專利名稱：無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種復(fù)數(shù)個(gè)磁通回路的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。
背景技術(shù)：
電動機(jī)與發(fā)電機(jī)的功能在于電能和機(jī)械能的互換，以作為能量傳遞或控制之用，通常依所需要的電源來區(qū)分。一般分類成直流電機(jī)及交流電機(jī)，也因電源區(qū)分為直流電源或者交流電源，造成直流電機(jī)及交流電機(jī)在傳統(tǒng)的電機(jī)結(jié)構(gòu)上亦有所差異。傳統(tǒng)上的交流電動機(jī)較為經(jīng)濟(jì)耐用，而常被用來作為各式各樣裝置的動力源；但早年因交流電機(jī)的速度控制不易，故當(dāng)裝置要求電機(jī)有較佳速度控制時(shí)，往往首選就是直流電機(jī)?，F(xiàn)今因電子技術(shù)的進(jìn)步，即使是傳統(tǒng)的交流電機(jī)欲作速度控制，也不再麻煩；但也因電子技術(shù)的進(jìn)步，使得電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不再受到電源是直流或者交流的限制。就像是直流電源提供變頻器電能輸入，以變頻器的輸出作傳統(tǒng)交流電動機(jī)的速度控制。
對于汽車及機(jī)車之類的運(yùn)輸工具而言，早年，直流電源限制了交流電機(jī)在其上的使用。此外，也因通用交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制不易與使用時(shí)的效率不佳，使得交流電機(jī)也不能滿足運(yùn)輸工具的動力要求。近年來，因電子技術(shù)的進(jìn)步，直流電源早已不是問題的所在，雖然傳統(tǒng)交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制已經(jīng)不再困難，但效率高低仍然是眾人注目之所在。
以通用電動機(jī)而言，不論直流電動機(jī)或交流電動機(jī)的運(yùn)作，其轉(zhuǎn)子與定子間均采用磁極同性相斥、異性相吸的磁原理。早期絕大多數(shù)電動機(jī)的設(shè)計(jì)都只使用激磁體的一端來產(chǎn)生轉(zhuǎn)距，此種設(shè)計(jì)最多也僅僅運(yùn)用了電動機(jī)潛能的一半。但現(xiàn)今有許多旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的設(shè)計(jì)，利用激磁線圈的兩端來產(chǎn)生電動機(jī)的轉(zhuǎn)距。在中國專利授權(quán)公告號CN1096740C中，約翰等人所提出的電動機(jī)結(jié)構(gòu)，將標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)改良，以感知器偵測轉(zhuǎn)子與定子的相對位置，并控制線圈激磁來利用線圈的兩端與永磁極作用，來產(chǎn)生電動機(jī)的轉(zhuǎn)距。但傳統(tǒng)電動機(jī)結(jié)構(gòu)會因毗鄰的磁極，造成磁通的集中受到影響，且毗鄰的線圈也有不利的轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)。
Heidelberg等人在美國專利授權(quán)第4754207號證書中提出一個(gè)直流電動機(jī)，其借用相互隔離的磁路來處理毗鄰線圈間磁通的轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)。此直流電動機(jī)的定子上包含有復(fù)數(shù)個(gè)各自獨(dú)立激磁的電磁體，而轉(zhuǎn)子上的永磁極與定子上各自分別激磁的電磁體以徑向氣隙隔離，并以感知器偵測轉(zhuǎn)子與定子的相對位置，在不同的時(shí)間，分別合宜地控制電磁體上的線圈電流，將造成電動機(jī)的平順運(yùn)轉(zhuǎn)。
其后，在美國專利授權(quán)第6384496號證書中，Pyntikov等人所提出電機(jī)械的結(jié)構(gòu)利用了前述的效應(yīng)，并對電機(jī)械的結(jié)構(gòu)加以修正改良；使電動機(jī)不但可獲得高效率及平順的轉(zhuǎn)矩運(yùn)作，而且也有益于制造時(shí)的簡化以及操控的靈活性。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為了達(dá)到幾何學(xué)上的空間徑向平衡，而在設(shè)計(jì)運(yùn)作之前，就必需事先妥當(dāng)?shù)匕才啪€圈在空間中的配置。在運(yùn)作中，同時(shí)啟斷相配合的數(shù)個(gè)線圈，以達(dá)到幾何學(xué)上的平衡。此時(shí)，即使只有一個(gè)線圈故障，但為保障在幾何學(xué)上的平衡，而必需將數(shù)個(gè)相配合的線圈同時(shí)停止運(yùn)作。如此，不只是降低了電動機(jī)操控的靈活性，也加大了轉(zhuǎn)矩的漣波。
此待解決的缺陷為，在永不滿足地增進(jìn)電動機(jī)的高效率、高輸出力矩及制作過程的簡化的同時(shí)，還必需要顧及降低轉(zhuǎn)矩的脈動和靈活安全的運(yùn)作特性。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其可達(dá)成電動機(jī)的幾何學(xué)上的空間平衡，且不僅促進(jìn)簡單可行的電動機(jī)制造外，也獲得電動機(jī)的高效率、高輸出力矩、更平順的輸出力矩和靈活安全的運(yùn)作特性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是本實(shí)用新型的一種無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的構(gòu)造，它包含有一個(gè)連接在固定軸上的定子及一個(gè)轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子上含有第一個(gè)數(shù)目的略呈C型橫截面的磁性組件的永磁極極對，所有的磁性組件的開口方向朝向軸向，并使所有的磁性組件永磁極極面間的氣隙為徑向氣隙，以界定其本身的磁場范圍，而且在實(shí)質(zhì)上以南/北磁極交替的方式、沿著圓周方向以略相等的距離配置來構(gòu)成一輪狀之環(huán)，安置在轉(zhuǎn)子每一個(gè)輪狀環(huán)上的每一個(gè)磁性組件實(shí)質(zhì)上均類同于同一個(gè)輪狀環(huán)的另一個(gè)磁性組件。而前述的定子含有第二個(gè)數(shù)目的約呈H型橫截面的電磁體成員，定子的每一個(gè)電磁體成員都含有成對極，且定子的每一個(gè)電磁體成員由非導(dǎo)磁性的材料支持的定子構(gòu)造所固定，使電磁體成員相互間無鐵磁性的接觸。定子每一個(gè)電磁體成員的成對極的兩極分別有各自的極面，而電磁體成員的成對極的兩極極面各自面向徑向，且沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向、以略相等的距離配置來構(gòu)成輪狀的環(huán)。此定子的輪狀環(huán)的被限制在前述的轉(zhuǎn)子磁性組件的兩磁極極面所形成的徑向氣隙中間，將前述的轉(zhuǎn)子磁性組件的兩磁極極面所形成的徑向氣隙分隔成兩個(gè)不同直徑的徑向氣隙。前述的轉(zhuǎn)子磁性組件的兩磁極極面間的徑向氣隙形成的環(huán)被分割成外氣隙及內(nèi)氣隙，此兩個(gè)不同直徑的氣隙與旋轉(zhuǎn)軸呈同軸配置，半徑較大者為外氣隙，半徑較小者為內(nèi)氣隙。對每一個(gè)轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)及與其應(yīng)對組合的每一個(gè)定子輪狀環(huán)而言，在轉(zhuǎn)子磁性組件永磁極極面與定子電磁體成對極極面之間的徑向外氣隙及徑向內(nèi)氣隙分別各自具有相同的徑向距離。并且在前述的定子的每一個(gè)電磁體成員的成對極之間安置一個(gè)線圈，每一個(gè)線圈有各自的開關(guān)做激磁，當(dāng)線圈被激磁時(shí)，在電磁體成員的成對極上造成相反的磁場極性。但將線圈中的電流以相反方向激勵時(shí)，則會使電磁體成員的成對磁極的極性逆轉(zhuǎn)。這些各自分別激磁的定子電磁體成員的成對磁極借由徑向外氣隙及徑向內(nèi)氣隙來與將其圍繞包含的轉(zhuǎn)子磁場作分隔，以與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁性組件的永磁場產(chǎn)生合宜的引力或斥力。每一個(gè)電磁體成員上的線圈各自依據(jù)定子與轉(zhuǎn)子間的相對位置來決定激磁，以使在合宜的時(shí)間，分別對每一個(gè)電磁體成員上的線圈各自獨(dú)立的激磁，來控制電磁體成對極兩極面的磁性方向改變，并與所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁性組件永磁場的磁極相互作用，以提供旋轉(zhuǎn)。在此借由定子電磁體成員的磁通路徑的相互分隔，以處理兩毗鄰的線圈間的磁場干擾效應(yīng)的不利的影響。此線圈的激磁開關(guān)可以用機(jī)械式的換向器或電子式的切換電路來達(dá)到，電子式的切換電路必需對應(yīng)于位置感知器的感測訊號的響應(yīng)來啟斷電子切換電路。
前述的轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁性組件實(shí)質(zhì)上都有類同的尺寸，而且前述的定子的每一個(gè)電磁體成員實(shí)質(zhì)上的尺寸都類同；定子電磁體成員的成對極構(gòu)成的輪狀環(huán)在轉(zhuǎn)子磁性組件的兩磁極極面中間以徑向分隔氣隙成兩個(gè)不同徑向直徑的外氣隙及內(nèi)氣隙，定子的每一個(gè)電磁體成員成對極各自的極面分別面朝上氣隙及下氣隙以面對轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁性組件的兩磁極極面，使定子每一個(gè)電磁體成員的成對極極面各自以背對背朝向徑向。前述的定子電磁體成員的成對極在沿著外氣隙圓周方向及內(nèi)氣隙圓周方向的極表面長度略小于所面對的轉(zhuǎn)子磁性組件永磁極極表面長度。前述的轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁性組件由兩部份組成，具導(dǎo)磁性物質(zhì)形成前述的磁性組件的主體部分，前述的磁性組件的另一部份為磁極極面朝向徑向的永磁鐵，并貼附在磁性組件的主體部分；而貼附在磁性組件主體部分的兩永磁鐵面向著徑向氣隙，以期待與前述的定子電磁體成員的成對極極面徑向相面對。使前述的轉(zhuǎn)子磁性組件的永磁極透過徑向氣隙與定子電磁體成員形成一完整的磁通回路。當(dāng)電磁體成員上的線圈被激磁時(shí)，對電磁體成員成對極的兩極面造成相反的磁極極性；而啟斷以使通過線圈中的電流逆轉(zhuǎn)時(shí)，在電磁體成員成對極的兩極面磁性也將隨之逆轉(zhuǎn)。
依據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例中所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，在適當(dāng)?shù)奈恢梅胖梦恢酶兄?，以感知器所測知的轉(zhuǎn)子與定子相互間的相對位置，來控制定子電磁體上的線圈中的電流；并在轉(zhuǎn)子與定子相互間的預(yù)定的相對位置，分別控制相應(yīng)的電磁體上線圈的激磁，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。使電動機(jī)在合適的時(shí)間，分別對每一個(gè)線圈加以適當(dāng)?shù)募ご烹娏?，以造成電動機(jī)平順的運(yùn)轉(zhuǎn)。
雖然轉(zhuǎn)子永磁極極對及與其對應(yīng)的定子成對極的特定數(shù)目被提出來，但本實(shí)用新型的具體化實(shí)現(xiàn)時(shí)，定子成對極的數(shù)目及轉(zhuǎn)子永磁極極對的數(shù)目可以相同也可以不同，以符合設(shè)計(jì)所需的要求。而且定子電磁體成員的線圈可以盡量扁平化，以使每一個(gè)電磁體成員成對極的兩極面在沿著轉(zhuǎn)軸的圓周方向的極表面可盡量接近，以使轉(zhuǎn)子組件及定子成員的各自的兩極面的磁通分布接近類同。本實(shí)用新型借由徑向氣隙及毗鄰的磁極間距來分隔毗鄰磁場的干擾效應(yīng)，以達(dá)到更佳的磁通利用，來更進(jìn)一步地提高電動機(jī)的性能。令電動機(jī)除了可提供更大的輸出、更高能量的效率以外，實(shí)際上也使電動機(jī)易于制造，而且獲致靈活的操控能力。
在更進(jìn)一步地具體化中，無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)在內(nèi)含有一個(gè)復(fù)數(shù)個(gè)永磁鐵形成的輪狀環(huán)的定子，且在外圍的轉(zhuǎn)子含有復(fù)數(shù)個(gè)具導(dǎo)磁性材質(zhì)制成約呈C型的電磁體成員以徑向環(huán)繞著定子；在內(nèi)的定子永磁鐵形成的輪狀環(huán)分割外圍的轉(zhuǎn)子電磁體成員的極間氣隙，使轉(zhuǎn)子的電磁體成員成對極極面與定子永磁鐵兩磁極極面隔著兩徑向氣隙面對。而定子的每一個(gè)永磁鐵兩磁極極面經(jīng)由兩徑向氣隙期待著通過轉(zhuǎn)子的電磁體成員的成對極極面，以進(jìn)入具導(dǎo)磁性材質(zhì)制成的電磁體成員，形成一完整的磁通回路。轉(zhuǎn)子的每一個(gè)電磁體成員繞制有一個(gè)線圈，且每一個(gè)電磁體成員上的線圈各自依據(jù)定子與轉(zhuǎn)子間的相對位置來決定激磁，使在合宜的時(shí)間，分別對所有的線圈各自獨(dú)立的激磁，來控制電磁體成對極兩極面的磁性方向改變，以與相應(yīng)的定子永磁場磁極產(chǎn)生合宜的引力或斥力，以提供旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型除了可以獲得高效率及高輸出力矩的電動機(jī)運(yùn)作需求之外，更可以降低單一線圈運(yùn)作時(shí)，因幾何學(xué)的不平衡所產(chǎn)生的不利影響；以達(dá)成在靈活、平順的電動機(jī)操作。此外，不論是對于定子或是轉(zhuǎn)子任何一者而言，其所組成組件的尺寸也可各自以規(guī)格化的制造；就如同在電磁體成員上的線圈可以更簡易且規(guī)格化的繞制，如此，不但有利于電動機(jī)性能之提高，也有利于制造的簡化。
在本實(shí)用新型之后的更進(jìn)一步具體化展示及描述，并經(jīng)由徹底地仔細(xì)思考本實(shí)用新型所作的說明，本實(shí)用新型額外的優(yōu)點(diǎn)，將很快且明顯地變成易于實(shí)施的工藝。當(dāng)本實(shí)用新型在實(shí)際施行之際，本實(shí)用新型可以有其它各式各樣且不完全一樣的實(shí)體化措施；其能僅修整數(shù)個(gè)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)，而不偏離本實(shí)用新型所敘述申請專利范圍所記載的各項(xiàng)技術(shù)事項(xiàng)的關(guān)點(diǎn)說明，來實(shí)行本實(shí)用新型。因而，本實(shí)用新型所作的描述及繪圖僅只是在此被視為本質(zhì)上的說明，而非是實(shí)際實(shí)行的限制。
本實(shí)用新型的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)適用于高效率發(fā)電機(jī)、電動機(jī)，可用于驅(qū)動專用裝置的引擎，如電動輪椅、電動腳踏車、電動汽車、汽電混合汽車、...等等。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電動機(jī)零附件的立體分解圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電動機(jī)的組合圖；圖3為圖2沿著線A-A所得到的剖視圖；圖4為圖2沿著線B-B所得到電動機(jī)構(gòu)造的部份詳細(xì)的截面圖；圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例的最佳單一形式電動機(jī)定子與轉(zhuǎn)子的平面圖；圖6為圖5的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)以徑向串接的方式組成的電動機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子的剖視圖；圖7為對應(yīng)至圖6徑向串接無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)構(gòu)造的另一部份截面圖的圖標(biāo)；圖8為本實(shí)用新型的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的另一種結(jié)構(gòu)以圖標(biāo)轉(zhuǎn)子組件與定子組件的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的“無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)”意在借由復(fù)數(shù)個(gè)線圈兩端所形成的彼此相互間不連續(xù)的各自獨(dú)立的磁通回路，來利用永磁鐵的磁能。相較于其它提供較高能量效率的電動機(jī)，本實(shí)用新型的電動機(jī)在提供更大的輸出、更高的能量效率的同時(shí)，也關(guān)注于在個(gè)別線圈激磁的單獨(dú)操作時(shí)，即可注意到電動機(jī)的幾何學(xué)上平衡的需求。使電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩控制可更加細(xì)致，也增加了電動機(jī)操作的靈活度。
圖1為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的立體分解圖，用以說明一實(shí)施例的電動機(jī)的組成成員。在此電動機(jī)主要是由一個(gè)定子1及一個(gè)轉(zhuǎn)子2構(gòu)成，定子1的復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員60及轉(zhuǎn)子的復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件50配置如圖1顯示。轉(zhuǎn)子外圈70用以接合兩側(cè)邊的外殼80。電磁體成員60經(jīng)由扇形平鈑321鑲嵌在定子固定盤32上，并將定子固定盤32直接固接至固定軸74；磁性組件50由約呈C型橫截面構(gòu)造且可導(dǎo)磁的主體部分55及磁極極面朝向徑向的兩永磁鐵51、52組成，經(jīng)磁性組件主體部分55側(cè)背契合至轉(zhuǎn)子盤面81。
圖2為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的電動機(jī)的組合圖，可適合用于車輪以作為驅(qū)動。
圖3為圖2電動機(jī)沿著線A-A所得到的剖視圖，以圖解顯示本實(shí)用新型的一實(shí)施例的較簡單單一形式電動機(jī)的定子輪狀環(huán)1與轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)2；在此，定子電磁體成員60沿著轉(zhuǎn)軸的圓周方向形成的輪狀環(huán)置于轉(zhuǎn)子磁性組件50的兩永磁極51、52極面的徑向氣隙20中間。圖3的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)表現(xiàn)出含有激磁線圈的定子電磁體成員成對極兩極面64、65與轉(zhuǎn)子磁性組件永磁極極面53、54相互間隔著徑向氣隙21、22面對的剖視圖。
圖4為沿著圖2線B-B所得到的電動機(jī)構(gòu)造的定子1與轉(zhuǎn)子2的部份詳細(xì)橫截面圖。在此作為轉(zhuǎn)動用的外殼80經(jīng)由軸襯76再透過軸承78以接到固定軸74上，且將轉(zhuǎn)子盤面81與外殼80的一個(gè)側(cè)邊固定如圖標(biāo)，兩側(cè)邊的外殼80則以轉(zhuǎn)子外圈70固接，轉(zhuǎn)子磁性組件50則契合至轉(zhuǎn)子盤面81上以帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；定子固定盤32則直接固接至固定軸74，如圖中所示地將定子電磁體成員60經(jīng)由扇形平鈑321契合至定子固定盤32。圖4的橫截面圖中，轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁性組件50為約呈C形的橫截面且由兩部份組成，其中一個(gè)部份是約呈C型橫截面構(gòu)造且可導(dǎo)磁的組件55，以形成磁性組件的主體部分55，主體部分背部的突出部分用以契合至轉(zhuǎn)子盤面81；磁性組件50的另一組成部份為面向徑向氣隙以貼附在磁性組件主體部分的開口的兩永磁鐵51、52。而磁極極面53、54朝向徑向且表面極性相反的兩永磁鐵51、52，隔著徑向氣隙20面對面。在此，導(dǎo)磁性物質(zhì)制造的C型主體部分55形成轉(zhuǎn)子磁性組件的軛鐵，其對磁性組件的兩永磁鐵而言，C型橫截面主體部分55在形成一個(gè)磁通回歸的路徑，以使磁通聚集在兩永磁鐵N、S極的端部，而有效地使用的功能。定子1的電磁體成員60具有核心61，以鏈接一成對極62、63形成約呈H型的橫截面，且以導(dǎo)磁性的物質(zhì)制造，如Fe，SiFe，SiFeP，SiFeCo，...等等；并在電磁體成員60的核心61上繞制有線圈69。令電磁體成員60契合至一非導(dǎo)磁性物質(zhì)制造的扇形平鈑321，并透過扇形平鈑321組裝于定子固定盤32。兩徑向氣隙21、22位于轉(zhuǎn)子磁性組件兩永磁極極面53、54及定子成對極極面64、65之間以分隔轉(zhuǎn)子2及定子1。因而，轉(zhuǎn)子的磁性組件的兩永磁極實(shí)質(zhì)上各自隔著兩不同直徑的同軸氣隙21、22，以期待與定子電磁體成員的成對極極面徑向分別相面對。
圖3中的轉(zhuǎn)子含有復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件50，而每一個(gè)磁性組件的兩端分別貼附有表面磁場N/S相反的永磁極極對51、52，且兩永磁極51、52極間含有徑向氣隙20，使轉(zhuǎn)子的磁性組件50沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以磁場極性N/S連續(xù)交替、略相等之間隔距離56配置以構(gòu)成輪狀的環(huán)。在此，每一個(gè)磁性組件全都沿著圓周方向平行，以同軸、一致的開口方向安置，而且每一個(gè)磁性組件的開口方向也都平行于轉(zhuǎn)軸的軸向。在此的兩永磁鐵51、52是薄的雙極性永磁鐵，實(shí)質(zhì)上為兩不同直徑的同心、同角度的扇形，隔著氣隙以徑向面對，并緊密的貼附在磁性組件主體部分55上，使之成為一體。轉(zhuǎn)子的每一個(gè)永磁鐵極面全都只顯示出一個(gè)單一的磁極極性，并與永磁鐵背邊表面的極性相反；而且每一個(gè)磁性組件的兩永磁鐵磁極極面的表面極性相反，并徑向面對。使軛鐵55上的兩永磁鐵51、52隔著分隔定子及轉(zhuǎn)子的氣隙21、22，期待著經(jīng)由電磁體成員的成對極62、63、電磁體核心61，以形成一個(gè)封閉的磁通回歸路徑。當(dāng)環(huán)繞在電磁體核心上的線圈受到激磁時(shí)，其磁通經(jīng)由電磁體核心61、成對極62、63，透過分隔定子及轉(zhuǎn)子的氣隙21、22與轉(zhuǎn)子磁性組件的兩永磁鐵51、52相互間作電磁的交互作用。轉(zhuǎn)子上沿著轉(zhuǎn)軸的圓周方向、相同的直徑安置的永磁鐵，其毗鄰的永磁鐵以N/S磁極連續(xù)交替的方式沿著圓周以略相等的距離56配置。在轉(zhuǎn)子每一個(gè)磁性組件開口貼附的兩永磁鐵，各自以兩不同的直徑、略相等之間隔56成同心圓排列，且面向徑向氣隙20的永磁鐵極面具有相反的極性。
圖3中的定子1含有復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員60，且定子的每一個(gè)電磁體成員位于轉(zhuǎn)子2的磁性組件50的兩永磁極51、52所形成的徑向氣隙20中間，將此徑向氣隙20分隔成兩個(gè)不同直徑且與旋轉(zhuǎn)軸呈同軸配置的氣隙21、22。前述的兩個(gè)同軸氣隙，半徑較大者為外氣隙21，半徑較小者為內(nèi)氣隙22。在此，定子的每一個(gè)電磁體成員的成對極62、63間都安置一個(gè)線圈69，且每一個(gè)線圈都有一個(gè)磁心61結(jié)構(gòu)以聯(lián)系成對極來組構(gòu)成定子的電磁體成員60。而且，定子的每一個(gè)電磁體成員相互間無鐵磁性的接觸，以與毗鄰的電磁體成員具有磁的隔離。定子以復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向、略相等的間隔距離配置構(gòu)成輪狀的環(huán)，以使定子輪狀環(huán)至少部分被轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)所圍繞包含。定子每一個(gè)電磁體成員成對極的每一個(gè)極都有面朝各自的徑向氣隙的極面64、65，以分別與轉(zhuǎn)子的磁性組件永磁極對的極面53、54各自隔著徑向氣隙21、22面對。并且，定子電磁體成員成對極極表面與所面對的轉(zhuǎn)子的磁性組件永磁極對極表面在沿著外氣隙圓周方向及內(nèi)氣隙圓周方向具有幾乎相同的長度。因轉(zhuǎn)子磁性組件的數(shù)目比定子電磁體成員的數(shù)目要多，故對隔著兩不同直徑的同軸氣隙21、22以相面對的轉(zhuǎn)子磁性組件與定子電磁體成員而言；沿著此兩同軸的氣隙的圓周方向，毗鄰的定子電磁體成員的極間距離要大于轉(zhuǎn)子磁性組件相互間的極間距離56。圖3的構(gòu)造使產(chǎn)生力矩的磁通可以被集中且提供一個(gè)大的氣隙表面積，使電動機(jī)結(jié)構(gòu)的體積減至最少，以獲得更高效率的電動機(jī)。
圖4的橫截面圖中，在此扇形平鈑321的制造材料使用以非導(dǎo)磁性的物質(zhì)，如鋁或不銹鋼等等，以使每一個(gè)定子電磁體成員相互間為實(shí)質(zhì)上各自自行獨(dú)立的磁通路徑。乃因定子電磁體成員60相互間的鐵磁性隔離，且定子及轉(zhuǎn)子間的氣隙21、22小于毗鄰的轉(zhuǎn)子磁性組件50相互間的永磁極極間距離56，使轉(zhuǎn)子磁性組件配合定子電磁體成員而可得到更集中的磁通分布回路，以提供更好的電動機(jī)特性。
電動機(jī)中，在適當(dāng)?shù)奈恢梅胖梦恢酶兄骰蚺c換向器配合的電刷，使在合宜的時(shí)間分別啟斷各別的電磁體成員上線圈的電流，以獲致平順的轉(zhuǎn)矩輸出。例如，以感知器所測知的定子與轉(zhuǎn)子相對位置作為反應(yīng)，來恰當(dāng)?shù)乜刂齐姶朋w成員上線圈的激磁，造成相應(yīng)的定子電磁體成員的磁化。而相反的磁場極性N、S隨之在電磁體成對極極面上產(chǎn)生磁極，此線圈激磁所造成的磁通越過氣隙產(chǎn)生磁動勢，與轉(zhuǎn)子上的永磁極相互間作電磁的交互影響，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
下述敘述作為說明，以電動機(jī)中定子的單一個(gè)電磁體成員的線圈的激磁控制為例。因異性磁極相吸，當(dāng)轉(zhuǎn)子永磁極的N極轉(zhuǎn)向定子電磁體成員磁極的S極時(shí)，永磁極組件的徑向?qū)叺腟極同時(shí)也以相同的角速度轉(zhuǎn)向電磁體成員成對磁極的對偶極N極，使轉(zhuǎn)子永磁極被定子電磁體成員所吸引。而在轉(zhuǎn)子永磁極被吸引，以致徑向包含定子電磁體成員時(shí)，逆轉(zhuǎn)定子電磁體成員的線圈中的電流，以迫使定子電磁體成員成對磁極的磁場方向隨之逆轉(zhuǎn)。此時(shí)定子電磁體成員成對磁極的磁場極性與包圍在外的轉(zhuǎn)子永磁極因同性磁極相斥，使轉(zhuǎn)子永磁極被定子電磁體成員所推斥；但同時(shí)也因異性磁極相吸，而對毗鄰的轉(zhuǎn)子永磁極加以吸引。重復(fù)進(jìn)行上述的過程，因而造成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
雖然前述之?dāng)⑹?，僅只以定子單一個(gè)電磁體成員的線圈上的激磁控制舉例，但對定子上其它的每一個(gè)電磁體成員，均可分別視為各自獨(dú)立的單一個(gè)體，各自分別依據(jù)位置感知器所測知轉(zhuǎn)子與定子的相對位置，來決定本身線圈上的激磁控制。磁性組件主體部分當(dāng)然也可由非導(dǎo)磁性的材料形成，雖然會對磁通的集中有不利的影響，但針對此無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制而言，并無很大的不同。而定子電磁體成員與轉(zhuǎn)子磁性組件的數(shù)目分別可以是一個(gè)或多個(gè)，定子電磁體成員的數(shù)目當(dāng)然可以與相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)上磁性組件的數(shù)目相同；但為了減少輸出轉(zhuǎn)矩的不利影響，無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)定子輪狀環(huán)上電磁體成員的數(shù)目可如例示來安排，或是在實(shí)際實(shí)施時(shí)依設(shè)計(jì)的要求來決定。也因每一個(gè)電磁體成員為相類同且分別獨(dú)立的個(gè)體，不但可以同時(shí)制造，而且使線圈易于繞制及更為緊密；如此，不僅可減少線圈繞組的銅線用量，也同時(shí)提高了電動機(jī)的性能。
如前述的例示，由于轉(zhuǎn)子磁性組件的永磁極為順著旋轉(zhuǎn)軸以磁場極性N/S連續(xù)交替、略相等的間隔安置在轉(zhuǎn)子盤面。雖然轉(zhuǎn)子每一個(gè)輪狀環(huán)上的磁性組件數(shù)目可以是奇數(shù)，但為了得到易于平順運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)，故轉(zhuǎn)子每一個(gè)輪狀環(huán)上的磁性組件數(shù)目最好為偶數(shù)，使轉(zhuǎn)子易于安排磁場的分布及其在幾何學(xué)上的平衡。此外，因轉(zhuǎn)子永磁極組件與定子電磁體成員徑向幅射對應(yīng)，故可降低甚至于消除定子單一個(gè)電磁體成員的線圈單獨(dú)激磁時(shí)對電動機(jī)的不良影響，使無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩控制可更加細(xì)致，更增加了電動機(jī)操作的靈活度。
在本實(shí)用新型的更佳實(shí)施例中，圖5顯示的電動機(jī)的定子6與轉(zhuǎn)子8的剖視圖，電動機(jī)的定子電磁體成員與轉(zhuǎn)子磁性組件的數(shù)目為圖1電動機(jī)中的倍數(shù)，而圖五電動機(jī)中線圈的激磁控制與圖一完全類同，僅需將圖5電動機(jī)中角度相差180度的線圈串聯(lián)或并聯(lián)激磁，即可更加小心地預(yù)防因其它因素造成幾何學(xué)上的不平衡而產(chǎn)生的不佳效應(yīng)。而且，因本實(shí)用新型關(guān)注于在個(gè)別線圈激磁的單獨(dú)操作中的徑向幅射對應(yīng)，故當(dāng)圖5電動機(jī)相差180°空間角度的對應(yīng)線圈以并聯(lián)激磁時(shí)，即使只有一個(gè)線圈激磁而另一個(gè)線圈卻因故無法激磁，形成的單一成員單獨(dú)操作，其對電動機(jī)不良的影響也可降至最小。
更進(jìn)一步地，在考慮到電動機(jī)額外的扁平化、更大的輸出需要以及更平順的運(yùn)轉(zhuǎn)需求下，可以將兩個(gè)不同直徑的圖5實(shí)施例的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)以徑向串接的方式組成一具有偶數(shù)個(gè)徑向氣隙以分隔定子成員及轉(zhuǎn)子組件的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。圖6即為此種目的之無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的定子6、7與轉(zhuǎn)子8、9的剖視圖；圖7為對應(yīng)至圖6徑向串接無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)構(gòu)造的另一部份截面圖的圖標(biāo)，在實(shí)施時(shí)，其串接了兩不同直徑的圖5電動機(jī)。更甚者，視實(shí)際的狀況及需求，可將更多個(gè)不同直徑的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)以徑向串接的方式組成更大的輸出力矩的具有偶數(shù)個(gè)徑向氣隙以分隔定子成員及轉(zhuǎn)子組件的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。圖6的具有偶數(shù)個(gè)徑向氣隙以分隔定子成員及轉(zhuǎn)子組件的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)是以兩個(gè)不同直徑的圖5的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)以徑向串接的方式組合而成。其將外轉(zhuǎn)子復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件及內(nèi)轉(zhuǎn)子復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件沿著各自的圓周方向分別各自以略相等的距離配置來構(gòu)成各自的轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)，而且將在外的轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)8或在內(nèi)的轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)9兩者之一在圓周方向移動輪狀環(huán)一個(gè)相應(yīng)的角度；使圖6電動機(jī)的轉(zhuǎn)子所有磁性組件的圓周方向的間隔256于軸的旋轉(zhuǎn)方向平均配置于轉(zhuǎn)子盤面281。但外定子6上及內(nèi)定子7上的復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員，則沿著各自的圓周方向分別各自以略相等的距離配置來構(gòu)成各自隔離的兩輪狀環(huán)，其以徑向串接、在圓周方向相應(yīng)的角度相同且由非導(dǎo)磁性的材料支持的構(gòu)造固定至定子固定盤232上。因此不需要額外增加位置感知器，而在合適的時(shí)間，分別對所有的線圈各自加以適當(dāng)?shù)募ご?，來達(dá)成所需的平順運(yùn)轉(zhuǎn)。
雖然本實(shí)用新型的實(shí)施例已經(jīng)如上列的描述，像在定子上安置含線圈的電磁體成員，而在轉(zhuǎn)子上安置磁性組件；但這些組成也能被反置，以至于磁性組件被定子攜帶且轉(zhuǎn)子上含凸起極之線圈。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子為復(fù)數(shù)個(gè)約呈C型的電磁體成員組成的轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)，且經(jīng)由非導(dǎo)磁性之材料固定至轉(zhuǎn)子盤面，或直接將電磁體成員固定至非導(dǎo)磁性的物質(zhì)制造的轉(zhuǎn)子盤面；而定子則由復(fù)數(shù)個(gè)永磁鐵的磁性組件124鑲嵌至定子固定盤140上以構(gòu)成定子輪狀環(huán)。圖8的橫截面圖為此實(shí)施例實(shí)際施行時(shí)模擬于圖4的主要差異部份結(jié)構(gòu)，以圖標(biāo)說明此種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子成員與定子組件。而圖8與圖4的不同在于，圖8中的轉(zhuǎn)子配置含有線圈100的約呈C型橫截面電磁體成員，隔著徑向外氣隙110及徑向內(nèi)氣隙111以與定子的永磁鐵的磁性組件124作電磁作用。在此的線圈100為一個(gè)線圈均分為兩半并以串聯(lián)應(yīng)用，使用時(shí)完全可視為單一個(gè)線圈。定子的永磁鐵124的兩磁極極面120、121的磁場極性相反且全都只顯示出單一的磁極極性，以各自面向徑向外氣隙110及徑向內(nèi)氣隙111。而定子永磁鐵極性相反的兩磁極透過徑向氣隙，以期待著經(jīng)由徑向面對的轉(zhuǎn)子電磁體成員的兩極極面130、131，經(jīng)過電磁體成員的兩極133、核心132與軛鐵134，以形成一個(gè)磁通回歸的路徑。定子輪狀環(huán)的結(jié)構(gòu)為定子復(fù)數(shù)個(gè)永磁鐵順著旋轉(zhuǎn)軸、沿著圓周方向、以磁場極性N/S連續(xù)交替、略相等的間隔安置在定子固定盤上。而轉(zhuǎn)子每一個(gè)含有線圈的電磁體成員相互間無鐵磁性的接觸，每一個(gè)電磁體成員兩極極面以徑向面對且內(nèi)含一徑向氣隙；將此復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向、略相等的間隔配置以構(gòu)成輪狀的環(huán)。在此，轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)隔著偶數(shù)個(gè)徑向氣隙圍繞包含定子輪狀環(huán)，依據(jù)感知器偵測的定子與轉(zhuǎn)子的相對位置，以恰當(dāng)?shù)胤謩e控制轉(zhuǎn)子的每一個(gè)電磁體成員的線圈激磁，以與定子的永磁鐵相互間作電磁交互作用。
圖8的電磁體成員上的線圈當(dāng)然不一定要均分為兩半，也可以只使用一個(gè)；或是放置線圈在軛鐵上。進(jìn)一步地，參照到本實(shí)用新型的圖6、圖7的實(shí)施例，可獲得類同于圖6、圖7的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)之設(shè)計(jì)需求。當(dāng)電動機(jī)額外的扁平化、更大之輸出需要以及更平順的運(yùn)轉(zhuǎn)需求要求時(shí)，也可以將兩個(gè)不同直徑的圖8的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)以徑向串接的方式組成一具有偶數(shù)個(gè)徑向氣隙以分隔定子組件及轉(zhuǎn)子成員的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。
實(shí)際具體實(shí)施時(shí)，尤有更甚者，可將本實(shí)用新型的實(shí)施例的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的定子固定盤與另一對應(yīng)的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的定子固定盤以背對背的軸向串接方式來提供輸出的增加，亦或是把此種無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)固定用的轉(zhuǎn)子盤面與另一對應(yīng)的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)固定用的轉(zhuǎn)子盤面以背對背的軸向串接方式來增加輸出的供給。
前述的各種實(shí)行的形態(tài)，系作為一例示來闡明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型并不受到該等實(shí)施形態(tài)的限制。雖然本實(shí)用新型的例示為一個(gè)在內(nèi)的定子經(jīng)由一個(gè)在外的轉(zhuǎn)子所包圍環(huán)繞，但這些結(jié)構(gòu)也能被反置，以至于轉(zhuǎn)子被定子所包圍環(huán)繞。在本次公開中，僅只顯示且描述本實(shí)用新型少量的各式各樣的一些例示。本實(shí)用新型能夠應(yīng)用在各式各樣的其它組合及環(huán)境中，而且能夠在不超過類似于上述說明的本實(shí)用新型概念的范圍內(nèi)改變或修正。
權(quán)利要求1.一種無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在包含有一個(gè)轉(zhuǎn)子，包括有沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以構(gòu)成輪狀之環(huán)的復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件，而每一個(gè)磁性組件的兩磁極極面之間的氣隙為徑向；一個(gè)定子，含有至少一個(gè)電磁體成員，每一個(gè)電磁體成員都含有成對極，電磁體成員的成對極的每一個(gè)極有各自的極面，而復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以構(gòu)成輪狀之環(huán)；在此，定子的輪狀環(huán)被限制在轉(zhuǎn)子的磁性組件的兩磁極極間的徑向氣隙中間，而至少有部分定子的輪狀環(huán)被轉(zhuǎn)子的輪狀環(huán)所圍繞包含，將轉(zhuǎn)子的磁性組件的兩磁極極間徑向氣隙分隔成兩個(gè)不同直徑的徑向氣隙，此定子輪狀環(huán)及轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)之間形成的兩個(gè)不同直徑的徑向氣隙，半徑較大者為外氣隙，半徑較小者為內(nèi)氣隙，使轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)的每一個(gè)磁性組件的兩磁極極面分別隔著外氣隙與內(nèi)氣隙以與定子輪狀環(huán)的電磁體成員的成對極極面相對。
2.如權(quán)利要求書1所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述定子的每一個(gè)電磁體成員一般約呈H型且由具導(dǎo)磁性的物質(zhì)組成，每一個(gè)電磁體成員各自的成對極的兩極極面分別朝向外氣隙與內(nèi)氣隙，以及每一個(gè)電磁體成員的成對極間安置一個(gè)線圈，當(dāng)線圈加以電流激磁時(shí)，在電磁體成員成對磁極的兩極面產(chǎn)生相反的磁場極性，而當(dāng)通過線圈中的電流逆轉(zhuǎn)時(shí)，在成對磁極的兩極面的磁場極性也隨之逆轉(zhuǎn)，每一個(gè)電磁體成員都各自以非導(dǎo)磁性材料支持的構(gòu)造固定至定子上，且定子的每一個(gè)電磁體成員相互間無鐵磁性的接觸，使定子的復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向，以成對磁極極面背對背、極面面朝徑向且略相等的間隔配置形成定子的輪狀環(huán)。
3.如權(quán)利要求書1所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁性組件一般約呈C型橫截面且開口方向平行于轉(zhuǎn)軸的軸向，而轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁性組件一般由兩部份組成，具導(dǎo)磁性物質(zhì)形成磁性組件的主體部分，磁性組件的另一部份為永磁鐵，并組裝于磁性組件的主體部分，而磁性組件的兩磁極極面各自具有單一的極性且兩磁極極面極性相反而且兩磁極極面間的氣隙為徑向，轉(zhuǎn)子上直接毗鄰的磁性組件的磁場極性方向以徑向相反；而每一個(gè)磁性組件的兩磁極極面分別隔著外氣隙與內(nèi)氣隙以與前述的定子電磁體成員的成對極極面相面對，使轉(zhuǎn)子的復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向，以一致的開口方向、同軸、磁場極性N/S連續(xù)交替、略相等的間隔配置形成轉(zhuǎn)子的輪狀環(huán)。
4.如權(quán)利要求書3所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述的磁性組件主體部分的開口的兩端各自貼附一永磁鐵，此兩永磁鐵磁極極面以徑向面對，面向各自的徑向氣隙的磁極極面各自具有單一的極性且極性相反，而復(fù)數(shù)個(gè)永磁鐵分別沿著旋轉(zhuǎn)軸的各自的圓周方向平行排列，以磁場極性N/S連續(xù)交替貼附至各自的磁性組件主體部分。
5.如權(quán)利要求書4所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述的磁性組件主體部分可由非導(dǎo)磁性的材料形成。
6.一種無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于具有偶數(shù)個(gè)徑向氣隙以分隔無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的定子部分及轉(zhuǎn)子部分，包含有一個(gè)轉(zhuǎn)子，含有復(fù)數(shù)個(gè)輪狀環(huán)，彼此構(gòu)成以同軸及沿徑向毗鄰，每一個(gè)輪狀環(huán)分別含有各自的復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件，轉(zhuǎn)子每一個(gè)輪狀環(huán)的各自的復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件沿著旋轉(zhuǎn)軸的各自的圓周方向配置，以各自的構(gòu)成輪狀環(huán)，而且，每一個(gè)磁性組件的兩極極面之間的氣隙為徑向；一個(gè)定子，含有復(fù)數(shù)個(gè)輪狀環(huán)，彼此以同軸且不同直徑的徑向排列，每一個(gè)輪狀環(huán)各自含有至少一個(gè)電磁體成員，以使每一個(gè)輪狀環(huán)至少部分被各自對應(yīng)的轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)所圍繞包含，每一個(gè)電磁體成員都含有成對極，電磁體成員的成對極的每一個(gè)極有各自的極面，而定子每一個(gè)輪狀環(huán)分別以各自的復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員沿著旋轉(zhuǎn)軸的各自的圓周方向配置，以各自的構(gòu)成輪狀環(huán)；在此，轉(zhuǎn)子每一個(gè)輪狀環(huán)的每一個(gè)磁性組件相互間無相對運(yùn)動，將定子與轉(zhuǎn)子組合，使定子的每一個(gè)輪狀環(huán)各自至少有部分被相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子的輪狀環(huán)所圍繞包含，而將相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)的磁性組件的兩極間的徑向氣隙分隔成兩個(gè)不同直徑的徑向氣隙，使轉(zhuǎn)子的每一個(gè)輪狀環(huán)上每一個(gè)磁性組件的兩磁極極面分別隔著各自的兩個(gè)不同直徑的徑向氣隙以與相對應(yīng)的定子的輪狀環(huán)的電磁體成員的成對極極面相對，并因而在前述的定子及相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子間形成偶數(shù)個(gè)不同直徑的徑向氣隙。
7.如權(quán)利要求6所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述的定子的每一個(gè)電磁體成員一般約呈H型且由具導(dǎo)磁性的物質(zhì)組成，每一個(gè)電磁體成員的成對極有各自面向徑向氣隙的極面，每一個(gè)電磁體成員的成對極間安置一個(gè)線圈，當(dāng)線圈加以電流激磁時(shí)，在電磁體成員成對磁極的兩極面產(chǎn)生相反的磁場極性，而當(dāng)通過線圈中的電流逆轉(zhuǎn)時(shí)，在成對磁極的兩極面的磁場極性也隨之逆轉(zhuǎn)，每一個(gè)電磁體成員都各自以非導(dǎo)磁性材料支持的構(gòu)造固定至定子上，且定子的每一個(gè)電磁體成員相互間無鐵磁性的接觸，使定子的每一個(gè)輪狀環(huán)各自的復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員分別沿著旋轉(zhuǎn)軸各自的圓周方向，以成對磁極極面背對背、極面面朝徑向且略相等之間隔配置在定子上。
8.如權(quán)利要求6所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述的轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁性組件一般約呈C型橫截面且開口方向平行于轉(zhuǎn)軸的軸向，而轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁性組件一般由兩部份組成，具導(dǎo)磁性物質(zhì)形成磁性組件的主體部分，磁性組件的另一部份為永磁鐵，并組裝于磁性組件的主體部分，而磁性組件的兩磁極極面各自具有單一的極性與兩磁極極面極性相反與兩磁極極面間的氣隙為徑向，在轉(zhuǎn)子的每一個(gè)輪狀環(huán)上直接毗鄰的磁性組件的磁場極性方向以徑向相反；而每一個(gè)磁性組件的兩磁極極面與相對應(yīng)的定子輪狀環(huán)的電磁體成員成對極極面分別隔著各自的徑向氣隙相面對，使轉(zhuǎn)子的每一個(gè)輪狀環(huán)的復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件分別沿著旋轉(zhuǎn)軸各自的圓周方向，以一致的開口方向、同軸、磁場極性N/S連續(xù)交替、略相等之間隔配置，以構(gòu)成各自的輪狀環(huán)。
9.如權(quán)利要求3所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述的轉(zhuǎn)子的磁性組件也可以是一般約呈C型的永磁鐵構(gòu)成。
10.一種無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在包含有一個(gè)定子，包括有沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以構(gòu)成輪狀之環(huán)的復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件，而每一個(gè)磁性組件的兩磁極極面各自具有單一的極性且磁場極性相反，并且兩磁極極面的磁極方向一般為徑向；一個(gè)轉(zhuǎn)子，含有至少一個(gè)電磁體成員，每一個(gè)電磁體成員都含有成對極，電磁體成員的成對極的每一個(gè)極有各自的極面，而每一個(gè)電磁體成員成對極極面一般以徑向面對、內(nèi)含一徑向氣隙，使復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以構(gòu)成輪狀的環(huán)；在此，定子的輪狀環(huán)被限制在轉(zhuǎn)子的電磁體成員的成對極的極間徑向氣隙中間，至少有部分定子的輪狀環(huán)被轉(zhuǎn)子的輪狀環(huán)所包含，將轉(zhuǎn)子的電磁體成員的成對極極間徑向氣隙分隔成兩個(gè)不同直徑的徑向氣隙，此定子輪狀環(huán)及轉(zhuǎn)子輪狀環(huán)之間形成的兩個(gè)不同直徑的徑向氣隙，半徑較大者為外氣隙，半徑較小者為內(nèi)氣隙。
11.如權(quán)利要求10所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述的轉(zhuǎn)子的每一個(gè)電磁體成員一般約呈C型且開口方向平行于轉(zhuǎn)軸的軸向，每一個(gè)電磁體成員由具導(dǎo)磁性的物質(zhì)組成而且各自的成對極兩極面以徑向面對，以及每一個(gè)電磁體成員安置一個(gè)線圈，當(dāng)線圈以電流激磁時(shí)，在電磁體成員成對磁極的兩極面產(chǎn)生相反的磁場極性，而當(dāng)通過線圈中的電流逆轉(zhuǎn)時(shí)，在成對磁極的兩極面的磁場極性也隨之逆轉(zhuǎn)，每一個(gè)電磁體成員都各自以非導(dǎo)磁性材料支持的構(gòu)造固定至轉(zhuǎn)子上，且轉(zhuǎn)子的每一個(gè)電磁體成員相互間無鐵磁性的接觸，使轉(zhuǎn)子的復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向，以一致的開口方向、同軸、略相等之間隔配置以構(gòu)成輪狀的環(huán)。
12.如權(quán)利要求10所述的無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其特征在于前述的定子的磁性組件可以是磁極方向徑向的永磁鐵，使定子之復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列，以磁場極性N/S連續(xù)交替、略相等的間隔配置構(gòu)成輪狀的環(huán)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無刷旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，包含有一個(gè)轉(zhuǎn)子，包括有沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以構(gòu)成輪狀之環(huán)的復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件，而每一個(gè)磁性組件的兩磁極極面之間的氣隙為徑向；一個(gè)定子，含有至少一個(gè)電磁體成員，每一個(gè)電磁體成員都含有成對極，電磁體成員的成對極的每一個(gè)極有各自的極面，而復(fù)數(shù)個(gè)電磁體成員沿著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以構(gòu)成輪狀之環(huán)；在此電動機(jī)在轉(zhuǎn)子與定子之間具有偶數(shù)個(gè)徑向氣隙以分隔轉(zhuǎn)子組件與定子成員；使本實(shí)用新型電動機(jī)在借由彼此相互間磁通回路各自獨(dú)立的復(fù)數(shù)個(gè)線圈兩端所形成的磁通，以利用永磁鐵的磁能的同時(shí)，也關(guān)注于個(gè)別線圈在單獨(dú)操作激磁時(shí)，達(dá)成幾何學(xué)上平衡的需求。
文檔編號H02K29/00GK2812392SQ20052006090
公開日2006年8月30日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者陸緯庭 申請人:陸孝庭