CN201234176Y - 转子磁极磁性强弱可控制的马达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种转子磁极磁性强弱可控制的马达，至少包括有：一定子，其具有复数个磁极线圈，其绕线方式采用三相输入方式绕成；一转子，其具有复数个以电激磁线圈所形成的电磁极，其绕线方式为采一正绕、一反绕的顺序连续卷绕完成，以构成具有N、S磁性相间隔排列的转子。自由控制转子电磁极的磁性强弱变化，其包括利用输入通电量的强弱、马达转速的快慢或是以定子负载电流大小等反馈信号为其自动控制依据，以提供改变马达扭力与转速的方法，且突破长久以来马达只能做固定扭力与局限一定范围转速输出的范畴，进而提升马达的实用效能。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种无刷马达构造设计，特别涉及的是一种可自由变化马达扭力与可扩展转速范围，又能达到节省能源的转子磁极磁性强弱可控制的马达。
背景技术
传统动力用无刷马达均是以两相或三相型式为其结构设计的基础其转子都以”永久超强磁铁”构成，以形成所谓不平衡状态，以通过定子旋转磁场而使转子旋转，达到扭力输出；现有一般内转子型马达是在转子上设有多数个永久磁铁形式圆柱形N、S、N、S....排列之内转子，与外围呈圆筒状排列设有多槽磁极线圈的外定子相对应，并在内转子中心穿设一转轴，以利用外定子磁极线圈产生吸、斥力时使相对应之内转子旋转。现有的无刷马达，其转子都利用永久超强磁铁(如钕铁錋类)做为转子的磁磁极，其扭力虽大，但转速因永久超强磁铁的限制而被局限于一定范围内无法提高，因此马达的扭力与转速范围，长久以来一直都被永久超强磁铁所限制，故马达要兼具扭力可改变与转速可改变是很困难的事。
鉴于上述马达因结构方面未能在扭力与转速范围兼容并存之间有重大突破，致可应用的范畴始终无法再提升，本实用新型人以多年实务经验，搭配学理运用，经不断实验、试作，终有此一实用的转子磁极磁性强弱可控制的马达产生，它兼顾了低转速大扭力，与可高转速特性，突破马达设计瓶颈，一举大幅拉大了马达的扭力、转速范围，此一新设计造福社会。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种转子磁极磁性强弱可控制的马达，用以克服现有技术存在的缺陷。
为达成上述目的，本实用新型设计的转子磁极磁性强弱可控制的马达至少包括有：一定子，具有复数个磁极线圈，采三相输入方式绕线而成；一转子，具有复数个以电激磁线圈所形成的电磁极，其绕线方式为采一正绕、一反绕的顺序连续卷绕完成，以构成具有N、S排列磁性相间隔排列的转子，以及所述的马达中心轴上设有一导电环与相对应的两碳刷，所述的两碳刷分别利用一弹簧做抵撑，以使两碳刷能维持与导电环具有弹性的永久接触，以使转子上所有电激磁线圈在旋转作动中能接受通电强弱的控制，即可同时改变电磁极磁性的强弱。
上述利用输入通电量强弱做为变化马达扭力与转速的控制依据，还可以马达转速的快慢或是以定子负载电流大小等反馈信号。
与现有技术比较本实用新型的有益效果在于，舍弃使用现有的永久磁铁的磁磁极，而改用以电激磁线圈的电磁极做为马达转子，并利用马达转速的反馈信号控制转子上电激磁线圈的电流强弱，而能轻易掌控转子电磁极磁性的强弱，也即掌控马达输出扭力的强弱与转速的高低，一举大幅拉大扭力、转速范围。并在兼顾扭力与转速的情况下，而能达成节省大量电力的功效。
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的马达径向剖面图；
图2是本实用新型一较佳实施例的马达局部展开图；
图3A是本实用新型一较佳实施例的马达轴向剖面图
图3B是本实用新型一较佳实施例的马达轴向俯视图。
附图标记说明：1-马达；2-定子；20-磁极线圈；3-转子；30-电磁极；31-马达中心轴；32-导电环；33-碳刷；34-弹簧；35-电激磁线圈；36-绝缘体。
具体实施方式
以下结合附图，对本新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
本实用新型提供一种转子磁极磁性强弱可控制的马达，请参阅图1所示为一种三相马达的结构剖视图。所述的马达(1)至少包括有定子(2)与转子(3)，所述的定子(2)具有复数个磁极线圈(20)，此与现有的一般三相马达的设计无异，本说明以一12槽磁极线圈(20)的定子绕线为例，其中U、V、W为定子三相输入端点，其三相的绕线方式为：U相1正绕2反绕，跳至8正绕7反绕，线尾Y接；V相4正绕3反绕，跳至9正绕10反绕，线尾Y接；W相5正绕6反绕，跳至12正绕11反绕，线尾Y接，形成三相定子架构。由于定子(2)部分的结构与原理均与本案的结构重点无涉，故容许不再对此多做叙述。
再请参阅图1、图2、图3A与图3B所示，所述的转子(3)具有复数个以电激磁线圈(35)所形成的电磁极(30)，在本实用新型例中为具有10个电磁极(30)为例，在传统设计上此10个磁极是全以永久超强磁铁所组成，本实用新型案则将其改变，采以绕线构成电激磁线圈(35)的电磁极(30)形态，其绕线方式为采一正绕、一反绕的顺序连续卷绕完成，以构成具有N、S、N、S....排列磁性相间隔的转子(3)，以及所述的马达中心轴(31)上具有一导电环(32)与相对应的两碳刷(33)，所述的两碳刷(33)分别利用一弹簧(34)做抵撑，以使两碳刷(33)能维持与导电环(32)具弹性的永久接触，以使转子(3)上所有电激磁线圈(35)上的线圈能在旋转作动中接受通电强弱的控制，即可同时改变电磁极(30)磁性的强弱。
依据上述组成的马达(1)，在实际运用时，当通电电流分别导入定子(2)与转子(3)后，所述的转子(3)所有电磁极(30)会自然连续N、S、N、S....排列的磁性反应，并与相对应定子(2)的N或S磁性同时形成相斥或相吸的作用力，以促使马达(1)旋转作动；再通过控制输入电激磁线圈(35)通电量的大小或强弱，将可使电磁极(30)的N、S磁性强弱产生同步变化，此一变化配合定子(2)磁极线圈(20)的电流强弱，便可轻易地控制马达(1)的扭力大小与转速高低。
另外，本实用新型的马达(1)，在控制转子(3)上电磁极(30)的磁性强弱方面，除了上述经由输入通电量大小做为自动控制变化的依据外，也可以马达转速快慢的反馈信号达成，以形成低转速时大扭力、高转速时小扭力的马达(1)扭力输出态样，以扩大马达(1)转速变化范围。
承上述，本实用新型的马达(1)还可以定子(2)负载电流大小的反馈信号来达成自动控制其变化的依据，如此便能形成低转速时大扭力，并在侦测到轻负载时可自由提高转速，而在正常转速情况下，若侦测到重负载时，则立即增大转子(3)激磁电流量以提升扭力，抵消重负载，形成扭力与转速可随需要而自由控制的马达(1)。
整合上述说明可知，本实用新型的主要诉求在于：将现有马达内部的永久磁铁的磁磁极转子改变成电激磁线圈的电磁极转子，而可自由控制电磁极的磁性强弱变化，并采用包括利用输入通电量的强弱、马达转速的快慢或是以定子负载电流大小等反馈信号为其自动控制变化的依据，以提供改变马达扭力与转速的方法，并一举突破长久以来马达扭力与转速被固定的永久磁铁所限制的范畴，进而提升马达的实用效能，而为一优异且创新的马达结构设计。
综上所述，本实用新型转子磁极磁性强弱可控制的马达，实如上所陈具有可自由控制马达扭力大小与转速高低的显着功效，且经查公开数据也未见有相同或近似，完全符合发明专利的申请要件，依法提出申请。
以上说明对本新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1、一种转子磁极磁性强弱可控制的马达，其特征在于：至少包括有：
一定子，其具有复数个磁极线圈，其绕线方式采用三相输入方式绕成；
一转子，其具有复数个以电激磁线圈所形成的电磁极，其绕线方式为采一正绕、一反绕的顺序连续卷绕完成，以构成具有N、S磁性相间隔排列的转子。
2、根据权利要求1所述转子磁极磁性强弱可控制的马达，其特征在于：所述的转子还包括设在马达中心轴上的一导电环，与相对应且永久接触的两碳刷。
3、根据权利要求1所述转子磁极磁性强弱可控制的马达，其特征在于：所述的控制转子电磁极的磁性变化，以马达转速快慢的反馈信号为依据。
4、根据权利要求1所述转子磁极磁性强弱可控制的马达，其特征在于：控制转子电磁极的磁性变化，以定子负载电流大小的反馈信号为依据。
5、根据权利要求1所述转子磁极磁性强弱可控制的马达，其特征在于：控制转子电磁极的磁性变化，以马达转速快慢的反馈信号与定子负载电流大小的反馈信号，交互应用交互控制。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109296225A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-02-01 | 孙维军 | 一种可变形的表演舞台专用搭建装置 |
| WO2022179201A1 (zh) * | 2021-02-23 | 2022-09-01 | 歌尔股份有限公司 | 音圈电机及其控制方法和控制装置 |
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2008
- 2008-07-08 CN CNU2008201266731U patent/CN201234176Y/zh not_active Expired - Fee Related
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