具有不对称磁极的直流电动机制造技术

本发明专利技术涉及一种电动机，它具有一个定子连同可转动地置于该定子中的一个磁化的转子。该定子和转子各自具有至少两个磁极。至少一个定子磁极具有与其他定子磁极不同的一个面对转子磁极的面积。一个气隙被置于每一至少两个定子磁极与至少两个转子磁极之间。在每一定子磁极和每一转子磁极之间的气隙的距离是不同的。一个线圈缠绕在一个线圈架上，该线圈架置于至少一个定子磁极的周围。通过改变该定子磁极面对的面积允许将一个更大的线圈架和线圈置于定子磁极的周围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是针对具有改进的定子磁极的无刷直流电动机。
技术介绍
电动机被用于众多的应用之中，包括但不限于其中所希望的动作是 响应于一个命令信号将多个部件定位的应用。用于这些应用的装置被归 类为电致动器，它们可以结合某种形式的机械优势(例如齿轮减速)以 增加电动机的转矩。另外，当没有施加电流时，经常使用一个复位弹簧 将致动器定位于一个默认位置。这些致动器典型地使用直流电动机，它 在转动的或固定的部件上具有永磁铁以提供一个磁场，其中电动机带电 流绕组可以起作用以产生有用的转矩和动作。电动机具有几个影响它们运转的特性。第一个特性是可以实体上用 于一台给定电动机大小的导体材料(通常是铜)的量值。典型地一台电 动机将具有缠绕在一个定子周围的导体材料的几个区域。 一般而言增加 的绕组质量减少电热损失并且该电动才几可以提供更大的转矩。定义电动 机运转的第二个因素是非励磁或者启动转矩。这是没有电流时使电动机 旋转所要求的转矩。这个转矩是由作为角位置的一个函数在转子的这些 单独的磁极的磁力与定子的磁极之间的相互作用所引起的。 一个低启动 转矩将使转动该电动机所要求的电磁的电动机转矩最小化。在实际应用 中这能够允许减小一个复位弹簧的力矩，它会增加有用的转矩并使电动 机发热最小化。附图说明图1是先有技术中已知的一台电动机10的一个横剖平面图。该电 动机10具有一个定子12,该定子包含电动才几IO一皮致动的部分。在定子 12的内部是一个可移动的转子14,它在定子12的内部转动。转子14 具有沿它的外部圆周间隔开的多个磁极16。定子12的功能是与转子14上的这些；兹极16相互作用。如图1所示，存在着具有交^辜的外部绕组磁极22的三个线圏中心磁极20。 一个气隙26位于每一线圏中心磁极 20与转子14的磁极16之间以及每一外部绕组磁极22与转子14的》兹极 16之间。该线圈中心磁极20被配置为接收一个线圈架21,该线圈架21 具有绕在其上的一个电磁线圈23。该线圏架21被配置为滑过并且环绕 每一中心线圈磁极20。每一外部绕组磁极具有一个齿24,它的功能是 用来平衡由线圈中心磁极20产生的J兹力。该设计的问题是齿24约束了 可置于线圈中心磁极20周围的线圈架21和电磁线圈23的宽度。因此 希望有一种电动机设计将允许使用一个更宽的线圏架21以及线圈23。专利技术概述本专利技术涉及一种电动机，它具有一个定子，而该定子带有可旋转地 置于其中的一个磁化的转子。该定子和转子各自具有至少两个磁极。该 定子的至少一个磁极具有不同于另一个定子磁极的、面对该转子磁极的 一个宽度和面积。 一个气隙置于至少两个定子磁极的每一个与至少两个 转子磁极的每一个之间。在每一定子》兹才及与每一转子》兹才及之间的该气隙 的距离是不同的。 一个线圈绕在一个线圈架上，该线圈架置于至少一个 定子磁极的周围。改变定子磁极的面对的面积允许将一个更宽的线圈架 和线圈置于在定子磁极的周围。从以下提供的详细说明中，本专利技术更多的应用区域将是显而易见 的。应当理解该详细说明和明确的实例尽管指示了本专利技术的优选实施 例，它们只是出于展示的目的而并非有意限定本专利技术的范围。附图筒要说明从详细说明以及附图中将能更全面地理解本专利技术，在附图中 图1是一种先有技术的电磁电动机的一个橫剖平面图； 图2是根据本专利技术的 一 台电磁电动机的 一 个横剖平面图； 图3是根据图2所示的本专利技术的定子的线圈中心磁极以及外部绕组 石兹才及的一个近距离图；以及图4是本专利技术的一个替代实施例一个平面侧视图。具体实施方式以下优选实施例的说明仅为示例性质并且决非有意限制本专利技术、其 应用、或用途。图2描绘了本专利技术的一个实施例，示出一台电动机100。该电动机 100具有一个电动才几壳体101,该电动才几壳体容纳了一个电动机定子102 以及一个可转动的磁化的转子104。该磁化转子104具有五个》兹才及对 106,它们配置在该;兹化转子104的外部表面的周围。这些^兹才及对106 以一种交替的方式安排这样使一个北极毗邻一个南极。然而，具有较少 的或更多的；兹极对数量和/或这些北才及和南极的一个不同的配置仍是在 本专利技术的范围之内。另外，有有可能使每一磁极的表面积的量值不同。 例如，有可能使南极比北极更宽，或反之亦然。该定子102 ,皮配置为在转子104旋转时与》兹化转子104的；兹4及对 106相互作用。如图2所示，定子102具有三个线圈中心；兹;fe 110连同 六个外部绕组;兹才及112。这些外部绕组》兹才及112以及线圈中心；兹才及110 是以一种交替的方式进行安排。这些线圈中心磁极110等距离地围绕磁 化转子104的圆周进行定位。这些磁极对106被定位为直接地毗邻或者 毗邻于线圈中心磁极110以及外部绕组磁极112。在磁化转子104的这 些磁极对106与每一单独的线圈中心磁极110以及每一单独的外部绕组 磁极112之间有一个气隙114。带有一个电》兹线圈118的线圈架116围绕每一线圈中心》兹极110而 放置，该电^f兹线圈缠绕在线圏架116的周围。本专利技术的这个特别的实施 例不具有一个齿24 (在图l中示出)；因此，缠绕在线圈架116周围的 电；兹线圏118可以更宽，因为有更多的间隙用于将线圏架116以及电》兹 线圏118》文置在该线圈中心;兹才及110的周围。通过改变定子102的构型，有可能容纳一个更宽的电磁线圈118。 图3示出了该线圈中心》兹极110以及一个外部绕组;兹极112的一个展开 图。线圈中心磁极110与外部绕组磁极112的宽度之间存在着差别，因 此将允许装入一个更宽的电磁线圈，然而，这两个磁极间宽度的差别使 外部绕组磁极112与线圏中心磁极110的磁力失去平衡。这些不平衡的 磁力可以通过调整在线圏中心,兹极110的气隙114以及在该外部绕组磁 极112的气隙114来进^t控制。在如图3所示的实例中，该外部绕组;兹 极112具有小于该线圈中心磁极110的一个宽度，这样每个相应的磁极 之间的气隙114是不同的。这也改变了磁力，并且在处理得当时将平衡每个对应的线圈中心磁极110以及外部绕组磁极112的磁力。另一个用于控制转子104的启动转矩的构型是通过调整磁极对106 的表面积或它们的安排而实现的。因此，也有可能使每个单独的^ 兹极具 有一个不同的表面积。例如，北才及可以具有一个比南才及更大的表面积以 产生该启动转矩。本专利技术提供了将电动机定子占有的空间量最小化的优点。另外，使 用一个更大的电磁线圈118将增加电动机转矩和/或减小在电动机运转 过程中遇到的电动机发热以及磨损。参见图4，示出了本专利技术的一个替代实施例。描述了一个电动机200 具有一个定子202，该定子202具有可旋转地置于其内部的一个转子 204。转子204具有可旋转地置于该转子204上的多个》兹极对206。定子 202具有一个线圈中心磁极210以及外部绕组^兹极212。与图4所示相 比，具有一个较小的或较大的定子或转子磁极数量是在本实施例的范围 之内。 一个气隙214一皮定位于转子204的这些》兹才及对206与定子202的 这些石兹才及210, 212之间。本实施例与其他的实施例的不同之处在于线圏中心磁极210与外部 绕组磁极212的宽度不是更宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机，包括：具有至少两个磁性定子磁极的一个定子；可旋转地安排在所述定子中的一个转子，其中所述转子具有至少两个磁性转子磁极，其中所述至少两个定子磁极各自具有面对所述至少两个转子磁极的一个不同的面积；在每一所述至少两个转子磁极和所述至少两个定子磁极之间的一个气隙；其中在每一所述至少两个定子磁极和所述至少两个转子磁极之间的所述气隙的距离是不同的；以及围绕着选自下组中的一个磁极的一个线圈，该组包括所述两个定子磁极的所述至少一个或所述至少两个转子磁极的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-10-6 11/245,3401.一种电动机，包括具有至少两个磁性定子磁极的一个定子；可旋转地安排在所述定子中的一个转子，其中所述转子具有至少两个磁性转子磁极，其中所述至少两个定子磁极各自具有面对所述至少两个转子磁极的一个不同的面积；在每一所述至少两个转子磁极和所述至少两个定子磁极之间的一个气隙；其中在每一所述至少两个定子磁极和所述至少两个转子磁极之间的所述气隙的距离是不同的；以及围绕着选自下组中的一个磁极的一个线圈，该组包括所述两个定子磁极的所述至少一个或所述至少两个转子磁极的至少一个。2. 权利要求1的电动机，其中所述气隙的距离取决于所迷定子磁 极之一 面对的面积与所有其他定子磁极的差别。3. 权利要求1的电动机，其中所述线圈的宽度取决于毗邻所述线 圈的定子磁极的宽度。4. 权利要求1的电动机，其中每一所述至少两个转子磁极具有至 少一个北极和至少一个南极，其中所述至少一个北极的一个转子表面积 不同于所述至少一个南极的转子表面积。5. —种电动机，包4舌 一个壳体；可旋转地置于所述壳体中的一个磁化的转子，其中所述转子具有至 少一对相反的；兹才及；在所述壳体中形成的一个定子，该定子具有至少一个线圈中心磁极 以及至少两个外部绕纽J兹才及；缠绕在一个线圏架上的一个线圈，其中所述线圏和所述线圈架包围 所述至少一个线圈中心；以及在所述每 一 线圈中心i兹极与所述^兹化的转子之间以及所述外部绕 组磁极与所述磁化的转子之间的 一 个气隙，其中所述气隙的尺寸取决于 线圈中心；兹才及与一个所述外部绕组》兹才及之间的面积之差。6. 权利要求5的电动机，其中每一所述至少一个中心磁极的宽度 大于每 一 所述至少两个外部绕组^兹极的面积。7. 权利要求6的电动机，其中缠绕于所述线圏架上的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：RJ特勒，RD基富弗，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]