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无刷直流马达及其系统技术方案

技术编号:3358567 阅读:143 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术披露一种无刷直流马达及系统。该系统包括转子装配件与定子装配件。该转子装配件包括:第一永久磁铁;转子轴,耦合至该第一永久磁铁;及第一磁性环,耦合至该第一永久磁铁。该定子装配件以可旋转方式耦合至该转子装配件,且包括:磁性、环状或部分环状绕组基座;缠绕在该绕组基座上的线圈;及自该绕组基座朝该第一磁性环延伸的多个磁性突伸部分,而各磁性突伸部分可互相间隔开。该第一永久磁铁的区段、该第一磁性环的区段、该绕组基座的区段及上述这些磁性突伸部分中的一个可提供磁场线准路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流马达及包含直流马达的系统,特别是涉及无刷直流马达及包含无刷直流马达的系统。
技术介绍
电马达已存在数十年,或可说在某些例子中已存在超过一百年。在电马达操作期间,电马达依靠由电流驱动转子(其通常为旋转组件)与定子(其通常为非旋转组件)之间的相对运动所产生的磁力来操作。换句话说,马达可将供应至定子的电能转换成用来驱动耦合至该马达的部件或装置的机械力。发电机也可采用相同或类似结构与机制以将机械力转换回成电能。电马达可分为两个主要类别DC(直流)与AC(交流)。为了避免转子转动时导电布线缠结,直流马达可依靠定子的一对刷子及转子的一对或多对整流子片而提供电流给旋转马达。然而,由于需要导电刷子,故直流马达会因其设计而有一些缺点,例如静电、噪声、振动、刷子或其它导电元件的磨损、产生不利的热量与火花、电或机械的效率不足、马达速度的限制、马达操作中的死角、磁滞损失、转矩涟波及镶齿(cogging)等。与直流马达相反,交流马达不需要刷子与整流子片。然而,交流马达可能会需要相变电路及其它相关电路以控制马达的转矩或速度,或同时控制两者。由于需要上述电路,某些交流马达系统的成本与尺寸因而增大,使其无法普遍或根本不可行。交流马达因设计而亦可能具有某些缺点,例如需要相关的马达驱动或马达控制电路、噪声、振动、产生不利的热量、电或机械的效率不足、马达速度的限制、马达操作中的死角、磁滞损失、转矩涟波或镶齿等。因此,电马达与系统需要加以改良以克服传统马达的缺点。系统亦需要使用替代马达设计或替代驱动部件。
技术实现思路
依据本专利技术的实施例可提供一种包含无刷直流马达的系统。该系统可包括转子装配件与定子装配件。该转子装配件可包括第一永久磁铁,其具有第一环形状或该第一环形状的部分且产生第一磁场;转子轴,其耦合至该第一永久磁铁;及第一磁性环,其耦合至该第一永久磁铁。该定子装配件以可旋转方式耦合至该转子装配件且可包括磁性、环状或部分环状绕组基座;线圈,其缠绕在该绕组基座上;及多个磁性突伸部分,其自该绕组基座朝该第一磁性环延伸。明确地说,上述这些磁性突伸部分中的各磁性突伸部分可互相间隔开,且该第一永久磁铁的区段、该绕组基座的区段、上述这些磁性突伸部分中的及该第一磁性环的区段可为磁场线提供准路径。依据本专利技术的实施例可进一步提供一种用于将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的电磁装置。该电磁装置可包括转子装配件与定子装配件。该转子装配件可包括第一永久磁铁,其具有第一环形状或该第一环形状的部分且产生第一磁场;转子轴,其耦合至该第一永久磁铁;及第一磁性环,其耦合至该第一永久磁铁。该定子装配件以可旋转方式耦合至该转子装配件且可包括磁性、环状或部分环状绕组基座;线圈,其缠绕在该绕组基座上;及多个磁性突伸部分,其自该绕组基座朝该第一磁性环延伸。明确地说,该第一永久磁铁的区段、该绕组基座的区段、上述这些磁性突伸部分中的及该第一磁性环的区段可为磁场线提供准路径。依据本专利技术的实施例可进一步提供一种具有无刷直流马达的计算机周边装置。该马达可包括转子装配件与定子装配件。该转子装配件可包括第一永久磁铁,其具有第一环形状或该第一环形状的部分且产生第一磁场;转子轴,其耦合至该第一永久磁铁;及第一磁性环,其耦合至该第一永久磁铁。该定子装配件以可旋转方式耦合至该转子装配件且可包括磁性、环状或部分环状绕组基座;线圈,其缠绕在该绕组基座上;及多个磁性突伸部分,其自该绕组基座朝该第一磁性环延伸。明确地说,该第一永久磁铁的区段、该绕组基座的区段、上述这些磁性突伸部分中的及该第一磁性环的区段可为磁场线提供准路径。在实施例中,该计算机周边装置可包括硬盘机、光驱、磁盘驱动器、相机及录像机中的至少一个。附图说明当并同各附图而阅览时,即可更佳了解本专利技术实施例之前揭摘要以及上文详细说明。为达本专利技术之说明目的,附图提供说明性实施例。然应了解本专利技术并不限于所绘之精确排置方式及设备装置。在各附图中图1为依据本专利技术的无刷直流马达的实施例的断面图。图2为图1所示马达的部分断面图。图3为图1与图2所示定子装配件的透视图。图4为依据本专利技术的实施例中的无刷直流马达的某些实施例性部件的透视图。图5为依据本专利技术的无刷直流马达的断面图。图6为图5所示马达部分的断面图。图7为图5与图6所示定子装配件的透视图。图8为依据本专利技术实施例中的无刷直流马达的某些实施例性部件的透视图。图9为依据本专利技术的无刷直流马达的断面图。图10为图9所示马达的部分断面图。图11为图9与图10所示定子装配件的透视图。图12为依据本专利技术实施例中的无刷直流马达的某些实施例性部件的透视图。图13为依据本专利技术的无刷直流马达的断面图。图14为图13所示马达的部分断面图。图15为图13与图14所示转子装配件的透视图。图16为依据本专利技术实施例中的无刷直流马达的某些实施例性部件的透视图。图17为依据本专利技术实施例中的绕组基座(在环状基座中具有开口)的替代、实施例性组态的透视图。图18为依据本专利技术实施例中的振动马达实施例的断面图。图19为依据本专利技术实施例中具有部分环形状的转子装配件的实施例。图20为可用于图18所示马达中的定子装配件的透视图。图21为图18所示马达的某些实施例性部件的透视图。主要元件标记说明20第二间隙/气隙21转子毂22基座23套鞘24转子轴25密封罩26a 线圈26b 绕组基座26c 突伸部分27第一永久磁铁28第一磁性环29回路30第一间隙/气隙40第二间隙/气隙 41转子毂42基座43套鞘44转子轴45密封罩46a 线圈46b 绕组基座46c 突伸部分47第一永久磁铁48第一磁性环49回路50第一间隙/气隙60a 第二间隙/气隙60b 第四间隙/气隙61转子轴62基座63a、63b 轴承64a 第一磁性环64b 第二磁性环65a 第一永久磁铁65b 第二永久磁铁66a 线圈66b 绕组基座66c 突伸部分 69a 回路69b 回路70a 第一间隙/气隙70b 第三间隙/气隙80a 第二间隙/气隙80b 第四间隙/气隙81转子轴83a、83b 轴承84a 第一磁性环84b 第二磁性环85a 第一永久磁铁、第一磁性环85b 第二永久磁铁86a 线圈86b 绕组基座86c 突伸部分87a、87b 编码器/编码组件87c 马达基座88b 轴承垫圈88c 轴承夹钳89a、89b 回路90a 第一间隙/气隙90b 第三间隙/气隙90绕组基座100 第二间隙/气隙 101 外盖102 基座103 套鞘104 转子轴106a 线圈106b 绕组基座106c 突伸部分107 第一永久磁铁108 第一磁性环109 回路、第一磁性环110 第一间隙/气隙具体实施方式现在将参照本专利技术的具体实施例,其实施例图解于附图之中。依据本专利技术的实施例可包括具有无刷直流马达的系统,例如,光驱或磁盘驱动器、硬盘机、其它储存及计算机周边装置、相机、录像机、伺服系统或振动机制。可在上述这些马达的转子装配件与定子装配件之间设计形成两个或多个间隙。上述这些间隙可为环状间隙,其可与一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含无刷直流马达系统,其特征是包含:转子装配件,其包含:第一永久磁铁,其具有第一环形状或该第一环形状的一部分,且产生第一磁场;转子轴,其与该第一永久磁铁共轴且耦合至该第一永久磁铁;及第一磁性环,其与该第一 永久磁铁共轴且耦合至该第一永久磁铁;及定子装配件,其与该转子装配件共轴,并以可旋转的方式耦合至该转子装配件,该定子装配件包含:磁性、环状或部分环状的绕组基座;线圈,其缠绕在该绕组基座上;及多个磁性突伸部分,其 自该绕组基座朝该第一磁性环延伸,上述这些磁性突伸部分中的每一个磁性突伸部分皆与其它磁性突伸部分间隔开;其中该第一永久磁铁的区段、该绕组基座的区段、上述这些磁性突伸部分中的一个及该第一磁性环的区段为磁场线提供准路径。

【技术特征摘要】
US 2006-3-7 11/369,3621.一种包含无刷直流马达系统,其特征是包含转子装配件,其包含第一永久磁铁,其具有第一环形状或该第一环形状的一部分,且产生第一磁场;转子轴,其与该第一永久磁铁共轴且耦合至该第一永久磁铁;及第一磁性环,其与该第一永久磁铁共轴且耦合至该第一永久磁铁;及定子装配件,其与该转子装配件共轴,并以可旋转的方式耦合至该转子装配件,该定子装配件包含磁性、环状或部分环状的绕组基座;线圈,其缠绕在该绕组基座上;及多个磁性突伸部分,其自该绕组基座朝该第一磁性环延伸,上述这些磁性突伸部分中的每一个磁性突伸部分皆与其它磁性突伸部分间隔开;其中该第一永久磁铁的区段、该绕组基座的区段、上述这些磁性突伸部分中的一个及该第一磁性环的区段为磁场线提供准路径。2.根据权利要求1所述的系统,其特征是该磁场线准路径为回路式准路径,且来自上述这些线圈的电流与该第一磁场间的交互作用产生用以驱动该转子装配件的转矩。3.根据权利要求1所述的系统,其特征是上述这些线圈以串联方式相连接,且以螺旋形方式沿该绕组基座缠绕,上述这些线圈具有沿圆周方向间隔开的多个群组,且每一群组位于该多个磁性突伸部分中的两磁性突伸部分之间。4.根据权利要求1所述的系统,其特征是该第一磁性环、该多个磁性突伸部分及该绕组基座各包含纯铁、强磁性或软磁性材料中的至少一个。5.根据权利要求1所述的系统,其特征是该定子装配件以可旋转的方式耦合至该转子装配件,其中在该第一永久磁铁与该绕组基座之间有第一间隙,且在上述这些磁性突伸部分与该第一磁性环之间有第二间隙。6.根据权利要求1所述的系统,其特征是该系统还包含电源供应模块,其耦合至该定子装配件,用以为该马达提供直流电压。7.根据权利要求1所述的系统,其特征是该第一永久磁铁所产生的该第一磁场的极性实质上朝该第一环形状的径向方向或轴向方向中的一个延伸。8.根据权利要求1所述的系统,其特征是该第一永久磁铁耦合至该第一磁性环的内缘;该绕组基座的外沿隔着第一间隙而面对该第一永久磁铁的内缘;及该多个磁性突伸部分自该绕组基座朝径向延伸,该多个磁性突伸部分沿圆周方向间隔开;其中该多个磁性突伸部分中至少一部分,隔着第二间隔而面对该第一磁性环的平面侧。9.根据权利要求8所述的系统,其特征是该转子装配件进一步包含第二磁性环,其耦合至该转子轴,该第二磁性环小于该第一磁性环且与该第一磁性环共轴;及第二永久磁铁,其耦合至该第二磁性环的外缘,该第二永久磁铁具有第二环形状或该第二环形状的一部分,且产生第二磁场;该绕组基座位于该第一永久磁铁与该第二永久磁铁之间;该绕组基座的内缘隔着第三间隙而面对该第二永久磁铁的外缘;该多个磁性突伸部分自该绕组基座、朝径向方向与反径向方向两方向延伸;及该多个磁性突伸部分中的一个至少一部分隔着第四间隙而面对该第二磁性环的平面侧。10.根据权利要求1所述的系统,其特征是该第一永久磁铁耦合至该第一磁性环的平面侧;该绕组基座的平面侧隔着第一间隙而面对该第一永久磁铁的平面侧;及该多个磁性突伸部分自该绕组基座、朝平行于该转子轴的轴向方向的方向延伸,该多个磁性突伸部分沿圆周方向间隔开;其中该多个磁性突伸部分中的一个至少一部份隔着第二间隙而面对该第一磁性环的该平面侧。11.根据权利要求1所述的系统,其特征是该第一永久磁铁耦合至该第一磁性环的平面侧;该绕组基座的第一平面侧隔着第一间隙而面对该第一永久磁铁的平面侧;及该多个磁性突伸部分自该绕组基座、平行于该转子轴的轴向方向而延伸,该多个突伸部分沿圆周方向间隔开;其中该多个磁性突伸部分中的一个的至少一部分隔着第二间隙而面对该第一磁性环的该外缘,该至少一部分自该绕组基座该第一平面侧向外延伸。12.根据权利要求11所述的系统,其特征是该转子装配件进一步包含第二永久磁铁,其耦合至该转子轴,该第二永久磁铁具有第二环形状或该第二环形状的一部分,且产生第二磁场,该第二永久磁铁与该第一永久磁铁共轴;及第二磁性环,其耦合至该第二永久磁铁,该第二磁性环耦合至该第二永久磁铁的平面侧;该绕组基座位于该第一永久磁铁与该第二永久磁铁之间;该绕组基座的第二平面侧隔着第三间隙而面对该第二永久磁铁的平面侧;及该多个磁性突伸部分自该绕组基座,沿平行于该转子轴的该轴向方向双向延伸;其中该多个磁性突伸部分中的一个至少一部分隔着第四间隙而面对该第二磁性环的该外缘,该至少一部分自该绕组基座第二平面侧向外延伸。13.一种用来将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的电磁装置,其特征是该电磁装置包含转子装配件,其包含第一永久磁铁,其具有第一环形状或该第一环形状的一部份,且产生第一磁场;转子轴,其耦合至该第一永久磁铁;及第一磁性环,其耦合至该第一永久磁铁;及定子装配件,其以可旋转的方式耦合至该转子装配件,该定子装配件包含磁性、环状或部分环状的绕组基座;线圈,其缠绕在该绕组基座上;及多个磁性突伸部分,其自该绕组基座朝该第一磁性环延伸;其中该第一永久磁铁的区段、该绕组基座的区段、上述这些磁性突伸部分中的一个及该第一磁性环的区段为磁场线提供准路径。14.根据权利要求13所述的电磁装置,其特征是上述这些线圈以串联方式相连接,且以螺旋形方式沿该绕组基座缠绕,上述这些线圈具有沿圆周方向间隔开的多个群组,且每一群组位于该多个磁性突伸部分中的两磁性突伸部分之间。15.根据权利要求13所述的电磁装置,其特征是该第一永久磁铁所产生的该第一磁场的极性实质上朝该第一环形状的径向方向或轴向方向中的一个延伸。16.根据权利要求13所述的电磁装置,其特征是该第一永久磁铁耦合至该第一磁性环的内缘;该绕组基座的外缘隔着第一间隙而面对该第一永久磁铁的内缘;及该多个磁性突伸部分自该绕组基座沿径向延伸,该多个磁性突伸部分沿圆周方向间隔开;其中该多个磁性突伸部分中的一个至少一部分隔着第二间隙而面对该第一磁性环的平面侧。17.根据权利要求16所述的电磁装置,其特征是该转子装配件进一步包含第二磁性环,其耦合至该转子轴...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建宇
申请(专利权)人:陈建宇
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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