專利名稱：雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種無(wú)刷直流馬達(dá)，特別是一種可選擇進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)或逆向旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)。
背景技術(shù)：
一種現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)向單相直流馬達(dá)，如美國(guó)專利第7，348，740號(hào)所揭示的正反轉(zhuǎn)控制電路，其包含一霍爾IC、一切換電路、一驅(qū)動(dòng)IC及一馬達(dá)繞組線圈。該霍爾IC感應(yīng)該馬達(dá)的轉(zhuǎn)子所造成的磁場(chǎng)，并產(chǎn)生一第一檢測(cè)信號(hào)及一第二檢測(cè)信號(hào)；該切換電路根據(jù)一控制接點(diǎn)的電平，控制該二檢測(cè)信號(hào)送入該驅(qū)動(dòng)IC的一第一接腳及一第二接腳的方式；該驅(qū)動(dòng)IC根據(jù)該二接腳所接收的信號(hào)狀態(tài)(即該第一接腳接收該第一檢測(cè)信號(hào)，該第二接腳接收該第二檢測(cè)信號(hào)，或該第一接腳接收該第二檢測(cè)信號(hào)，而該第二接腳接收該第二檢測(cè)信號(hào))，產(chǎn)生一正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)或一反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；該馬達(dá)繞組線圈連接該驅(qū)動(dòng)IC并接收該二驅(qū)動(dòng)信號(hào)之一，據(jù)以驅(qū)動(dòng)該馬達(dá)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。借助上述現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)向單相直流馬達(dá)，使用者可根據(jù)需求調(diào)整該控制接點(diǎn)的電平，以通過(guò)該切換電路及驅(qū)動(dòng)IC改變輸入該馬達(dá)繞組線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而轉(zhuǎn)換該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。然而，由于上述現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)向單相直流馬達(dá)僅根據(jù)使用者的需求進(jìn)行開(kāi)回路控制，無(wú)法測(cè)知其轉(zhuǎn)子是否確實(shí)依照使用者的需求進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，故此一現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)向單相直流馬達(dá)可能朝錯(cuò)誤方向啟動(dòng)，且顯然無(wú)法自動(dòng)檢測(cè)轉(zhuǎn)向上的誤動(dòng)作。另一種現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)向單相直流馬達(dá)，如中國(guó)臺(tái)灣專利第M3682^號(hào)所揭示的《具正逆轉(zhuǎn)功能的單相直流馬達(dá)》，其包含一定子、一轉(zhuǎn)子、一霍爾元件及一激磁定位線圈。該定子具有一單相繞線的線圈組及數(shù)個(gè)感應(yīng)磁極；該轉(zhuǎn)子具有數(shù)個(gè)磁性部與朝向該定子的感應(yīng)磁極；該霍爾元件設(shè)置于二感應(yīng)磁極之間并對(duì)應(yīng)該轉(zhuǎn)子的磁性部設(shè)置，以檢測(cè)各該磁性部所造成的磁場(chǎng)；該激磁定位線圈可接收一第一電流或一第二電流而產(chǎn)生N磁性或S磁性，使該轉(zhuǎn)子定位在適于進(jìn)行正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)的初始位置。借助此一現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)向單相直流馬達(dá)，使用者可進(jìn)一步在通過(guò)該定子驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子之前，先利用該激磁定位線圈將該轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)?shù)某跏嘉恢?。借助該激磁定位線圈，此另一現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)向單相直流馬達(dá)雖可確保該轉(zhuǎn)子在開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前位于較適于進(jìn)行正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)的初始位置，但在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向控制上，此種架構(gòu)仍僅適于以開(kāi)回路方式控制該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。換言之，在該轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)之后，此種現(xiàn)有的雙轉(zhuǎn)向單相直流馬達(dá)仍無(wú)法測(cè)知其轉(zhuǎn)子是否確實(shí)依照使用者的需求進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，一旦該馬達(dá)進(jìn)行啟動(dòng)并沿錯(cuò)誤方向進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，將無(wú)法有效且及時(shí)的停止此一誤動(dòng)作。因此，有必要進(jìn)一步改良上述的現(xiàn)有雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其可于啟動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，即致動(dòng)該轉(zhuǎn)子朝預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其可精確的檢測(cè)該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，達(dá)到正確測(cè)知轉(zhuǎn)向誤動(dòng)作的目的。本發(fā)明的技術(shù)手段為一種雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其包含一轉(zhuǎn)子及一定子。該轉(zhuǎn)子具有一樞轉(zhuǎn)部及一磁鐵部，該樞轉(zhuǎn)部位于該轉(zhuǎn)子的中心位置，該磁鐵部環(huán)繞該樞轉(zhuǎn)部設(shè)置， 且該磁鐵部具有數(shù)個(gè)磁極，各該磁極均具有一磁極面；該定子供該轉(zhuǎn)子的樞轉(zhuǎn)部可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)合，該定子具有一激磁組件及一控制組件，該激磁組件具有至少一線圈及至少一激磁面， 該控制組件電連接該至少一線圈，且該控制組件具有兩個(gè)對(duì)位該磁鐵部的檢測(cè)元件。其中， 該二檢測(cè)元件在該磁鐵部的一移動(dòng)方向上具有一段間距。借此，可避免該轉(zhuǎn)子沿錯(cuò)誤方向啟動(dòng)，并有效測(cè)得該轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)向上的誤動(dòng)作。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明第二實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)不僅可精確控制該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，并判斷該轉(zhuǎn)子是否依該預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)，且更具有較小的軸向高度， 達(dá)成縮小馬達(dá)尺寸的目的。


圖1 本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的分解立體圖。圖2 本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的組合剖視圖。圖3 本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)應(yīng)用于單相馬達(dá)時(shí)的控制組件的電路架構(gòu)圖。圖4 本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)應(yīng)用于雙相馬達(dá)時(shí)的控制組件的電路架構(gòu)圖。圖fe 本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的第一檢測(cè)信號(hào)及第號(hào)于轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的電壓波形圖。圖恥本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的第一檢測(cè)信號(hào)及第號(hào)于轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的電壓波形圖。
檢測(cè)信
檢測(cè)信圖。
圖6:本發(fā)明第二圖7:本發(fā)明第二圖8:本發(fā)明第:實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的分解立體圖。 實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的組合剖視圖。 二實(shí)施例的另一種實(shí)施方式的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的分解立體主要元件符號(hào)說(shuō)明
1轉(zhuǎn)子11樞轉(zhuǎn)部12磁鐵部
121磁極122磁極面2定子
21基座211樞接座22激磁組件
221極柱222激磁面223線圈
23控制組件231第一檢測(cè)元件232第二檢測(cè)元件
233驅(qū)動(dòng)單元234致動(dòng)開(kāi)關(guān)模組 3轉(zhuǎn)子
31樞轉(zhuǎn)部32磁鐵部321磁極
322磁極面4定子41基座
411樞接座42激磁組件421線圈
422激磁面43控制組件431 第一
檢測(cè)元件
432第二檢測(cè)元件 44導(dǎo)磁定位件Ql電子式開(kāi)關(guān)Q2電子式開(kāi)關(guān)Q4電子式開(kāi)關(guān)Q5電子式開(kāi)關(guān)
G階梯部 Q3電子式開(kāi)關(guān) Q6電子式開(kāi)關(guān)Sl第一檢測(cè)信號(hào) S2第二檢測(cè)信號(hào)Vcc直流電源
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明上述及其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，其為本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的分解立體圖， 其中該第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)為具有徑向氣隙的外轉(zhuǎn)子馬達(dá)，然而本發(fā)明的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)并非以此種馬達(dá)為限。該馬達(dá)包含一轉(zhuǎn)子1及一定子2，該轉(zhuǎn)子1可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)合于該定子2，且可受該定子2所產(chǎn)生的磁力驅(qū)使進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。詳言之，請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1及2所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的轉(zhuǎn)子 1包含一樞轉(zhuǎn)部11及一磁鐵部12。該樞轉(zhuǎn)部11可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)合于該定子2并位于該轉(zhuǎn)子1 的中心位置，且該樞轉(zhuǎn)部11較佳如圖1所示的轉(zhuǎn)軸狀；該磁鐵部12環(huán)繞該樞轉(zhuǎn)部11設(shè)置， 且該磁鐵部12具有數(shù)個(gè)磁極121，各該磁極121均具有一磁極面122朝向該定子2。其中， 當(dāng)該轉(zhuǎn)子1受到驅(qū)動(dòng)時(shí)，該磁鐵部12沿一移動(dòng)方向以該樞轉(zhuǎn)部11為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。另，該定子2具有一基座21、一激磁組件22及一控制組件23。該基座21結(jié)合固設(shè)該激磁組件22及控制組件23，且該基座21具有一樞接座211與該轉(zhuǎn)子1的樞轉(zhuǎn)部11可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)合，其中該樞接座211較佳由內(nèi)部設(shè)有軸承的軸管所構(gòu)成，以便對(duì)應(yīng)樞接于呈轉(zhuǎn)軸狀的樞轉(zhuǎn)部11 ；該激磁組件22具有數(shù)個(gè)極柱221、數(shù)個(gè)激磁面222及至少一線圈223，該數(shù)個(gè)激磁面222分別位于該數(shù)個(gè)極柱221的一端且朝向該磁鐵部12，該線圈223繞設(shè)于該極柱221且鄰近于該數(shù)個(gè)激磁面222，以便該激磁面222于該線圈223導(dǎo)電時(shí)形成磁場(chǎng)；該控制組件23設(shè)置鄰近于該激磁組件22并電連接于該激磁組件22的線圈223，該控制組件 23具有一第一檢測(cè)元件231及一第二檢測(cè)元件232鄰近該轉(zhuǎn)子1的磁鐵部12，且該二檢測(cè)元件231、232在該磁鐵部12的移動(dòng)方向上具有一段間距。其中，該第一檢測(cè)元件231與該第二檢測(cè)元件232的電氣角(Electrical degree)的角度差不等于180度的倍數(shù)；也即，如圖2所示，若該磁鐵部12的磁極121的數(shù)量為四個(gè)(即每一磁極121均具有90度的機(jī)械角)，則該二檢測(cè)元件231、232之間的間距所形成的夾角θ不等于90度的倍數(shù)，也就是，該兩個(gè)檢測(cè)元件231、232的軸心夾角不等于每一磁極121兩端的軸心夾角的整數(shù)倍。另，如圖2所示，在該磁鐵部12的移動(dòng)方向上，該二檢測(cè)元件231、232較佳位于同一激磁面222 的兩端。此外，各該激磁面222與該磁鐵部12之間的間距較佳非單一相同的間距，例如形成一階梯部G或使其間距為漸增，而使該激磁面222的二端與該磁鐵部12之間為相異的間距，以便在該轉(zhuǎn)子1停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使該磁鐵部12靜止于一預(yù)設(shè)位置，避免在下一次驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子1時(shí)，該二檢測(cè)元件231、232恰位于相鄰的二磁極121的連接處的啟動(dòng)死角。請(qǐng)參照?qǐng)D3及4所示，其為本發(fā)明第一實(shí)施例的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)的控制組件 23的電路架構(gòu)圖。該控制組件23除了具有該第一檢測(cè)元件231及第二檢測(cè)元件232之外， 另包含一驅(qū)動(dòng)單元233及一致動(dòng)開(kāi)關(guān)模組234。該第一檢測(cè)元件231及第二檢測(cè)元件232 均連接至一直流電源Vcc以接收該直流電源Vcc的直流電力，且各該檢測(cè)元件231、232均可檢測(cè)磁場(chǎng)，以便由該第一檢測(cè)元件231產(chǎn)生一第一檢測(cè)信號(hào)Si，而由該第二檢測(cè)元件232 產(chǎn)生一第二檢測(cè)信號(hào)S2 ；該驅(qū)動(dòng)單元233電連接至該二檢測(cè)元件231、232并接收該二檢測(cè)信號(hào)S1、S2，且根據(jù)該二檢測(cè)信號(hào)S1、S2產(chǎn)生一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)；該致動(dòng)開(kāi)關(guān)模組234電連接于該驅(qū)動(dòng)單元233及該激磁組件22的線圈223之間，以便接收該驅(qū)動(dòng)信號(hào)并于該線圈223產(chǎn)生至少一激磁電流。詳言之，如圖3所示，若本發(fā)明的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)為一單相直流馬達(dá)，該致動(dòng)開(kāi)關(guān)模組234較佳由四電子式開(kāi)關(guān)Ql、Q2、Q3、Q4所組成，且各該電子式開(kāi)關(guān)Ql、Q2、Q3、Q4 均具有一控制端連接至該驅(qū)動(dòng)單元233以接收該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。其中，該電子式開(kāi)關(guān)Ql、Q3串接于該直流電源Vcc及一接地點(diǎn)之間，且該二電子式開(kāi)關(guān)Ql、Q3之間形成一串接接點(diǎn)；該電子式開(kāi)關(guān)Q2、Q4也串接于該直流電源Vcc及該接地點(diǎn)之間，且該二電子式開(kāi)關(guān)Q2、Q4之間形成另一串接接點(diǎn)；該線圈223連接于該二串接接點(diǎn)之間。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2所示，當(dāng)該轉(zhuǎn)子1的磁鐵部12的移動(dòng)方向?yàn)檠仨槙r(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該驅(qū)動(dòng)單元233根據(jù)該第一檢測(cè)元件 231 (即該二檢測(cè)元件231、232之中，位于該移動(dòng)方向上的較后者)的第一檢測(cè)信號(hào)Sl產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且該驅(qū)動(dòng)信號(hào)使該第一檢測(cè)信號(hào)Sl及電子式開(kāi)關(guān)Ql、Q2、Q3、Q4的關(guān)系如下列表一所示
權(quán)利要求
1.一種雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于包含一個(gè)轉(zhuǎn)子，具有一個(gè)樞轉(zhuǎn)部及一個(gè)磁鐵部，該磁鐵部具有數(shù)個(gè)磁極，各該磁極均具有一個(gè)磁極面；一個(gè)定子，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)合該轉(zhuǎn)子的樞轉(zhuǎn)部，該定子具有一個(gè)激磁組件及一個(gè)控制組件，該激磁組件具有至少一個(gè)激磁面及至少一個(gè)線圈，該控制組件電連接該至少一個(gè)線圈， 且該控制組件具有兩個(gè)對(duì)位該磁鐵部的檢測(cè)元件；其中，該兩個(gè)檢測(cè)元件在該磁鐵部的移動(dòng)方向上具有一段間距。
2.依權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于，該兩個(gè)檢測(cè)元件的軸心夾角不等于單個(gè)磁極兩端的軸心夾角的整數(shù)倍。
3.依權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于，該兩個(gè)檢測(cè)元件位于同一個(gè)激磁面的兩端。
4.依權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于，當(dāng)該激磁面及線圈的數(shù)量為數(shù)個(gè)時(shí)，該數(shù)個(gè)激磁面分別垂直于該數(shù)個(gè)線圈的軸向，且分別形成于該數(shù)個(gè)線圈朝向該磁極面的表面。
5.依權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于，該定子另具有一個(gè)導(dǎo)磁定位件鄰近該轉(zhuǎn)子的磁鐵部。
6.依權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于，該激磁面與該磁鐵部之間具有非單一相同的間距。
7.依權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其特征在于，該控制組件另包含一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元及一個(gè)致動(dòng)開(kāi)關(guān)模組，該驅(qū)動(dòng)單元電連接至該兩個(gè)檢測(cè)元件，該致動(dòng)開(kāi)關(guān)模組電連接于該驅(qū)動(dòng)單元及該激磁組件的線圈之間，該驅(qū)動(dòng)單元接收該兩個(gè)檢測(cè)元件所產(chǎn)生的兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)，且根據(jù)該兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該致動(dòng)開(kāi)關(guān)模組接收該驅(qū)動(dòng)信號(hào)并于該線圈產(chǎn)生至少一個(gè)激磁電流。
全文摘要
一種雙轉(zhuǎn)向無(wú)刷直流馬達(dá)，其包含一轉(zhuǎn)子及一定子。該轉(zhuǎn)子具有一樞轉(zhuǎn)部及一磁鐵部，該樞轉(zhuǎn)部位于該轉(zhuǎn)子的中心位置，該磁鐵部環(huán)繞該樞轉(zhuǎn)部設(shè)置，且該磁鐵部具有數(shù)個(gè)磁極，各該磁極均具有一磁極面；該定子供該轉(zhuǎn)子的樞轉(zhuǎn)部可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)合，該定子具有一激磁組件及一控制組件，該激磁組件具有至少一線圈及至少一激磁面，該控制組件電連接該至少一線圈且具有二檢測(cè)元件鄰近該磁鐵部。其中，該二檢測(cè)元件在該磁鐵部的一移動(dòng)方向上具有一段間距。借此，可避免該轉(zhuǎn)子沿錯(cuò)誤方向啟動(dòng)，并有效測(cè)得該轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)向上的誤動(dòng)作。
文檔編號(hào)H02P6/22GK102386740SQ20101026645
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者侯冠印, 洪銀樹, 鄭宗根, 郭啟宏, 鍾志豪 申請(qǐng)人:建準(zhǔn)電機(jī)工業(yè)股份有限公司