全平衡式动力马达制造技术

一种全平衡式动力马达，至少包括：　　　　一内定子，具备有复数呈双数型态的Ｎ、Ｓ磁极，每一磁极均独立，单独形成为Ｎ或Ｓ的主磁极型态、及Ｏ（空或中性）磁极等不同磁极；　　　　一外转子，具备有复数呈双数型态的Ｎ、Ｓ极磁铁组，该Ｎ、Ｓ极的磁铁组为相距１２０度位差的连续相间隔设置，且每一磁铁对应有四个磁极；及　　　　一电路，包括以桥开关搭配各单组线圈运用的桥式电路、定位霍尔ＩＣ、中央处理单元及直流电源等彼此连结导通，并受中央处理单元控制运作，获得极性分配、定位系统、控速系统、转速同步等功能、以及同步侦测与速度控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种动力马达的构造，特别是一种采以平衡结合不平衡理论所衍生的结构型态，藉以获得转速快、扭力大且能节省能源的高效率的全平衡式动力马达。
技术介绍
传统动力马达大多是以单相或三相3∶2型式为其结构设计基础，以故意形成不平衡状态，藉以透过不平衡磁场而使转子旋转，达成动力输出；然而，一般马达是将设有永久磁铁的圆筒形转子，包罩于设有激磁线圈的定子轭铁的外缘，并在转子中心设转轴，此转轴再穿设于定子的中心孔内，藉以使转子得以相对于定子同心圆旋转。而藉由上述构件组合，可知传统的动力马达结构于制造组合上甚至实际使用时，将尚有下列的缺点由于定子在导通电源的同时，其所产生的电磁场与转子的永久磁铁所存在的永久磁场间是采3∶2形式排列，以产生相吸与相斥的不平衡交互作用，此乃因结构故意不平衡设计所致，是使此不平衡马达能顺利运转的最主要因素，然而不平衡便有耗损的产生，如扭力、能源等的损失，目前通用马达其特性是扭力大则转速低，转速高则扭力低，形成反比状态，为求扭力与转速同时提高，是很难达成的。且最重要的一般马达总摆脱不了“咬尾现象”所造成的动力损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全平衡式动力马达，本专利技术力求扭力大、转速高且耗损少。然而，要耗损少则必求平衡，但如得到平衡，就无法转动了，因物理现现象‘平则静，不平则动’若既要其动力又要其平衡，则必须在不平衡中求取平衡，又因外转子力臂大于内转子，所以可取得较大的扭力。故本专利技术采用外转子方式设计。本专利技术主要是采外转子成双数的N、S极磁铁，并采相距120度位差的连续间隔设置型式，搭配内定子同样设有双数的可单独为N、S或O等磁极相对应，并施以一由中央处理单元为主的电路结构加以控制，藉此以形成平衡中的不平衡结构设计，而获得运转的目的，并进一步达到绝对的节省能源及大扭力输出的高效率运转，且兼具有量产容易等的功效与优点。下面结合附图以具体实例对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是本专利技术的马达构造剖视图；图2是本专利技术的电路结构图；图3是本专利技术的局部电路图；图4是本专利技术一实施例的动作示意图。附图标号说明内定子1 磁极10；外转子2；磁铁20；电路结构3；桥开关30；单组线圈31；桥式电路32；定位霍尔IC33；中央处理单元34。具体实施例方式参见图1，本专利技术所设计的全平衡式动力马达，主要是运用在外转子马达型式，其构造大抵上具备有构成外转子马达的基本单元，如图中所示的内定子1及外转子2及电路结构3等构造设计，由于其它搭配的零组件皆非关本案创作重点，故容许不再多作叙述，仅就本专利技术案的特征予以详加介绍；其中该内定子1是具备有复数个呈双数型态的N组、S组磁极10(在本实施例中为设有六组，每组四个磁极共廿四个磁极)，该N组与S组的磁极10是采同步更替型式，且每一磁极10均可独立或单独形成为N或S的主磁极型态、以及O(空)极等不同磁极，以分别对应外转子2的复数个磁铁20。该外转子2则具备有复数同样呈双数型态的磁铁20本实施例中采三个N极磁铁(N1、N2、N3)、三个S极磁铁(S1、S2、S3)， 共六个磁铁，至于其在配置上则包括将复数个各为N极与S极的磁铁20采各相距120度的连续间隔型式设置，且每一磁铁20(N1～N3、S1～S3)所包涵范围是涵盖上述6组磁极10的各一组四个磁极10，该四个磁极10分别包括有两个相异于该磁铁20磁性的磁极10、一个中性(空)磁性的磁极10、以及一个相同于该磁铁20磁性的磁极10(如N、O、S、S或S、O、N、N两种型式)，且彼此间是持续地相互交替变化，俾永远配合外转子2磁铁20作磁极变化，以达到持续运转效用。关于其电路结构3部分，可配合参看图2、图3所示的方块图及电路图，由方块图中所见的利用桥开关30搭配各单组线圈(各磁极)31运用的桥式电路32，是用以显示上述每组磁极10的磁性变化原理，而其中定位霍尔IC33能提供外转子2的磁铁20的地址检测，以令外转子2在运转启始或停止时能恰好对应至内定子1的既定磁极10位置，又上述桥开关30、定位霍尔IC33等另连结有一中央处理单元(CPU)34，且复连结有直流电源供应，而能藉此通连及中央处理单元的运作，来获得极性分配、定位系统、控速系统、转速同步等功能、以及同步侦测与速度控制等实用功效。依据上述的动力马达构造，在实际实施的应用上，当导入直流电流后，马达会瞬间产生反应并开始运转，请配合参看图3及图4所示的运转动作示意图；兹就外转子2于运转初期，其为N极的磁铁20中的N1磁铁为例作一说明该N1磁铁20因受到本身涵盖有四个磁极10中的前两者为S磁性的磁极10、以及前一组四个磁极10中最末端同样为S磁性的磁极10的吸引力作用下，而产生如图4中所见顺时针方向的运转情形，同时再搭配该组磁极10中位于最末端为N磁性的磁极10所提供的排斥力(即推力)作用，以促使其运转；而为了防止因采用双数磁极10所构成吸力与推力的平衡状态，及避免产生所谓反拉力现象(即该组磁极10后两个为N磁性的磁极10受本身对应N1磁铁20相邻后方的S3磁铁20的吸引作用)，特将整组磁极10位于后中方低效率的磁极10设计成为O磁性(空)的磁极状态，而不致影响运转，亦不足以消耗电力，如此所构成磁极的不平衡状态而能与N1磁铁20产生的作用为包括前方的吸力与后方的推力，并藉此不平衡状态来达到持续顺畅的运转效果。当图中N1磁铁20逐渐来到原先S1磁铁20所在的位置时，原先对应于S1磁铁20的四个分别为S、O、N、N磁性的磁极10因受中央处理单元34的极性分配控制作用，已早一步逐级变化成为N、O、S、S磁极型态(而S3磁铁20在逐渐位移至原N1位置时应该对应的磁极10，亦由原先的N、O、S、S变化为S、O、N、N磁极型态)，因此能持续使N1磁铁20保持在吸力、推力且无阻力的完美运转动力组合。同理，以此类推，将使外转子2所包含的全部N极与S极的磁铁20均能以此种不平衡的动力组合，而获得高转速、高效率及大扭力的功效。经由上述说明不难发现，本专利技术案所追求的平衡诉求点在于外转子2内部以120度等角间隔设置的三个为N极的磁铁20、与三个为S极的磁铁20的搭配组合，以及内定子1具有的六组每组四个磁极10共廿四个磁极10设计；而不平衡的诉求部分则为在上述内定子1的六组每组各四个磁极10共廿四个磁极10的组合中，每一磁极10均可成为单独的N、S或O磁极，此等极性变化搭配型态则是通过中央处理单元34来控制；由于外转子2的每一磁铁20在运转位移每一个磁极10的距离时，其所对应的该组四个磁极10早已预先作极性变化，故能永远维持着吸力、无作用力及推力的完美动力组合，因此能达到稳定的高效率动力输出效益，如此而为一完美平衡中的不平衡结构设计。值得一提的是，当外转子2运转初始，磁铁20欲离开原对应的数个磁极10时，会产生所谓吸尾现象，而减损效率；因此，本专利技术利用外转子2每一磁铁20对应内定子1的复数磁极10中有一O磁性(空)的磁极10，经相对旋转中的关是而由0(空)磁极10转换成为N或S磁极(斥力磁极)的极性，以将磁铁20推离磁极的吸引，并彻底克服吸尾现象。综上所述，本专利技术全平衡式动力马达，实如所陈具有平衡中的不平衡完美结构设计，且在不耗损动力的原则下，能提高马达的转速、扭力等实质功效。惟以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严进发，严国宾，
申请(专利权)人：严进发，严国宾，
类型：发明
国别省市：