CN201282404Y - 多相旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种多相旋转电机，其藉由提供场磁铁成员磁性组件的两磁极极面与电枢成员电磁体组件的成对极极面以想要的极面形状，使场磁铁成员与电枢成员的极间相互耦合的磁势坡度可被预先安排，以控制顿转力矩为想要的变化；并利用多相的安排，进一步平衡不想要的顿转力矩，以保障电机特性中的磁通集中以及磁通损失与干扰效应的极小化几乎不受影响。此外，经二个或二个以上的磁道的帮助，而增加电机在三维空间中更多的平行气隙，以藉由每相单元的电磁体组件对应的磁道与其它相单元的电磁体组件对应的磁道不同，使电机在有限的移动方向空间条件下，还可获得提供更高力矩输出或同时安排更多个串联且各自独立移动的个体的利益。

Description

多相旋转电机

技术领域

本实用新型是关于一种多相旋转电机结构，特别是指多相旋转电机的电枢成员的每相单元与其它的每相单元相互间以磁性隔离，并且场磁铁成员的含两磁极的磁性组件的两磁极极面彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第一方向上被配置以相反，与电枢成员的具成对极的电磁体组件的两极极面彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第一方向上被配置以相反。

背景技术

以通用旋转电机而言，不论直流电机或交流电机的运作，其转子与定子间均采用磁极同性相斥、异性相吸的磁原理。

Kawai等人在美国专利授权公告号5436518中提出一动力产生装置，其定子的复数个电磁体的每条磁路被安排彼此独立。因电磁体被安排各自的磁路彼此独立，以便分别单独被磁化以与其它电磁体无关，并对电磁体顺序励磁以控制转子运动在一预定方向。其藉由安排电磁体各自独立，来处理毗邻线圈间磁通的转换干扰效应，使应用至电磁体的能量可被最大有效利用，以尽量减少妨碍转子运动的干扰力量。

马斯洛夫等人于中国专利申请公开号CN1650501中，与陆纬庭等人于中国专利公开号CN2812392中提出一种无刷旋转电机，其藉由电枢上各自独立的电磁体极对的安排以处理毗邻线圈间的磁通的转换干扰效应，且以沿移动方向排列的场磁极磁铁与电枢电磁体极对提供了非常集中的磁通分布，使磁通可以被集中在相对大的表面以促成高的力矩，且可降低单一线圈运作时因几何学不平衡产生的不利影响。并以感知器侦测场磁极与电枢的相对位置，在不同的时间，分别合宜地控制电枢电磁体极对上的线圈电流，来造成电机的平顺运转。

为了可获得更大的总有效气隙表面面积，陆纬庭等人于中国专利公开号CN101005229与CN1897424中，通过电机电枢电磁体极对的表面和场磁极磁铁的相应表面增加，以提供更大磁通分布，并藉由磁通的集中使磁通分布被改进。此电机架构的构造藉由增加穿过复数个气隙的场磁极磁铁与相对的电枢电磁体极对的表面面积，使电机构造提供了在场磁极磁铁与电枢电磁体两者间更大的连续磁通产生路径，以促使磁通集中在相对大的表面上，进一步增进电机的高转矩能力，并顾及电机的单一线圈在空间中几何学上的平衡。

Kawai、马斯洛夫、陆纬庭等人在专利中确认了磁通的集中与磁通的尽量利用，与磁通损失与干扰效应的极小化，与更大的总有效气隙表面面积，及电机在空间中获得更佳的几何学上的平衡，以获得电机的高效率、高力矩与灵活安全的运作特性，已经被描述在上述的专利应用中。虽然，在电机中，电磁体组件的线圈被以电流激磁时，导磁性的核心部分连接成对极形成的电磁体却可提供较大的力矩；但是，在永久磁铁通过电磁体时，复数个磁性隔离的含线圈的电磁体组件形成额外的顿转力矩，而造成输出力矩的脉动，将对电机的操作有不利影响。

在无刷电机中，顿转力矩是使电机的控制性能下降的主因之一，为了减少顿转力矩的不利影响，可利用更多的相群组，与控制转子与定子间的磁阻变化率。

然而，马斯洛夫、陆纬庭等人在上述专利中提出的电机，当在电枢上的电磁体极对的数目，与场磁极磁性组件的磁铁对的数目相同，以及电枢沿着旋转轴圆周方向毗邻的电磁体极对相互间作磁性隔离的间隙的每一个间隙大小相同，与场磁极磁性组件沿旋转轴圆周方向毗邻的彼此分隔的间隙的每一个间隙大小相同时，将使电机形成单相结构。但电机的单相结构，将造成当某一电磁体的极面与相应磁性组件的磁极极面相互间面对面时，另外其它的每一电磁体的极面也必定与磁性组件其中之一，以其电磁体的极面与相应磁性组件的磁极极面相互间以面对面。此种状况，虽可有效利用移动方向空间，以获得更大的总有效气隙表面面积；但电机的电磁体组件的线圈中不论是否有励磁电流，电磁体组件与磁性组件相互间的作用力方向必然垂直于移动方向，而不能产生作用于移动方向的作用力，因而不利于电机的运作。

虽然，有许多技术用于减少因电磁体的存在而产生的顿转力矩的不利影响，如：减少电机的磁通、或是安排极间间隙沿移动方向以不同的间距来产生类同于多相的效应。但减少电机的磁通将造成输出的下降。或是，改变上述电机的单相结构，依需要安排沿环绕着旋转轴的圆周方向上的毗邻电磁体组件的极间间隙，与毗邻磁性组件的极间间隙以各自不同的间距距离，并在合宜的时间分别对每一电磁体组件各自激磁，以获得作用于移动方向的作用力；然而，不同间距的极间间隙安排虽有尽量利用移动方向空间的利益与获得可用的电机运作，但将增加控制与设计的复杂与困难，并易于在电机的空间上产生几何学的不平衡的不利影响。

因而，为了使电机获得作用于移动方向的电磁力与改善几何学上的平衡，马斯洛夫、陆纬庭等人在上述专利中，藉由适当安排电枢上的电磁体极对的数目，与场磁极磁性组件的磁铁对的数目两者具有不同的数目，使电机结构易于形成多相结构以获得可用的运转特性。此外，电机结构的多相安排，可平缓其顿转力矩的不利影响，与降低电机控制的困扰，使电机的平顺运转易于获得，以及改进在几何学上的平衡。

为了进一步获得更大的总有效气隙表面面积，陆纬庭等人于中国专利公开号CN2812392中，提及将两个CN2812392的电机以径向串接的方式组成一无刷旋转电动机，且不需额外增加位置感知器，以在合适时间，分别对所有的线圈各自加以适当激磁，来达成所需平顺运转。此外，陆纬庭等人于中国专利公开号CN1949639中提出径向串接结构上的架构，与马斯洛夫等人在美国专利授权公告号6762525中提出轴向串接结构上的架构，以提供高集中的磁通分布。藉由串接结构上毗邻转子共享一共享侧边壁，以提供了高集中的磁通分布，促成电机的高力矩能力。但在这些结构中，为了使电机获得平顺运转，以致在讨论实际运用时，其多个电机串接的串接结构中的每一个电机的电机构造仍然维持原先的安排，故这些结构的电机特性与原先前述电机特性应该几乎完全类同，而具有类同的优点与限制。

对任一多相安排的电机结构而言，在一具有两组相线圈的两相电机中，两个相电流均为一交流正弦波且是以一90度相位相互偏移。

在一具有三组相线圈的三相电机中，三个相电流均为一交流正弦波且是以一120度相位相互偏移。

为了简化，本实用新型参考到最普通的三相电机的三相操作，而且全部本实用新型的陈述对多于或少于三相的电机也有效。

图1A为传统三相线性电机中电磁力的习知平面图。图中显示传统三相线性电机在移动方向的各位置上，预定安排作用在移动方向的每相电磁力Fa、Fb、Fc的平面展开图，因电枢三相线圈中的三相交流电流，使每相电磁力Fa、Fb、Fc的合成力F为定值，并显示于图中。

如上述，三相电机的正确操作是合适的，对三相而言，其每相由至少一个感应线圈组成，且必需沿运动方向组成，直到一列线圈成形；当所有的相以此法被分配时，意即相当多数量的空间在电机本身的运动方向被占用。

虽然，传统上三相电机已顾及平衡这些考虑，但对需要高力矩，而移动方向空间却有限的应用，可藉由增加更多平行气隙以进一步增加有效气隙表面面积来克服；使电机能在移动空间增加有限的状况下提供更高的力矩。

图1B为三相线性电机基础部件依据习知工艺所作的安排。在图1B中显示三相线性电机中如何安排磁铁6与相线圈5a、5b、5c，并在每一相线圈里流通相对于毗邻线圈有120度相位偏移量的一交流正弦波，以达到图1A所显示的效果；此种安排，可在移动方向长度有限的限制下，藉由增加更多的平行气隙提供更高的力矩输出，或同时安排更多个串联且各自独立移动的个体。其中，铁磁性材料的条状物8可作为沿移动方向排列的毗邻磁铁的磁通回归路径，但此种结构会因毗邻磁极，造成磁通集中受到影响。

此外，控制转子与定子间的磁阻变化率有各种技术；其中，藉由改变定子极或转子极的极表面形状，并安排定子极表面几何形状和转子磁铁表面几何形状彼此相互歪斜关联以平衡不想要的顿转力矩；此种歪斜安排，可抑制顿转力矩大小的变化比率，使电机可尽量降低顿转力矩的不利影响，且不会不利于无刷电机原有的磁通集中性能。

考虑到上述描述的问题，本实用新型将这些运作原理增益、改进，并应用至本实用新型的电机中。

因此，在多相旋转电机中，有一种需求，就是降低顿转力矩对输出力矩造成脉动，与更有效的利用电机在围绕着旋转轴的圆周方向的移动空间。

发明内容

本实用新型要解决已有多相旋转电机的顿转力矩对输出力矩造成脉动、以及多相结构的控制方式过于复杂的缺点，提供一种多相旋转电机，以降低顿转力矩对输出力矩造成脉动；及在降低顿转力矩对输出力矩的不利影响的同时，藉由电枢成员的多相安排，经具有二个或二个以上磁道的场磁铁成员的帮助，使电机在有限移动方向空间条件下，可额外提供更高的力矩输出，或同时安排更多个串联且各自独立移动的个体，以更有效的利用电机在移动方向的移动空间，同时简化多相结构的控制方式，便于实际应用。

为实现上述需求，本实用新型所述的一种多相旋转电机，含有：

一个场磁铁成员，具有二个或二个以上的磁道，而每一磁道为含两磁极的磁性组件环绕着旋转轴的圆周方向配置以形成一轮状环，且该每个磁性组件两磁极的每个磁极极面祗显示出一个单一磁场极性并与另一个磁极极面的磁场极性相反；

一个电枢成员，具有的多相单元构成以每相单元含有至少一个具有成对极的电磁体组件，而该每相单元与其它相单元相互间以磁性隔离，且该每个电磁体组件的每个极都含有各自的极面；

其中，该电枢成员的该每相单元的电磁体组件环绕着旋转轴的圆周方向与该场磁铁成员的磁道其中之一呈同轴配置，且该每个磁性组件的两磁极极面彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第一方向上被配置以相反，以及该每相单元电磁体组件的每极极面各自与该呈同轴配置的磁道的该磁性组件磁极极面其中之一以气隙分隔；

其特征在于：该每相单元的电磁体组件对应的磁道，与其它相单元的电磁体组件对应的磁道不同；不同磁道的磁性组件之间相互错位；磁道内的毗邻磁性组件在环绕着旋转轴的圆周方向的的极间距相等；并且，藉由在与该场磁铁成员的磁道其中之一呈同轴配置的该每相单元电磁体组件上流动一预定偏移值的交流电流，而导致该电枢成员与该场磁铁成员间的一相对运动。

进一步，该电磁体组件每极极面各自与隔着气隙相应的磁性组件的相应磁极极面相互间的表面几何形状有差异。

更进一步，该电磁体组件具有线圈与导磁性的链接部份，当该电磁体组件的线圈加以电流激磁时，在该电磁体组件每极极面产生一单一的磁场极性，并使该电磁体组件本身的毗邻极极面产生的磁场极性相反，而当该线圈中通过的电流逆转时，在该电磁体组件每极极面的磁场极性也随之逆转。

再进一步，该场磁铁成员每一磁道的该磁性组件的每一磁极，与环绕着旋转轴的圆周方向排列的毗邻磁性组件的毗邻磁极，沿着环绕着旋转轴的圆周方向以磁极极性连续交替配置。

本实用新型所述的多相旋转电机，其藉由提供场磁铁成员磁性组件的两磁极极面与电枢成员电磁体组件的成对极极面以想要的极面形状，使场磁铁成员与电枢成员的极间相互耦合的磁势坡度可被预先安排，以控制顿转力矩为想要的变化；并利用多相的安排，进一步平衡不想要的顿转力矩，以保障电机特性中的磁通集中以及磁通损失与干扰效应的极小化几乎不受影响。此外，经有二个或二个以上磁道的场磁铁成员的帮助，而增加电机在三维空间中更多的平行气隙，以藉由每相单元的电磁体组件对应的磁道与其它相单元的电磁体组件对应的磁道不同，使电机在有限的移动方向空间条件下，还可获得提供更高力矩输出或同时安排更多个串联且各自独立移动的个体的利益。

本实用新型的旋转电机具有的电枢成员含磁性隔离的电磁体组件以与含永久磁铁的场磁铁成员相互作用，以获得磁通的集中与力量的偶数利用，并进一步藉由增加穿过气隙的场磁铁成员与相应的电枢成员的极面表面面积，促使力量的更偶数的利用。

本实用新型的一目标在提供一多相旋转电机，其藉由电机的电枢成员的多相安排，与具有二个或二个以上磁道的场磁铁成员的帮助，使电机能在针对需要较小输出力矩的个体，可在移动方向保留相当程度的空间，以视需要安排更多各自独立移动的个体。

本实用新型的另一目标在提供一多相旋转电机，其藉由电机的电枢成员的多相安排，与具有二个或二个以上磁道的场磁铁成员的帮助，以增加更多的平行气隙，使电机能在空间增加有限的状况下提供更高的力矩。

本实用新型的主要目标在提供一多相旋转电机，其针对旋转电机的特性具有力量的更偶数运用、磁通的集中、毗邻线圈间的磁通转换干扰效应的去除；并使该旋转电机藉由电枢成员的多相安排，与场磁铁成员磁极极面与对应的电枢成员相应极极面彼此关联以相互歪斜，使电机可以相当程度的降低与平衡顿转力矩对输出力矩造成脉动。

依据该主要目标，其藉由适当安排场磁铁成员磁极极面与对应的电枢成员相应极极面彼此关联的几何配置模式，以控制多相旋转电机中永久磁铁与电磁体间顿转力矩的变化比率，与保持磁通集中的优点，并达到进一步的平衡顿转力矩对输出力矩的不利影响。

本实用新型的另一主要目标在提供一多相旋转电机，为了克服在沿移动方向上安排有一序列的多相电磁体，使电机在移动方向的空间有许多被占用，而对电机在移动方向的空间上同时安排多个串联且各自独立移动的个体不利；其藉由电枢成员的多相安排，与具有二个或二个以上磁道的场磁铁成员的帮助，及场磁铁成员磁极极面与对应的电枢成员相应极极面彼此关联以相互歪斜，使该多相旋转电机可以相当程度的降低与平衡顿转力矩对输出力矩造成脉动，使电机在移动方向空间有限的条件下，同时安排更多个串联且各自独立移动的个体。

本实用新型的另一主要目标在提供一多相旋转电机，其藉由电机的电枢成员的多相安排，与具有二个或二个以上磁道的场磁铁成员的帮助，以及场磁铁成员磁极极面与对应的电枢成员相应极极面彼此关联以相互歪斜，使该多相旋转电机可以相当程度的降低与平衡顿转力矩对输出力矩造成脉动；使电机进一步增加有效气隙表面面积，以在空间增加有限的状况下提供更高的力矩。

本实用新型的另一主要目标在提供一多相旋转电机，其藉由电机的电枢成员的多相安排，与具有二个或二个以上磁道的场磁铁成员的帮助，并通过电机电枢电磁体极对的表面和场磁极磁铁的相应表面增加以提供更大磁通分布，以及场磁铁成员磁极极面与对应的电枢成员相应极极面彼此关联以相互歪斜；使电机更进一步增加有效气隙表面面积，以在空间几乎不增加的状况下提供更进一步的高力矩。

在仔细思考本实用新型所作的说明，本实用新型的额外优点，将很快且明显地变成易于实施的工艺。当本实用新型实际施行时，本实用新型可有其它各式各样且不完全一样的实体化措施；其能仅修整数个本实用新型的细节，而不偏离本实用新型所叙述申请专利范围所记载的各项技术事项的观点说明，来实行本实用新型。因而，本实用新型在此所作的描述及绘图仅是本质上的说明，而非是实际实行的限制。

本实用新型的优点是：在磁道内的毗邻磁性组件的极间距相等的情况下，实现了多相结构，使电机的控制方式简单，便于实际应用；电磁体组件的极面与相应的磁性组件的极面的几何形状有差异，可以平缓顿转力矩造成的力矩输出的脉动，并且增加有效气隙表面面积，以在空间几乎不增加的状况下提高力矩输出。

附图说明

图1A为传统三相线性电机中电磁力的习知平面图。

图1B为三相线性电机基础部件依据习知工艺所作的安排。

图2为中国专利公开号CN1897424中的旋转电机的作为转子的场磁铁成员与作为定子的电枢成员的例示性剖示图。

图3为组合三个图2电机沿轴向布置而得的立体分解图。

图4A为图3的电机的部分详细截面图。

图4B为类同于图4A的一个改变结构的部分详细截面图，其组合三个中国专利公开号CN1897424的旋转电机的较佳实施例沿径向布置而得的部分详细截面图。

图4C为类同于图4A的另一改变结构的部分详细截面图，其组合三个中国专利公开号CN101005229的旋转电机的较佳实施例沿轴向布置而得的部分详细截面图。

图5为依据图4A的电机的场磁铁成员磁性组件两磁极其中之一磁极极面与相应的电枢成员电磁体组件成对极的相应极极面的部份平面布局的示意图。

图6为本实用新型第一实施例的多相旋转电机的场磁铁成员磁性组件两磁极其中之一磁极极面与相应的电枢成员电磁体组件成对极的相应极极面的表面部份平面布局的示意图。

图7为本实用新型第二实施例的多相旋转电机的场磁铁成员磁性组件两磁极其中之一磁极极面与相应的电枢成员电磁体组件成对极的相应极极面的表面部份平面布局的示意图。

图8为本实用新型第三实施例，类同于图7中的平面布局的示意图的一个改变结构的部份平面布局的示意图。

图9为本实用新型第四实施例，类同于图8中的平面布局的示意图的另一改变结构的部份平面布局的示意图。

图10为本实用新型第五实施例，类同于图7中的平面布局的示意图的一个改变结构的部份平面布局的示意图。

图11为本实用新型第六实施例的三相旋转电机的电枢成员其中一相的一个每相单元的部份立体分解图。

图12为图11结构的电枢成员其中一相的一个每相单元的部份立体分解图的组合图。

图13A至13L为依据本实用新型的多相旋转电机的电磁体组件成对极与磁性组件两磁极的极面部份的各种配置的平面布局实施例。主要组件符号说明

磁铁6      条状物8            相线圈5a、5b、5c

合成力F    每相电磁力Fa、Fb、Fc

转子外环83        旋转轴74

永久磁铁51、52、51c1、52c1、51c2、52c2、51c3、52c3、51d、52d、51a1

磁性组件的结合座55

电磁体组件核心部分63

电磁体组件成对极61、62、61c1、62c1、61c2、62c2、61c3、62c3、61d、62d、61a1、61a2、62a2

电磁体组件的线圈65、65c1、65c2、65c3

分隔定子及转子的气隙21、22

沿移动方向毗邻的磁性组件的极间间隙32、32a

沿移动方向毗邻的电磁体组件的极间间隙33

场磁极成员C1、C2、C3

电枢成员D1、D2、D3

转子盘80

电磁体组件的结合座69

定子固定柱601c1、601c2、601c3

固接板611a1

固接板在长条形片体结合处的孔洞611aa

固定组件611ab

具体实施方式

本实用新型的无刷旋转电机适用于高效率发电机、电动机，可用于驱动专装置的引擎，如电动轮椅、电动脚踏车、电动汽车、...等等。

图2为中国专利公开号CN1897424中的旋转电机的作为转子的场磁铁成员与作为定子的电枢成员的例示性剖示图，以图示例示说明第一实施例其中一相的结构。在转子外环83内，转子上含有沿移动方向排列的复数个含永久磁铁51或52的磁性组件，环绕着旋转轴74的圆周方向以磁场极性N/S连续交替配置，以构成轮状的转子环。而且，形成磁性组件磁极的每个永久磁铁在面向气隙的表面祗显示出一个单一磁场极性，并与结合至磁性组件的结合座55内侧表面的永久磁铁背面表面的磁场极性相反；使作为两磁极的永久磁铁的每个磁极极面祗显示出一个单一磁场极性并与另一个磁极极面的磁场极性相反，且每个磁性组件的两磁极上的永久磁铁彼此以垂直于移动方向的间隙分隔。因而，藉由磁性组件的导磁性物质制造的结合座55，使磁通集中在磁性组件两磁极的端部。定子上含有沿移动方向排列的复数个相互间以磁性隔离的含线圈65的电磁体组件，而每个电磁体组件具有一导磁性的核心部分63连接的成对极61、62，当电磁体组件上的线圈被激磁时，其磁通经由电磁体核心部分63、成对极61、62，透过分隔定子及转子的气隙21、22与转子磁性组件的两永久磁铁51、52相互间作电磁的交互作用。其中，每个磁性组件的两磁极极面彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第一方向上被配置以相反，在此例示的第一方向为径向，且电磁体组件成对极的每个极沿着移动方向分别隔着各自的气隙与磁性组件的两磁极其中之一相应。环绕着旋转轴的圆周方向形成定子环的复数个电磁体组件藉由非导磁性物质制造的结合座组装于定子，使每个定子电磁体组件的磁路相互间各自独立，以处理毗邻线圈间磁通的转换干扰效应。

图2中，沿移动方向毗邻的磁性组件相互间无铁磁性接触，且沿移动方向毗邻的磁性组件的极间间隙32不需完全相同，以便与定子上的电磁体组件适当配合；此外，沿移动方向毗邻的电磁体组件的极间间隙33不需完全相同，以便经由合宜安排，降低电机的转矩脉动。此种安排，使转子磁性组件配合定子电磁体组件可得到更集中的磁通分布，以提供更好的电机特性。因而，藉由磁通集中，磁通尽量利用，磁通损失和转换干扰效应的极小化，以获得电机在高力矩输出时提供高效率操作。

图3为组合三个图2电机沿轴向布置而得的立体分解图。图4A为图3电机的部分详细截面图。其中，三个转子外环83各自结合三个场磁极成员C1、C2、C3其中之一，且图3中的三个场磁极成员C1、C2、C3各自与其相应的电枢成员D1、D2、D3相对应；作为转子的场磁铁成员藉由三个转子外环的相互结合，及组合两侧面的转子盘80，并透过轴承与固定轴结合；作为定子的电枢成员则直接与固定轴结合。定子上，电磁体组件藉由结合座69形成定子的一个部分。定子每个电磁体组件含有一导磁性的核心部分连接的成对极61、62，且有一个线圈65在定子电磁体组件的核心部分上形成；环绕着旋转轴的圆周方向形成定子环的复数个电磁体组件成对极的两极61、62分别隔着各自的气隙与转子磁性组件的两永久磁铁磁极51、52各自相应。当电磁体组件的线圈被激磁时，其磁通经电磁体核心部分、成对极61、62，透过分隔定子及转子的气隙与磁性组件的两永久磁铁51、52相互间作电磁的交互作用。

在轴上排列复数个极对作为电机组织上的构造，已被描述在上述专利应用中。

更进一步的改进，图4B为类同于图4A的一个改变结构的部分详细截面图，其组合三个中国专利公开号CN1897424的旋转电机的较佳实施例沿径向布置而得的部分详细截面图。藉由增加穿过气隙的磁性组件两磁极与相对的电磁体组件成对极的表面面积，促使磁通集中在相对大的表面上，而磁通分布也可改进成更平衡。在作为转子的场磁铁成员上，每个磁性组件两磁极51c1、52c1、51c2、52c2、51c3、52c3极面不但彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第一方向上被配置以相反，在此例示的第一方向为径向，以及，每个磁性组件两磁极的每个磁极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上具有对应的极面，而此第二方向約垂直於前述第一方向，在此例示为轴向。定子上，含线圈65c1、65c2、65c3的电磁体组件藉由定子固定柱601c1、601c2、601c3形成定子的一部分；使作为定子的电枢成员的电磁体组件成对极61c1、62c1、61c2、62c2、61c3、62c3的每个极沿移动方向隔着各自的气隙与对应的磁性组件的两磁极其中之一相应。因而，磁性组件之每个永久磁铁磁极各自具有三个磁场极性相同的极面，使磁性组件的每个磁极的极面各自隔着气隙与定子成对极的相应极的相应极面相互作用。

图4C为类同于图4A的另一改变结构的部分详细截面图，其组合三个中国专利公开号CN101005229的旋转电机的较佳实施例沿轴向布置而得的部分详细截面图。藉由增加穿过气隙的磁性组件两磁极与相对的电磁体组件成对极的表面面积，促使磁通集中在相对大的表面上。在作为转子的场磁铁成员上，每个磁性组件的两磁极51d、52d极面不但彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第一方向上被配置以相反，在此例示的第一方向为轴向，以及，每个磁性组件两磁极的每个磁极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上具有对应的极面，而此第二方向約垂直於前述第一方向，在此例示的第二方向为径向。作为定子的电枢成员的电磁体组件的成对极61d、62d的每个极沿移动方向隔着各自的气隙与对应的磁性组件的两磁极其中之一相应。因而，磁性组件的每个永久磁铁磁极各自具有三个磁场极性相同的极面，使磁性组件的每个磁极的极面各自隔着气隙与定子成对极的相应极的相应极面相互作用。

在图4B与图4C中，电磁体组件成对极具有约相同的极面面积，且磁性组件的两磁极也具有约相同的极面面积。虽然，藉由导磁性材料的适当安排，定子的成对极具有约相同大小的极面面积的电磁体组件的极面面积，与转子的两磁极具有约相同大小的极面面积的磁性组件的极面面积不一定要相同；但定子的一个电磁体组件的成对极的两极极面面积与转子的一个磁性组件的两磁极极面面积约相同，可促使定子电磁体组件的两极与转子磁性组件的两磁极上的磁通分布的更平衡，且因平衡效应可达成电机进一步地几何学上的平衡需求。

此种安排，由于电机在空间中获得更佳的几何学上平衡，与增加穿过气隙的磁性组件两磁极与相应电磁体组件成对极的表面面积，而有利于在几乎不额外增加空间与重量的环境中使用，且获得电机的灵活安全运作特性的进一步改进。

图5为依据图4A的电机的场磁铁成员磁性组件两磁极其中之一磁极极面与相应的电枢成员电磁体组件成对极的相应极极面的部份平面布局的示意图。图中，以磁性组件磁极极面的其中之一与相应的电磁体组件的相应极极面作为例示说明；上半部显示一组相邻的三个电磁体组件的成对极其中之一的极面61沿移动方向的平面布局；下半部显示五组相邻的三个磁性组件的永久磁铁极面51沿移动方向的平面布局，沿移动方向毗邻的磁性组件以间隙32分隔。图中，由左至右排列的下半部5个毗邻磁性组件可以安例示排为：较下方磁极的极面极性以N、S、N、S、N，中间磁极的极面极性以N、S、N、S、N，较上方磁极的极面极性以N、S、N、S、N(图中未显示)。图5中，上方的电磁体组件的成对极极面与上方的磁性组件的永久磁铁极面相应，中间的电磁体组件的成对极极面与中间的磁性组件的永久磁铁极面相应，下方的电磁体组件的成对极极面与下方的磁性组件的永久磁铁极面相应，且电磁体组件相互间以磁性隔离。此种单相电机的结构，将造成当某一电磁体的极面与某一磁性组件磁铁的磁极极面相互间面对面时，另外其它的每一电磁体的极面也必定与永久磁体其中之一的磁性组件磁铁的磁极极面相互间以面对面；因而，电机的电磁体组件的线圈中不论是否有励磁电流，电磁体组件与磁性组件相互间的作用力方向必然垂直于移动方向，而不能产生作用于移动方向的作用力。电机为了驱动作为转子的电枢成员移动，在沿移动方向上，必需安排有一序列的多组电磁体组件，以形成相电机的结构，并对沿移动方向上的电磁体顺序励磁以控制转子运动在一预定方向；但电机运作时，因永久磁铁通过电磁体造成额外的顿转力矩。相较于一个电机，此种旋转电机结构的顿转力矩被累加；而且，电机在移动方向上不得不留下许多空间以安排必需的电磁体，造成电机在移动方向的空间有许多被占用；此种状况对电机在移动方向的空间上同时安排多个串联且各自独立移动的个体不利。

图6为本实用新型第一实施例的多相旋转电机的场磁铁成员磁性组件两磁极其中之一磁极极面与相应的电枢成员电磁体组件成对极的相应极极面的表面部份平面布局的示意图。其中，每一第二图电机为第一实施例的三相旋转电机的其中一相。为了要使图5中的作为动子的电枢成员仅有一组在轴向上相邻的三个电磁体组件能平顺移动，图6中显示磁性组件的磁极极面51与相应的电磁体组件的相应极极面61是如何改变图5中的磁性组件与相应的电磁体组件的结构安排以依据本实用新型被安排在多相旋转电机中，以达成图1A中描述的效应。图中，一多相旋转电机含有一场磁铁成员与一电枢成员。场磁铁成员具有三个磁道，而每一磁道为含两磁极的磁性组件环绕着旋转轴的圆周方向配置以形成一轮状环，且每个磁性组件两磁极的每个磁极极面祗显示出一个单一磁场极性并与另一个磁极极面的磁场极性相反；电枢成员具有的多相单元构成以每相单元含有至少一个具有成对极的电磁体组件，而每相单元与其它相单元相互间以磁性隔离，且每个电磁体组件的每个极都含有各自的极面；其中，电枢成员的每相单元的电磁体组件环绕着旋转轴的圆周方向与场磁铁成员的磁道其中之一呈同轴配置，且每个磁性组件的两磁极极面彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第一方向上被配置以相反，在此例示的第一方向为径向，以及每相单元电磁体组件的每极极面各自与呈同轴配置的磁道的磁性组件磁极极面其中之一以气隙分隔。每一磁性组件的永久磁铁藉由导磁性材料形成的链接部份结合成一整体，使形成磁性组件磁极的永久磁铁在面向气隙的表面祗显示出一个单一的磁场极性，并与结合至磁性组件的链接部份的永久磁铁背面表面的磁场极性相反。而每个磁性组件的两磁极上的永久磁铁彼此以垂直于移动方向的间隙分隔，与场磁铁成员每一磁道的该磁性组件的每一磁极，与环绕着旋转轴的圆周方向排列的毗邻磁性组件的毗邻磁极，沿着环绕着旋转轴的圆周方向以磁极极性连续交替配置。并且，电磁体组件具有线圈与导磁性的链接部份，当电磁体组件的线圈加以电流激磁时，在电磁体组件每极极面产生一单一的磁场极性，并使电磁体组件本身的毗邻极极面产生的磁场极性相反，而当线圈中通过的电流逆转时，在电磁体组件每极极面的磁场极性也随之逆转。而作为定子的场磁铁成员以相邻的三个磁性组件的磁极极面被安排在垂直于移动方向上相互偏移。藉由每相单元的电磁体组件对应的磁道，与其它相单元的电磁体组件对应的磁道不同，并于一组在轴向上相邻的三个电磁体组件的线圈中加入三相电流，而每相的电流波形为一正弦波形，以使电机获得基本上为定值的合成力，而且祗需一组相邻的三个电磁体组件即可控制该电枢成员与场磁铁成员在移动方向上以一预定方向的一相对移动。此种偏移虽可某种程度的降低顿转力矩的干扰；但永久磁铁通过电磁体造成的额外顿转力矩，仍将干扰电机操作。；

图7为本实用新型第二实施例的多相旋转电机的场磁铁成员磁性组件两磁极其中之一磁极极面与相应的电枢成员电磁体组件成对极的相应极极面的表面部份平面布局的示意图。图8为本实用新型第三实施例，类同于图7中的平面布局的示意图的一个改变结构的部份平面布局的示意图。图8中上半部显示三组每相单元，其每相单元的4个电磁体组件相互间以磁性隔离，且毗邻电磁体组件沿环绕着旋转轴的圆周方向具有极间间隙33；而下半部显示三组磁道，其每组磁道的5个毗邻磁性组件沿环绕着旋转轴的圆周方向则以极间间隙32a分隔。图8中例示的由左至右排列的下半部的三组磁道的每组磁道的5个毗邻磁性组件可以安排为：下方磁极的极面极性以N、S、N、S、N，中间磁极的极面极性以N、S、N、S、N，上方磁极的极面极性以N、S、N、S、N(图中未显示)。图7与图8中，显示在轴向上相邻的三个磁性组件的磁极极面51a1除了被安排在轴向上相互偏移，而且与相应的电磁体组件的相应极极面61还具有歪斜关联；此种歪斜安排，可抑制顿转力矩大小的变化比率，以进一步降低顿转力矩对电机运转的干扰。

在图7与图8中，当电磁体的极面边缘在接近或离开永久磁铁的极面边缘时，因相互作用的极面边缘相互歪斜关联，使作用在电磁体与永久磁铁的额外顿转力矩的变动不会突变，而相当程度的降低因额外顿转力矩造成的电机顿动；藉由此种歪斜安排，使电磁体组件每极极面各自与隔着气隙相应的磁性组件的相应磁极极面相互间的表面几何形状有差异，可以缓和电磁体与永久磁铁的额外顿转力矩的变动，而配合相邻的三个电磁体组件使相邻的三个磁性组件的磁极极面在垂直于移动方向上相互偏移，可使顿转力矩因相互抵消而进一步平稳顿转力矩的变动。

如第一、第二实施例，三相旋转电机的每相单元各自具有一电磁体组件，藉由在与场磁铁成员的磁道其中之一呈同轴配置的每相单元电磁体组件上流动一预定偏移值的交流电流，而导致电枢成员与场磁铁成员间的一相对运动。其中在三相旋转电机的每相单元电磁体组件的线圈中流通的交流正弦波电流相对于毗邻相单元电磁体组件的线圈流通的交流正弦波电流有120度相位偏移量，使三相旋转电机获得基本上为定值的合成力，来达成第五图中描述的效应。在此以三相作为例示。此状况有利于电机在移动方向的空间上同时安排多个串联且各自独立移动的个体。

图9为本实用新型第四实施例，类同于图8中的平面布局的示意图的另一改变结构的部份平面布局的示意图。图中显示相邻的三个电磁体组件的极面61被安排在垂直于移动方向上相互偏移；而相邻的三个磁性组件的磁极极面51a1则在垂直于移动方向上排列，且与相应的电磁体组件的相应极极面歪斜关联。

在第三、第四实施例中，每一磁道上的各个电磁体组件的线圈可视需要串联、并联或视需要以各自激磁，使同一磁道的各个电磁体组件的线圈上流通的电流为相同相的相电流；祗是当环绕着旋转轴的圆周方向排列的毗邻电磁体组件的线圈以同相电流激磁时，不仅电磁体组件本身的毗邻极极面产生的磁场极性相反，而且环绕着旋转轴的圆周方向排列的毗邻电磁体组件，在其沿着环绕着旋转轴的圆周方向的毗邻磁极极面产生的磁场极性也相反，使之能与相应磁道上沿环绕着旋转轴的圆周方向并以磁极极性N/S连续交替配置的相应磁极以电磁交互作用。而每相单元的电磁体组件的数量，可视需要以安排至少一个电磁体组件以上的数量。

在第三、第四实施例中，其在轴向上毗邻的电磁体组件间的间隙33使毗邻的电磁体组件相互间无铁磁性接触，以降低毗邻线圈间的磁通转换干扰效应；而沿移动方向毗邻的磁性组件间的间隙32a使毗邻的磁性组件相互间以磁性隔离，可使磁极磁通分布更平坦。其中，沿移动方向排列的多组具有成对极的电磁体组件相互间以磁性隔离，且每一相含线圈的电磁体组件移动的磁道，与其它相含线圈的电磁体组件具有不同的移动磁道，以使每一相含线圈的电磁体组件不与全部的磁性组件相互作用。上述结构，藉由在轴向上安排一序列的电磁体组件，并对沿轴向排列的电磁体顺序励磁以控制转子运动在一预定方向。此种安排，可在移动方向长度有限的限制下，藉由增加更多的平行气隙提供更高的力矩输出；或在相同体积条件下，在移动方向空间中安排更多数目的电磁体组件，以更有效的利用电机在围绕着旋转轴的圆周方向的移动空间，来提供更高的力矩输出。因而，可对电机的移动方向空间作更有效利用。第三与第四实施例在相同的输入下获得相同的输出特性。

图10为本实用新型第五实施例，类同于图7中的平面布局的示意图的一个改变结构的部份平面布局的示意图。第二实施例的电磁体组件成对极极面被改变成第五实施例的此种几何配置模式，可作为平缓与改变电磁体组件与磁性组件间的磁阻变化率的另一种选择。如图10的例示，电磁体组件成对极的一极面61a1与磁性组件两磁极的一极面51，在它们各自面向气隙的表面上有各自相同的几何配置模式。第五实施例中，电磁体组件每极极面各自与隔着气隙相应的磁性组件的相应磁极极面相互间的表面几何形状有差异，使磁性组件两磁极的两极极面与相应电磁体组件的相应极极面具有与前述实施例不同的歪斜关联。此不同状况的歪斜关联改变，仍具有平缓电磁体组件与磁性组件间的顿转力矩变化率的功效，且与前述实施例具有不同的顿转力矩变化率。

图11为本实用新型第六实施例的三相旋转电机的电枢成员其中一相的一个每相单元的部份立体分解图。图12为图11结构的电枢成员其中一相的一个每相单元的部份立体分解图的组合图。第六实施例中，如同图4B或图4C的旋转电机，藉由增加穿过气隙的磁性组件两磁极与相应电磁体组件成对极的极面面积，促使磁通集中在相对大的表面上；因而，每个磁性组件两磁极的每个磁极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上额外具有对应的极面(未显示)，在此例示所述的第二方向为轴向，以及该每相单元电磁体组件成对极的每极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上额外具有极面，在此例示所述的第二方向为轴向，使该每相单元电磁体组件成对极的每极极面在轴向上与相应的磁性组件两磁极的相应磁极极面在轴向上以气隙分隔。此外，在第六实施例中，类似第三实施例的例示安排，第六实施例的场磁铁成员以相邻的三个磁性组件的磁极极面被安排在轴向上相互偏移；而且，沿着环绕着旋转轴的圆周方向排列的多组具有成对极的电磁体组件相互间以磁性隔离，以藉由每一相的电磁体组件移动的磁道，与其它相的电磁体组件具有不同的移动磁道。藉由三相单元的每相单元与磁道其中之一呈同轴配置，其中每相单元电磁体组件的线圈中流通的交流正弦波电流相对于毗邻相单元电磁体组件的线圈流通的交流正弦波电流有120度相位偏移量，使三相旋转电机获得基本上为定值的合成力，而导致该电枢成员与该场磁铁成员间的一相对运动。为了配合磁性组件的磁极极面，电枢成员的电磁体组件成对极的每个椭圆形极61a2、62a2极面彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第一方向上被配置以相反，在此例示的第一方向为径向，且每个椭圆形极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上具有极面与相应的磁性组件磁极极面对应，而此所述的第二方向約垂直於前述第一方向，在此例示为轴向；电磁体组件在轴向上的极面侧边的圆弧弧面有一斜面以供组装时与非导磁性材料形成的固接板611a1契合。每个固接板611a1可形容成两个相同部件的组成，每个部件为约成同心圆弧且两侧侧边具有弯曲圆弧的长条形片体，将两个相同长条形片体部件的末端结合，而在长条形片体结合处的孔洞611aa可作为在轴向上对应的两个固接板相互间以传统固定方式固定。固定组件611ab即为此种表示。在组装时，每个长条形片体两侧侧边的弯曲圆弧弧面的斜面与电磁体组件在轴向上的极面侧边的圆弧弧面的斜面配合。固接板上的孔洞可作为两相邻接的固接板相互间的结合，并藉由支撑柱的帮助，使电磁体组件沿移动方向配置以形成电枢成员。如图11与图12中的例示。

第六实施例中，藉由穿过气隙的场磁铁成员两磁极与相应的电枢成员成对极的极面表面面积的额外增加，可促使磁通集中在相对大的表面上，来进一步地增进旋转电机的高输出能力；同时藉由增加多相旋转电机的额外极面，使磁性组件的两永久磁铁磁极极面具有相同大小的极面积，以及电磁体组件成对极的两极极面积大小相同，提供了额外的构造优点。此种改进使电机可获得具有均衡磁通分布的两极，也可获得电机结构在几何学上的平衡。

前述的各个实施例可如六实施例的例示，藉由额外增加在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上的穿过气隙的磁性组件的极面与相应的电磁体组件的极面，以获得穿过气隙的场磁铁成员磁极与相应的电枢成员的表面面积的额外增加，而促使磁通集中在相对大的表面上，来进一步地增进多相旋转电机的高输出能力。其中，而所述的第二方向不但垂直於环绕着旋转轴的圆周方向，也垂直於第一方向。

其中，在第三、第四与第六实施例的例示中，相同尺寸的电磁体组件极面与相同尺寸的磁性组件极面会因顿转力矩的作用而倾向移动动子到一个平衡位置，但多组在轴向上相邻的三个电磁体组件将加大顿转力矩的不利影响。然而，在输入三相电流不变的条件下，为了使电磁体组件与磁性组件间的磁阻极小化，可藉由安排每组在轴向上相邻的三个电磁体组件的极面具有相同表面几何形状，以及每组在轴向上相邻的三个电磁体组件的极面与其它组在轴向上相邻的三个电磁体组件的极面相互间的表面几何形状有差异，使相对于各自相应的磁性组件的极面具有不同状况的歪斜关联；藉由不同状况的歪斜关联造成不同的顿转力矩变化率，以降低因多组电磁体组件而增大的顿转力矩(未显示)。

图13A至13L为依据本实用新型的多相旋转电机的电磁体组件成对极与磁性组件两磁极的极面部份的各种配置的平面布局实施例。在图中各种不同形态的几何配置模式可作为电磁体组件成对极的极面与磁性组件两磁极的极面表面几何形状的选择，如图10的第五实施例与图7的第二实施例相互间替换的例示。在图13A至13L中，各种不同形态的几何配置模式的极面可提供电磁体组件与磁性组件间具有不同状况的歪斜关联；可藉由适宜的匹配，以获得想要的电磁体组件与磁性组件间的磁阻变化率。显示在图13A至13L中的各种形态的几何配置模式可藉由粉末材质的软性铁心材料制造，图中各种形态的几何配置模式祗是作为例示而非作为限制。

虽然，在本实用新型之前的各个实施例中，沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的电磁体组件相互间无铁磁性接触；但本实用新型的各个实施例的部份结构可被更替，以使沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的电磁体组件相互间也可具有铁磁性接触，此种改变仍然为本实用新型的各式各样实施例的例示。在此改变第三、第四或第六实施例例示的三相旋转电机的部份结构成份，以作为例示说明。

在本实用新型前述第第三、第四或第六实施例的三相旋转电机的改变结构例示中，电枢成员每相单元的每一电磁体组件各自经由导磁性材料组成的支撑构造分别固定，而使沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的电磁体组件相互间具有铁磁性接触，且去除电枢成员的一半数量的电磁体组件，并平均分配给各个磁道，使沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的电磁体组件被以间隔一个去除，而造成沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的电磁体组件间的间隙尺寸增加了一个极面的间距(未显示)。而且，此改变结构例示的场磁铁成员仍与之前例示的第三、第四或第六实施例的三相旋转电机的场磁铁成员相同；因而，此改变结构的电枢成员的每相单元的电磁体组件环绕着旋转轴的圆周方向与场磁铁成员的磁道其中之一呈同轴配置，以及每相单元电磁体组件的每极极面各自与呈同轴配置的磁道的磁性组件磁极极面其中之一以气隙分隔。并且，每一磁道上的各个电磁体组件的线圈可视需要串联、并联或视需要以各自激磁，使同一磁道的各个电磁体组件的线圈上流通的电流为相同相的相电流；使得当环绕着旋转轴的圆周方向排列的毗邻电磁体组件的线圈以同相电流激磁时，电磁体组件成对极的两极极面产生的磁场极性相反，而且环绕着旋转轴的圆周方向排列的电磁体组件，在其沿着环绕着旋转轴的圆周方向的毗邻磁极极面产生的磁场极性相同。故而，因三相旋转电机的电枢成员的每相单元与其它相单元相互间以磁性隔离，以及每相单元的电磁体组件对应的磁道与其它相单元的电磁体组件对应的磁道不同，而可藉由每相单元电磁体组件的线圈中流通的交流正弦波电流相对于毗邻相单元电磁体组件的线圈流通的交流正弦波电流有120度相位偏移量，以控制电枢成员与场磁铁成员间在环绕着旋转轴的圆周方向上以一预定方向的一相对移动。

本实用新型的另外的实施例，将上述的改变第三、第四或第六实施例的部份结构成份的三相旋转电机作一个改进。电枢成员每相单元的每一电磁体组件的支撑构造被改变成以非导磁性材料制造。此种改变，使三相旋转电机藉由每一电磁体组件都各自经由非导磁性材料组成的支撑构造分别固定，与沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的电磁体组件间具有间隙，使沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的电磁体组件相互间无铁磁性接触，以降低毗邻线圈间的磁通转换干扰效应；因而，即使有某一电磁体组件的线圈故障，将因电磁体组件相互间的磁性隔离，而可限制其不利影响的干扰。

因而，如之前实施例的例示，本实用新型提出的方法，可在移动方向长度有限的限制下，藉由增加更多的平行气隙提供更高的力矩输出，或同时安排更多个且各自独立移动的个体。甚至于可视需求，以一组三个电磁体组件为单位，选择适合的单位数量，以供应输出需求。

而且，虽然在本实用新型之前的各个以三相旋转电机为实施例例示的多相旋转电机中，沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的磁性组件相互间以磁性隔离；但本实用新型的各个实施例的部份结构可被更替，使沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的磁性组件相互间非以磁性隔离。如：三相旋转电机作为固定磁性组件的外壳被更替以由导磁性的材料形成、或是沿环绕着旋转轴的圆周方向毗邻的磁性组件间的间隙被去除。此外，三相旋转电机的磁性组件的由导磁性的材料形成链接部份也可被更替以非导磁性的材料形成。上述的各种改变对磁性组件磁极的磁通集中有不利影响；但是，这些多相旋转电机的运转控制与之前的实施例并无不同，仍然为本实用新型的各式各样的实施例的其中之一，而且能获得可用的运转。

本实用新型具体化实现时，对于磁性组件或是电磁体组件任何一者而言，其所组成组件的尺寸可规格化制造，使能有利于制造简化。此外，更进一步的改进，在本实用新型的各种实施例中，磁性组件可藉由导磁性材料形成的链接部份结合永久磁极形成一整体，以及多相旋转电机上作为固定磁性组件的外壳可由非导磁性的材料形成，使场磁铁成员的磁性组件相互间无铁磁性接触；因而，在磁性组件的磁极上可提供更平坦的磁通分布。而且，电磁体组件藉由非导磁性材料组成的支撑构造分别固定，使每一定子电磁体组件相互间的磁路实质上各自独立，以尽可能降低磁通的转换干扰效应的达成。因此，本实用新型的多相旋转电机，不仅获得电机特性中的磁通集中与磁通损失与干扰效应的极小化。

因而，本实用新型的多相旋转电机可降低顿转力矩对输出力矩造成脉动，并可藉由电枢成员的多相单元安排，与每相单元对应的磁道与其它相单元对应的磁道不同，以使电机在有限的移动方向空间条件下，因增加场磁铁成员的磁性组件与相应的电枢成员的电磁体组件的有效气隙表面面积，而增进电机的高力矩能力，以及获得提供更高力矩输出或视需要以安排更多的串联且各自独立移动的个体的利益，实际上也使多相旋转电机易于操控。

前述的各种实行形态，在作为一例示来阐明本实用新型，但本实用新型并不受到该等实施形态的限制。虽然本实用新型的例示为在内的电枢成员的多相单元经由在外的场磁铁成员的轮状环所包围环绕，但这些结构也能被反置，以至于场磁铁成员的轮状环被电枢成员的多相单元所包围环绕。此外，本实用新型也可有其它不同的实施形态，以多个线圈替代单个线圈；增加更多的平行相单元而祗有较少的相电流数目；相电流相互偏移的相位不平衡，如：三相电流非以一120度相位相互偏移；同一磁道的各个电磁体组件的线圈上流通的电流为同相但大小不一定相同的相电流；等等。在本次公开中，仅祗显示且描述本实用新型少量的各式各样的一些例示。本实用新型能够应用在各式各样的其它组合及环境中，而且能够在不超过类似于上述说明的本实用新型概念的范围内改变或修正。

Claims (9)

1、一种多相旋转电机，含有：

一个场磁铁成员，具有二个或二个以上的磁道，而每一磁道为含两磁极的磁性组件环绕着旋转轴的圆周方向配置以形成一轮状环，且该每个磁性组件两磁极的每个磁极极面祗显示出一个单一磁场极性并与另一个磁极极面的磁场极性相反；

一个电枢成员，具有的多相单元构成以每相单元含有至少一个具有成对极的电磁体组件，而该每相单元与其它相单元相互间以磁性隔离，旦该每个电磁体组件的每个极都含有各自的极面；

其中，该电枢成员的该每相单元的电磁体组件环绕着旋转轴的圆周方向与该场磁铁成员的磁道其中之一呈同轴配置，且该每个磁性组件的两磁极极面彼此在与环绕着旋转轴的圆周方向約垂直的第一方向上被配置以相反，以及该每相单元电磁体组件的每极极面各自与该呈同轴配置的磁道的该磁性组件磁极极面其中之一以气隙分隔；

其特征在于：该每相单元的电磁体组件对应的磁道，与其它相单元的电磁体组件对应的磁道不同；不同磁道的磁性组件之间相互错位；磁道内的毗邻磁性组件在环绕着旋转轴的圆周方向的的极间距相等；并且，

藉由在与该场磁铁成员的磁道其中之一呈同轴配置的该每相单元电磁体组件上流动一预定偏移值的交流电流，而导致该电枢成员与该场磁铁成员间的一相对运动。

2、如权利要求1的多相旋转电机，其特征为：该电磁体组件每极极面各自与隔着气隙相应的磁性组件的相应磁极极面相互间的表面几何形状有差异。

3.如权利要求1的多相旋转电机，其特征为：该电磁体组件具有线圈与导磁性的链接部份，当该电磁体组件的线圈加以电流激磁时，在该电磁体组件每极极面产生一单一的磁场极性，并使该电磁体组件本身的毗邻极极面产生的磁场极性相反，而当该线圈中通过的电流逆转时，在该电磁体组件每极极面的磁场极性也随之逆转。

4.如权利要求2的多相旋转电机，其特征为：该电磁体组件具有线圈与导磁性的链接部份，当该电磁体组件的线圈加以电流激磁时，在该电磁体组件每极极面产生一单一的磁场极性，并使该电磁体组件本身的毗邻极极面产生的磁场极性相反，而当该线圈中通过的电流逆转时，在该电磁体组件每极极面的磁场极性也随之逆转。

5.如权利要求1-4之一的多相旋转电机，其特征为：该场磁铁成员每一磁道的该磁性组件的每一磁极，与环绕着旋转轴的圆周方向排列的毗邻磁性组件的毗邻磁极，沿着环绕着旋转轴的圆周方向以磁极极性连续交替配置。

6.如权利要求5的多相旋转电机，其特征为：该每一电磁体组件都各自经由非导磁性材料组成的支撑构造分别固定，使该每一电磁体组件相互间无铁磁性的接触。

7.如权利要求6的多相旋转电机，其特征为：该场磁铁成员的每一磁道沿着环绕着旋转轴的圆周方向的毗邻磁性组件相互间无铁磁性的接触。

8.如权利要求6的多相旋转电机，其特征为：该每一磁性组件的永久磁铁藉由导磁性材料形成的链接部份结合成一整体，使形成磁性组件磁极的永久磁铁在面向气隙的表面祗显示出一个单一的磁场极性，并与结合至磁性组件的链接部份的永久磁铁背面表面的磁场极性相反。

9.如权利要求1所述的多相旋转电机，其特征在于：该每个磁性组件两磁极的每个磁极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上额外具有对应的极面，且该第二个方向約垂直於该第一方向，以及该每相单元电磁体组件成对极的每极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上额外具有极面，使该每相单元电磁体组件成对极的每极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上与相应的磁性组件两磁极的相应磁极极面在与环绕着旋转轴的圆周方向垂直的第二方向上以气隙分隔。

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