过机械开关实现，也可以通过电路实现。

图13是图7实施例的定子星型连接形式的电路原理图，左边六个场效应管组成三相逆变电路，右边三相绕组星型连接。三个感应开关产生六个信号，每个信号与六个场效应管控制端两两连接。比如，电机顺时针旋转，感应开关信号触发的顺序为a1-c2-b1-a2-c1-b2，而要驱动无刷电机顺时针旋转，绕组通电的顺序为AB--AC--BC--BA--CA—CB，因此将a1信号连接到逆变器sw1和sw4，将c2信号连接到sw1和sw2，以此类推。

本实施例所述的永磁无刷电机可以是内转子电机或外转子电机。

本实施例还提供一种设备，可以是家用电器或工业电气设备，包括上述任一技术方案所述的永磁无刷电机。采用自动控制的设备还包括控制单元，电机中的感应开关5与控制单元连接，将感应开关5的信号频率反馈给控制单元，从而控制单元可以得知电机的实际运转速度。根据实际需要，控制单元可自动调节VDD大小实现电机的闭环控制。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。