发明名称 马达或交流发电机
摘要 一种永久磁铁旋转电动电机(10),诸如一高速三相无刷电动机,具有至少一定子(16)以及至少一转子(11),两者之间以一圆筒空隙(28)相隔。由数个稀土磁石(27)并列于一杯形转子(11)的内部并朝转子轴线平行定向便成数个永久磁极(27)。定子有数个深度不大的线绕磁极(25),绕于一低导磁系数(小于空气导磁系数20倍)的基板(24)上,或靠近基板。此等线绕磁极(25)系靠近圆筒空隙(28),使在相邻永久磁磁极之间贯穿磁通路径。
申请公布号 TW138996 申请公布日期 1990.08.01
申请号 TW077106191 申请日期 1988.09.07
申请人 克拉克自动发展公司 发明人 彼得.布鲁斯.克拉克
分类号 H02K13/10 主分类号 H02K13/10
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种无刷永久磁铁旋转电动电机(10),包括:至少一大致为圆筒形之定子(16)以及一可绕着一轴绕(13)而旋转之圆筒形转子(11),该转子具有一圆筒形表面(20)面对上述大致为圆筒形之定子(16)并且以一圆筒形空隙(28)与之分隔,数个在转子上述表面并且邻接上述圆筒形空隙(28)之永久磁极(27),上述定子(16)具有面对上述转子之一表面且具有数个在定子基板(24)表面上或表面中之绕线磁极(25),而上述绕线磁极(25)定位于邻接上述圆筒形空隙(28),其特征在于:永久磁极(27)系绕转子表面(20)圆筒形周界而彼此紧靠,以使周界上相邻之永久磁极(27)之间有一较短而主要为半圆形之磁通路径,上述较短之磁通路径延伸在被上述定子(16)所贯穿之一区域中,以便上述绕线磁极能对大致上全部之磁通路径以约略直角贯穿,上述区域及定子(16)之基板(24)两者均有一较低之导磁系数,且实质上不导电。2.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于有4至30个靠得很近的永久磁极(27)绕转子(11)的周界作实质上均等之定位。3.根据中请专利范围第2项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于有大约20个永久磁极绕转子(11)周界均等定位。4.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于该基板(24)有小于20(相对于空气而言)的一相对导磁系数。5.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于该等永久磁极(27)系由数个高强度磁铁产生,棒彼此相邻安装,而以其磁轴线与上述转子(I1)的轴线(13)平行。6.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于该等永久磁极系(27)以一单一陶瓷环状磁铁(30)设置并经特别磁化,使得该环(30)具有磁极性交变的区域。7.根据申请专利范围第l项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于至少一转子(11)为外转子(11,31),其永久磁极(27)则在转子内部圆筒表面上。8.根据申请专利范围第7项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于至少一外转子(11)为杯形(12),并系由抗张强度高于永久磁极材料之抗张强度之材料所构成。9.根据申请专利范围第l项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于至少有一转子(11)为内转子(40)。10.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于此机具有感测转子 (l00) 位置的装置,以及开关装置(Trl7-21,Tr12-16,Tr7-11)用以将电源依序连至形成线绕磁极(25)的一绕组(W1,W2,W3)的相或每一相。11.根据申请专利范围第10项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于该开关装置包含用于绕组(Wl,W2,W3)之每一相之电子式电源开关装置(Trl7-21,Tr12-16,Tr7-11)该装置或每一装置可由响应于感测转子位置之装置(100)之个别控制信号而"接通"。12.根据申请专利范围第11项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于该机为一三相机,有三组由120度电角度分开之绕组(W1,W2,W3),而感测转子位置的装置则具有感测三位置的装置,每一位置与次一位置分开120度之电角度。13.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于该机具有脉冲宽度调变装置(110)以控制该机的速率。14.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,进一步包括用于该机的制动器,其特征在于该制动器包括有设置,用以封该数提供电制动(120)作用。15.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于该机包括有设置,用以检测到外加电压太低时,可发生回应而将该机"关机"。16.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转定动电机,其特征在于该机包括有设置,用以于过热时发生回应而将该机"关机"。17.根据申请专利范围第1项之永久磁铁旋转电动电机,其特征在于该感测转子位置之装置包括带有槽之光学开关(OPT01-OPTo3)。图示简单说明:图la:为一永久磁铁旋转电动电机的从传动端看出一端视图(座板已取下),显示使用棒状磁铁之转子结构图lb:为沿图l线AA的一截面。(座板处于定位),显示棒状磁铁放在外部转子上,以及转子中定子的相对位置。图2a:显示有一由一片环状磁铁形成的外部转子之一永磁旋转电动电机之传动端端视图(定子结构在本图中略去)。图2b:为沿图2a线BE的一截面.仅显示转子之结构。图3a:显示本发明的一典型的永磁旋转电动电机的磁通图。图3b:显示本发明的一典型的永磁旋转电动电机的电压曲线图。图4:显示本发明的典型的永磁旋转电动电机的三相绕组结构。图5a,5b,5c:显示根据图1a/1b建造,使用直流供电的一三相电动机的工作电路图的三个带段。图6:为图la/1b使用直流供电的电动机工作的方块图。图7a:显示一永磁旋转电动发电机的视图(端盖已取下),显示使用一圆筒磁铁的一内部的结构。图7b:以放大图显示沿图7a线CC端盖、内部转子及外部定千之一切面。图8:显示磁通长度对磁铁大小的关系。
地址 新西兰