專利名稱：多相無刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電動機(jī)結(jié)構(gòu)，特別是指一種多相無刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
以通用旋轉(zhuǎn)電機(jī)而言，不論直流電機(jī)或交流電機(jī)的運(yùn)作，其轉(zhuǎn)子 與定子間均采用石茲極同性相斥、異性相吸的》茲原理。對于產(chǎn)生一線性 力量的線性電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子被替換以線性電機(jī)的定子和 動子，但操作原理相同。
Kawai等在美國專利授權(quán)公告號5436518中提出一動力產(chǎn)生裝 置，其定子的數(shù)個電磁體的每條磁路被安排彼此獨立。因電磁體被安 排各自的磁路彼此獨立，以便分別單獨被磁化以與其它電磁體無關(guān)， 并對電磁體順序勵磁以控制轉(zhuǎn)子運(yùn)動在一預(yù)定方向。其藉由安排電磁 體各自獨立，來處理毗鄰線圈間》茲通的轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)，使應(yīng)用至電》茲 體的能量可被最大有效利用，以盡量減少妨礙轉(zhuǎn)子運(yùn)動的干擾力量。
在Maslov等于美國專利授權(quán)公告號6891306與上述相關(guān)申請中， 陸綽庭、Maslov等提出一種無刷電機(jī)，其藉由電樞上各自獨立的電 磁體極對的安排以處理毗鄰線圈間的磁通的轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)，且以沿移 動方向排列的場磁極磁鐵與電樞電磁體極對提供了非常集中的磁通 分布。并藉由增加穿過數(shù)個氣隙的場磁極磁鐵與相對的電樞電磁體極 對的表面面積，獲得更大的總有效氣隙表面面積，使石茲通的分布被改 進(jìn)，與促使磁通集中在相對大的表面上，進(jìn)一步促成電機(jī)的高力矩能 力。
Kawai、 Maslov、陸綽庭等在專利中確認(rèn)了》茲通的集中與》茲通的 盡量利用，與磁通損失與干擾效應(yīng)的極小化，與更大的總有效氣隙表 面面積，及電機(jī)在空間中獲得更佳的幾何學(xué)上的平衡，以獲得電機(jī)的 高效率、高力矩與靈活安全的運(yùn)作特性，已經(jīng)被描述在上述的專利應(yīng) 用中。雖然，在電機(jī)中，電磁體組件的線圏被電流激i茲時，導(dǎo)^f茲性的 核心部分連接成對極形成的電磁體卻可提供較大的力矩；但是，在永 久磁鐵通過電磁體時，數(shù)個》茲性隔離的含線圈的電,茲體組件形成額外 的頓轉(zhuǎn)力矩，而造成輸出力矩脈動，將對電機(jī)的操作有不利影響。
在無刷電機(jī)中，頓轉(zhuǎn)力矩是電機(jī)控制性能下降的主因之一，為了 減少頓轉(zhuǎn)力矩的不利影響，可利用更多相群組，以控制轉(zhuǎn)子與定子間 的磁阻變化率。
理論上，電機(jī)因力量的更偶數(shù)運(yùn)用與更多相群組，可獲得更高效
率，以相當(dāng)程度降低頓轉(zhuǎn)力矩的不利影響；但每一額外的相群組使電 機(jī)的電樞電流控制變成更雜。
在一具有兩組相線圏的兩相電機(jī)中，兩個相電流均為一交流正弦
波且是以一 90度相位相互偏移。
在一具有三組相線圈的三相電;^L中，三個相電流均為 一 交流正弦 波且是以一 120度相位相互偏移。
為了筒化，本發(fā)明參考最普通的三相電機(jī)的三相操作，且全部本 發(fā)明的陳述對多于或少于三相的電機(jī)也有效。
圖1A為傳統(tǒng)三相線性電機(jī)中電磁力的習(xí)知平面圖。圖中顯示傳 統(tǒng)三相線性電才幾在移動方向的各位置上，預(yù)定安排作用在移動方向的 每相電磁力Fa、 Fb、 Fc的平面展開圖，因電樞三相線圈中的三相交 流電流，使每相電磁力Fa、 Fb、 Fc的合成力F為定值，并顯示于圖 中。
如上述，傳統(tǒng)上三相電機(jī)已顧及平衡這些考慮，對三相而言，其 每相由至少一個感應(yīng)線圈組成，且必須沿運(yùn)動方向組成，直到一列線 圏成形；當(dāng)所有的相以此法分配時，意即相當(dāng)多數(shù)量的空間在電機(jī)本 身的運(yùn)動方向被占用。
圖1B為三相線性電才幾基礎(chǔ)部件依習(xí)知工藝所作安排。在美國專 利授權(quán)公告號6670730中，Bartolotti等提出一種多相線性電機(jī)， 圖1B中顯示三相線性電機(jī)如何安排》茲鐵6與相線圏5a、 5b、 5c ， 并在每一相線圈里流通相對于毗鄰線圈有120度相位偏移量的一交 流正弦波，以達(dá)到圖1A所顯示效果；此種安排，可在移動方向長度 有限的限制下，藉由增加更多平行氣隙提供更高的力矩輸出，或安排 更多個串聯(lián)且各自獨立移動的個體。其中，鐵磁性材料的條狀物8可 作為沿移動方向排列的毗鄰磁鐵的磁通回歸路徑，但毗鄰的磁極會造 成磁通集中受到影響。
此外，控制轉(zhuǎn)子與定子間的磁阻變化率有各種技術(shù)；其中，藉由 改變定子極或轉(zhuǎn)子極的極表面形狀，并安排定子極表面幾何形狀和轉(zhuǎn) 子磁鐵表面幾何形狀彼此相互歪斜關(guān)聯(lián)以平衡不想要的頓轉(zhuǎn)力矩，已 經(jīng)被Soghomonian等描述在美國專利授權(quán)公告號6717323中；此種 歪斜安排，可抑制頓轉(zhuǎn)力矩的大小的變化比率，使電機(jī)可盡量降低頓 轉(zhuǎn)力矩的不利影響，且不會不利于無刷電機(jī)原有的磁通集中性能。
本發(fā)明將這些運(yùn)作原理應(yīng)用至本發(fā)明的電機(jī)，以改善因電磁體組 件形成的額外頓轉(zhuǎn)力矩對輸出力矩造成脈動
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多相無刷電機(jī)，以降低頓轉(zhuǎn)力矩對輸出
力矩造成脈動；及使電機(jī)在有限移動方向空間條件下，額外提供更高 的力矩輸出，或安排更多個串聯(lián)且各自獨立移動的個體。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是 一種多相無刷電機(jī)，含
有
一個場磁鐵成員，含有數(shù)個具有兩磁極的磁性組件，而該每個磁 性組件兩》茲極的每個》茲極極面只顯示出 一個單一》茲場極性并與另一 個磁極極面的i茲場極性相反； 一個電樞成員，含有相互間磁性隔離的 多相電》茲體組件，而該每個具有成對極的含線圏的電石茲體組件的每個 極都含有各自的極面；該多相電磁體組件與該磁性組件并肩排列，且 該每個磁性組件的兩磁極極面彼此在第 一個方向上被配置以實質(zhì)上 相反，該電磁體組件的成對極的每個極沿著移動方向分別隔著各自的 氣隙與一些該磁性組件的兩磁極其中的一相應(yīng)；并且，藉由在該數(shù)個 電磁體組件的線圏以多相交流電流的流動，使該電磁體組件與相關(guān)的 該磁性組件相互作用，而導(dǎo)致該電樞成員與該場》茲鐵成員在移動方向 上的一相對移動。
上述多相電磁體組件的每一相電磁體組件移動的磁道，與其它相 的電》茲體組件具有不同的移動磁道。
上述多相電石茲體組件的每一相電/f茲體組件不與全部的》茲性組件 相互作用。
上述每個磁性組件兩磁極的每個磁極極面在第二個方向上具有 對應(yīng)的纟及面。
上述沿移動方向毗鄰的石茲性組件相互間無4失石茲性^:觸。 上述數(shù)個》茲性組件的每個》茲極在沿移動方向排列的毗鄰i茲性組 件》茲極，以;茲極極性N/S連續(xù)交替配置。
上述每個磁性組件具有以導(dǎo)磁性材料形成的結(jié)合座；且有永久磁 鐵安置在每個磁性組件的結(jié)合座的內(nèi)側(cè)表面，以形成磁性組件的兩磁 極；而形成磁性組件磁極的每個永久磁鐵在面向氣隙的表面只顯示出 一個單 一磁場極性，并與結(jié)合至磁性組件的結(jié)合座內(nèi)側(cè)i面的永久磁
鐵背面表面的磁場極性相反。
上述電磁體組件的成對極的每個極的極面與該磁性組件的兩磁 極其中相應(yīng)極的極面相互歪斜。
該每個電,茲體組件成對極的極面與該每個》茲性組件兩^茲極的極 面，在其各自面向氣隙的表面上有相同的幾何配置模式。
本發(fā)明還可以是一種多相無刷電機(jī)，含有
一個場磁鐵成員，含有沿移動方向排列的數(shù)個具有兩磁極的含永 久磁鐵的磁性組件，而該每個磁性組件兩磁極的每個磁極極面只顯示 出 一個單一磁場極性并與另 一個磁極極面的磁場極性相反，且該數(shù)個
磁性組件的每個磁極在沿移動方向排列的毗鄰磁性組件磁極，以磁極
極性N/S連續(xù)交替配置； 一個電樞成員，含有沿移動方向排列的數(shù)個 相互間磁性隔離的具有成對極的含線圈的電磁體組件，而該每個電磁 體組件成對極的每個極都含有各自的極面；該每個》茲性組件的兩》茲極 極面彼此在第一個方向上被配置以實質(zhì)上相反，且該電^茲體組件的成 對極的每個極沿著移動方向分別隔著各自的氣隙與該^磁性組件的兩 磁極其+的一相應(yīng)；并且，該電磁體組件的成對極的每個極的極面與 該磁性組件的兩磁極其中相應(yīng)極的極面相互歪斜，藉由在該數(shù)個電磁 體組件的線圈以多相交流電流的流動，使該電磁體組件與相關(guān)的該磁 性組件相互作用，而導(dǎo)致該電樞成員與該場》茲鐵成員在移動方向上的 一相對移動。
上述沿移動方向毗鄰的該/磁性組件相互間無4失石茲性4妻觸。 上述每個電磁體組件成對極的極面與每個磁性組件兩磁極的極 面，在其各自面向氣隙的表面上有相同的幾何配置模式。
采用上述方案，本發(fā)明主要是提供場磁鐵成員磁性組件的兩磁極 極面與電樞成員電磁體組件的成對極極面彼此關(guān)聯(lián)的幾何配置模式， 以控制頓轉(zhuǎn)力矩的變化率；并利用多相群組安排，進(jìn)一步平衡不想要 的頓轉(zhuǎn)力矩，以保障電機(jī)特性中的磁通集中，減小磁通損失使干擾效 應(yīng)極小化。且藉由電樞成員的多相群組安排，與一個或更多無刷電才幾 的幫助，而增加電機(jī)在三維空間中更多的平行氣隙，使電機(jī)在有限的 移動方向空間條件下，還可獲得提供更高力矩輸出或安排更多個串聯(lián) 且各自獨立移動的個體，如此，可使本發(fā)明可具有下述的特點與效果
1、 本發(fā)明藉由電機(jī)電樞成員的多相安排，使多相無刷電機(jī)可平 4紆電才幾的頓轉(zhuǎn)力矩。
2、 本發(fā)明藉由電機(jī)電樞成員的多相安排，與一個或更多無刷電 機(jī)的幫助，使電機(jī)能在針對需要較小輸出力矩的個體，可在移動方向 保留相當(dāng)程度空間，以視需要安排更多各自獨立移動的個體。
3、 本發(fā)明藉由電機(jī)電樞成員的多相安排，與一個或更多無刷電 機(jī)的幫助，以增加更多的平行氣隙，使電機(jī)能在空間增加有限的狀況 下提供更高的力矩。
4、 本發(fā)明可針對無刷電機(jī)的特性具有力量的更偶數(shù)運(yùn)用、磁通 的集中、毗鄰線圈間的》茲通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)的去除；并使該無刷電機(jī)藉 由電樞成員的多相群組安排，與場,茲鐵成員》茲極極面與相應(yīng)電樞成員 相應(yīng)極極面彼此關(guān)聯(lián)以相互歪斜，使電機(jī)可相當(dāng)程度的降低與平衡頓 轉(zhuǎn)力矩對輸出力矩造成脈動，其藉由適當(dāng)安排場》茲鐵成員^茲極極面與 相應(yīng)電樞成員相應(yīng)極極面彼此關(guān)聯(lián)的幾何配置模式，以控制多相無刷 電機(jī)中永久磁鐵與電磁體間頓轉(zhuǎn)力矩的變化率，與保持磁通集中的優(yōu) 點，并達(dá)到進(jìn)一步的平衡頓轉(zhuǎn)力矩對輸出力矩的不利影響。
5、 本發(fā)明為了克服在沿移動方向上安排有一序列的多相電石茲體， 使電機(jī)在移動方向的空間有許多被占用，而對電才幾在移動方向上同時 安排多個串聯(lián)且各自獨立移動的個體不利；其藉由電樞成員的多相安 排，與一個或更多無刷電機(jī)的幫助，及場》茲鐵成員i茲極極面與相應(yīng)電
樞成員相應(yīng)極極面彼此關(guān)聯(lián)以相互歪斜，使該多相無刷電機(jī)可相當(dāng)程 度的降低與平衡頓轉(zhuǎn)力矩對輸出力矩造成脈動，使電機(jī)在移動方向空 間有限下，安排更多串聯(lián)且各自獨立移動的個體。
6、 本發(fā)明藉由電機(jī)電樞成員的多相安排，與一個或更多無刷電 機(jī)的幫助，以及場磁鐵成員磁極極面與相應(yīng)電樞成員相應(yīng)極極面彼此 關(guān)聯(lián)以相互歪斜，使該多相無刷電機(jī)可相當(dāng)程度的P爭低與平衡頓轉(zhuǎn)力 矩對輸出力矩造成脈動；使電機(jī)進(jìn)一步增加有效氣隙表面面積，以在 空間增加有限的狀況下提供更高力矩。
7、 本發(fā)明藉由電機(jī)的電樞成員的多相安排，與一個或更多無刷 電機(jī)的幫助，并增加更多的平行氣隙，以及場磁4失成員》茲極極面與相 應(yīng)電樞成員相應(yīng)極極面彼此關(guān)聯(lián)以相互歪斜；使電機(jī)更進(jìn)一步增加有 效氣隙表面面積，以在空間幾乎不增加的狀況下提供更進(jìn)一步的高力 矩。
8、 本發(fā)明可被運(yùn)作以一旋轉(zhuǎn)電機(jī)或線性電機(jī)。


圖1A為傳統(tǒng)三相線性電機(jī)中電磁力的習(xí)知平面圖1B為三相線性電機(jī)基礎(chǔ)部件依習(xí)知工藝所作安排；
圖2為中國臺灣專利申請?zhí)?95123056中的無刷電機(jī)的作為轉(zhuǎn)子 的場磁鐵成員與作為定子的電樞成員的例示性剖示圖3為組合三個圖2的無刷電機(jī)沿軸向布置而得的立體分解圖4A為圖3的無刷電機(jī)的部分詳細(xì)截面圖4B為類同于圖4A的一個改變結(jié)構(gòu)的部分詳細(xì)截面圖，其組合 三個中國臺灣專利申請?zhí)?95123056的無刷電機(jī)的較佳實施例沿徑 向布置而得的部分詳細(xì)截面圖4C為類同于圖4A的另一改變結(jié)構(gòu)的部分詳細(xì)截面圖，其組合 三個中國臺灣專利申請?zhí)?94147394的無刷電^/L的較佳實施例沿軸 向布置而得的部分詳細(xì)誠面圖5為依據(jù)圖4A的無刷電機(jī)的場磁鐵成員磁性組件兩磁極其中 的一磁極極面與相應(yīng)的電樞成員電》茲體組件成對極的相應(yīng)極極面的 部份平面布局的示意圖6A為本發(fā)明第一實施例的多相無刷電機(jī)的場磁鐵成員磁性組 件兩磁極其中的一磁極極面與相應(yīng)的電樞成員電磁體組件成對極的 相應(yīng)極極面的表面部份平面布局的示意圖6B為本發(fā)明第二實施例的多相無刷電機(jī)的場磁鐵成員磁性組 件兩石茲極其中的一》茲才及才及面與相應(yīng)的電樞成員電》茲體組件成對極的 相應(yīng)極極面的表面部份平面布局的示意圖7為本發(fā)明第三實施例的多相無刷電機(jī)的場磁鐵成員磁性組 件兩磁極其中的 一磁極極面與相應(yīng)的電樞成員電磁體組件成對極的 相應(yīng)極極面的表面部4分平面布局的示意圖8為本發(fā)明第四實施例，類同于圖7中的平面布局的示意圖的 一個改變結(jié)構(gòu)的部^f分平面布局的示意圖9為本發(fā)明第五實施例，類同于圖8中的平面布局的示意圖的 另 一改變結(jié)構(gòu)的部Y分平面布局的示意圖IO為本發(fā)明第六實施例，類同于圖7中的平面布局的示意圖 的一個改變結(jié)構(gòu)的部^f分平面布局的示意圖11為本發(fā)明第七實施例的電樞成員的部份立體分解圖12為圖11結(jié)構(gòu)的電樞成員的部份立體分解圖的組合圖13A至13L為依據(jù)本發(fā)明的多相無刷電機(jī)的電磁體組件成對極 與磁性組件兩磁極的極面部份的各種配置的平面布局實施例。
主要組件符號說明
6 f茲纟失 8 條狀物 5a、 5b、 5c 相線圈
F 合成力 Fa、 Fb、 Fc 每相電》茲力
83轉(zhuǎn)子外環(huán) 74旋轉(zhuǎn)軸
51、 52、 51cl、 52cl、 51c2、 52c2、 51c3、 52c3、 51d、 52d、 51al、
52al永久磁鐵
55》茲性組件的結(jié)合座
63電磁體組件核心部分
61、 62、 61cl、 62cl、 61c2、 62c2、 61c3、 62c3、 61d、 62d、 61al 電磁體組件成對極
65、 65cl、 65c2、 65c3電》茲體成員的線圈
21、 22分隔定子及轉(zhuǎn)子的氣隙
32沿移動方向毗鄰的石茲性組件的極間間隙
33沿移動方向ffl比鄰的電》茲體組件的才及間間隙
Cl、 C2、 C3場》茲極成員
Dl、 D2、 D3電樞成員
80轉(zhuǎn)子盤
69電磁體組件的結(jié)合座
601cl、 601c2、 601c3定子固定柱 611al固接板
611aa固接板在長條形片體結(jié)合處的孔洞 61 lab固定組件
具體實施例方式
本發(fā)明的無刷電機(jī)具有的電樞成員含數(shù)個磁性隔離的電磁體組 件以與含數(shù)個磁性組件的場磁鐵成員相互作用，以獲得磁通的集中與
力量的偶數(shù)利用，并藉由增加穿過數(shù)個氣隙的場^茲^^成員與相應(yīng)的電 樞成員的極面表面面積，促使力量的更偶數(shù)利用，如Maslov等于 美國專利授權(quán)公告號6891306與上述相關(guān)申請案。 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明
圖2為中國專利申請?zhí)?00610100123中的無刷電機(jī)的作為轉(zhuǎn)子 的場磁鐵成員與作為定子的電樞成員的例示性剖示圖。在轉(zhuǎn)子外環(huán) 83內(nèi)，轉(zhuǎn)子上含有沿移動方向排列的數(shù)個含永久磁4失51或52的磁 性組件，環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸74的圓周方向以磁場極性N/S連續(xù)交替配置， 以構(gòu)成輪狀的轉(zhuǎn)子環(huán)。而且，形成磁性組件磁極的每個永久磁鐵在面 向氣隙的表面只顯示出 一個單一磁場極性，并與結(jié)合至磁性組件的結(jié) 合座55內(nèi)側(cè)表面的永久磁鐵背面表面的磁場極性相反；使作為兩磁 極的永久磁鐵的每個磁極極面只顯示出 一個單一磁場極性并與另一 個磁極極面的磁場極性相反，且每個磁性組件的兩磁極上的永久磁鐵 彼此以垂直于移動方向的間隙分隔。因而，藉由》茲性組件的導(dǎo)石茲性物 質(zhì)制造的結(jié)合座55，使磁通集中在磁性組件兩磁極的端部。定子上 含有沿移動方向排列的數(shù)個相互間以磁性隔離的含線圈65的電磁體 組件，而每個電磁體組件具有一導(dǎo)磁性的核心部分63連接的成對極 61、 62,當(dāng)電石茲體組件上的線圏受到激;茲時，其/f茲通經(jīng)由電》茲體核心 部分63、成對極61、 62，透過分隔定子及轉(zhuǎn)子的氣隙21、 22與轉(zhuǎn)子 磁性組件的兩永久磁鐵51、 52相互間作電磁的交互作用。其中，每 個磁性組件的兩;茲極極面彼此在第 一個方向上^L配置以實質(zhì)上相反， 且電磁體組件的成對極的每個極沿著移動方向分別隔著各自的氣隙 與》茲性組件的兩;茲極其中的一相應(yīng)。環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向形成定 子環(huán)的數(shù)個電磁體組件藉由非導(dǎo)磁性物質(zhì)制造的結(jié)合座組裝于定子， 使每個定子電》茲體組件相互間的磁路實質(zhì)上各自獨立，以處理毗鄰線 圈間磁通的轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)。
圖2中，沿移動方向毗鄰的磁性組件相互間無鐵i茲性接觸；而且， 沿移動方向毗鄰的/f茲性組件的極間間隙32不需完全相同，以《更與定 子上的電》茲體組件適當(dāng)?shù)呐浜?；此外，沿移動方向毗鄰的電石茲體組件
的極間間隙33不需完全相同，以便經(jīng)由合宜安排，降低無刷電機(jī)的 轉(zhuǎn)矩脈動，達(dá)成所需的平順運(yùn)轉(zhuǎn)。此種安排，使轉(zhuǎn)子磁性組件配合定 子電A茲體組件可得到更集中的磁通分布，以提供更好的無刷電機(jī)特 性。因而，藉由磁通集中，磁通盡量利用，磁通損失和轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng) 的極小化，以獲得電機(jī)在高力矩輸出時提供高效率操作。
圖3為組合三個圖二的無刷電機(jī)沿軸向布置而得的立體分解圖。 圖4A為圖3的無刷電機(jī)的部分詳細(xì)截面圖。其中，三個轉(zhuǎn)子外環(huán)83 各自結(jié)合三個場^茲4及成員Cl、 C2、 C3其中的一，且圖3中的三個場 》茲極成員各自與其相應(yīng)的電樞成員Dl、 D2、 D3相應(yīng)；作為轉(zhuǎn)子的場 磁鐵成員藉由三個轉(zhuǎn)子外環(huán)的相互結(jié)合，以及組合兩側(cè)面的轉(zhuǎn)子盤 80,并透過軸承與固定軸結(jié)合；作為定子的電樞成員則直接與固定軸 結(jié)合。定子上，電》茲體組件藉由結(jié)合座69形成定子的一部分。每個 電磁體組件含有一導(dǎo)磁性的核心部分連接的成對才及61、 62，且有一 線圈65在電磁體組件的核心部分上形成；環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向 形成定子環(huán)的數(shù)個電》茲體組件成對極的兩極61、 62分別隔著各自的 氣隙與轉(zhuǎn)子磁性組件的兩永久磁鐵磁極51、 5 2各自相應(yīng)。當(dāng)電磁體 組件的線圈受激》茲時，其^f茲通經(jīng)電》茲體核心部分、成對極61、 62， 透過分隔定子及轉(zhuǎn)子的氣隙與磁性組件的兩永久磁鐵51、 52相互間 作電^茲交互作用。
在軸上排列數(shù)個極對作為電機(jī)組織上的構(gòu)造，已被描述在上述專 利應(yīng)用中。
更進(jìn)一步的改進(jìn)，圖4B為類同于圖4A的一個改變結(jié)構(gòu)的部分詳 細(xì)截面圖，其組合三個中國專利申請?zhí)?00610100123的無刷電機(jī)的 較佳實施例沿徑向布置而得的部分詳細(xì)截面圖。藉由增加穿過氣隙的 》茲性組件兩石茲才及與相對的電;茲體組件成對才及的表面面積，促H磁通集 中在相對大的表面上，而磁通分布也可改進(jìn)成更平衡。在作為轉(zhuǎn)子的 場石茲鐵成員上，每個》茲性組件兩》茲極51cl、 52cl、 51c2、 52c2、 51c3、 52c3極面不但彼此在第一個方向上被配置以實質(zhì)上相反，以及，每 個磁性組件兩磁極的每個磁極極面在第二個方向上具有對應(yīng)的極面。 定子上，含線圈65cl、 65c2、 65c3的電i茲體組件藉由定子固定柱 601cl、 601c2、 601c3形成定子的一部分；4吏作為定子的電樞成員的 電磁體組件成對極61cl、 62cl、 61c2、 62c2、 61c3、 62c3的每個極 沿移動方向隔著各自的氣隙與對應(yīng)的磁性組件的兩^f茲極其中的一相 應(yīng)。因而，磁性組件的每個永久磁鐵磁極各自具有三個磁場極性相同 的極面，使;茲性組件的4個》茲極的極面各自隔著氣隙與定子成對極的 相應(yīng)4及的相應(yīng)才及面相互作用。
圖4C為類同于圖4A的另一改變結(jié)構(gòu)的部分詳細(xì)截面圖，其組合 三個中國專利申請?zhí)?00610033053的無刷電機(jī)的較佳實施例沿軸向
布置而得的部分詳細(xì)截面圖。藉由增加穿過氣隙的,茲性組件兩》茲極與 相對的電磁體組件成對極的表面面積，促使磁通集中在相對大的表面
上。在作為轉(zhuǎn)子的場石茲鐵成員上，每個磁性組件的兩i茲極51d、 52d 極面不但彼此在第一個方向上被配置以實質(zhì)上相反，以及，每個磁性 組件兩磁極的每個磁極極面在第二個方向上具有對應(yīng)的極面。作為定 子的電樞成員的電》茲體組件的成對極61d、 62d的每個極沿移動方向 隔著各自的氣隙與對應(yīng)的》茲性組件的兩石茲極其中的一相應(yīng)。因而，》茲
性組件的每個永久石茲鐵》茲極各自具有三個磁場極性相同的極面，使磁 性組件的每個》茲極的極面各自隔著氣隙與定子成對才及的相應(yīng)才及的相 應(yīng)才及面相互作用。
在圖4B與圖4C中，電》茲體組件成對極具約相同的極面面積，且 磁性組件兩磁極也具約相同的極面面積。雖然，藉由導(dǎo)》茲性材料的適 當(dāng)安排，電磁體組件成對極具約相同大小的極面面積的電磁體組件的 極面面積，與磁性組件兩磁極具約相同大小的極面面積的磁性組件的 極面面積不一定要相同； <旦一個電》茲體組件成對才及的才及面面積與一個 磁性組件兩磁極的極面面積約相同，可促使電磁體組件成對極與磁性 組件兩磁極上的磁通分布更平衡，并進(jìn)一步促成電機(jī)的幾何學(xué)上的平 衡需求。
此種安排，因電機(jī)在空間中獲得更佳的幾何學(xué)上平衡，與增加穿 過氣隙的總有效氣隙表面面積，而利于在幾乎不額外增加空間的環(huán)境 中使用，且獲得電機(jī)的靈活安全運(yùn)作特性的進(jìn)一步改進(jìn)。
圖5為依據(jù)圖4A的無刷電機(jī)的場磁鐵成員磁性組件兩磁極其中
部份平面布局的示意圖。圖中，以》茲性組件》茲極極面的其中的一與相 應(yīng)的電》茲體組件的相應(yīng)極極面作為例示說明；上半部顯示一組相鄰的 三個電》茲體組件的成對極其中的一的極面61沿移動方向的平面布 局；下半部顯示五組相鄰的三個石茲性組件的永久》茲4失;f及面51沿移動 方向的平面布局，沿移動方向毗鄰的磁性組件以間隙32分隔。圖5 中，上方的電》茲體組件的成對極極面與上方的》茲性組件的永久磁鐵極 面相應(yīng)，中間的電》茲體組件的成對極極面與中間的》茲性組件的7JC久石茲 4失才及面相應(yīng)，下方的電石茲體組件的成對招il面與下方的石茲性組件的永 久磁鐵極面相應(yīng)，且電磁體組件相互間以磁性隔離。此種結(jié)構(gòu)，為了 驅(qū)動作為動子的電樞成員移動，在沿移動方向上，必需安排有一序列 的多組電i茲體組件，并對沿移動方向上的電磁體順序勵磁以控制動子 運(yùn)動在一預(yù)定方向；但在電機(jī)運(yùn)作時，因永久磁鐵通過電石茲體造成額 外的頓轉(zhuǎn)力矩，對電機(jī)操作有不利影響。相較于一個無刷電機(jī)，此種 三個無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)的頓轉(zhuǎn)力矩被累力口；而且，電機(jī)在移動方向上不得 不留下許多空間以安排必需的電磁體，造成電機(jī)在移動方向的空間有
許多被占用；此種狀況對電機(jī)在移動方向的空間上同時安排多個串聯(lián) 且各自獨立移動的個體不利。
圖6A為本發(fā)明第一實施例的多相無刷電機(jī)的場磁鐵成員磁性組 件兩磁極其中的一磁極極面與相應(yīng)的電樞成員電磁體組件成對極的 相應(yīng)極極面的表面部份平面布局的示意圖。為了使圖5中的作為動子 的電樞成員僅有一組相鄰的三個電i茲體組件能平順移動，圖6A中顯 示磁性組件的磁極極面61與相應(yīng)的電磁體組件的相應(yīng)極極面51是如 何改變圖5中的磁性組件與相應(yīng)的電磁體組件的結(jié)構(gòu)安排以依據(jù)本 發(fā)明被安排在多相無刷電機(jī)中，以達(dá)成圖1A中描述的效應(yīng)。圖中， 一多相無刷電機(jī)含有一場磁鐵成員與一電樞成員。場磁鐵成員含有數(shù) 個具有兩磁極的含永久磁鐵的磁性組件，而每個磁性組件兩磁極的每 個磁極極面只顯示出 一個單一磁場極性并與另 一個磁極極面的磁場 極性相反；電樞成員含有相互間》茲性隔離的多相電》茲體組件，而每個 具有成對極的含線圈的電磁體組件的每個極都含有各自的極面；其 中，多相電磁體組件與該磁性組件并肩排列，且每個磁性組件的兩磁 極極面彼此在第一個方向上被配置以實質(zhì)上相反，電磁體組件的成對 極的每個極沿著移動方向分別隔著各自的氣隙與一些磁性組件的兩 》茲極其中的一相應(yīng)。藉由每一相的電》茲體組件移動的i茲道，與其它相 的電磁體組件具有不同的移動磁道，以獲得每一相的電》茲體組件不與 全部的》茲性組件相互作用；且每個^茲性組件的兩^茲極上的永久》茲鐵彼 此以垂直于移動方向的間隙分隔，與數(shù)個磁性組件的每個磁極在沿移 動方向排列的毗鄰磁性組件磁極，以磁極極性N/S連續(xù)交替配置。而 作為定子的場磁鐵成員以相鄰的三個磁性組件的磁極極面被安排在 垂直于移動方向上相互偏移，并在一組相鄰的三個電》茲體組件的線圏 中加入三相電流，而每相的電流波形為一正弦圖，以使電機(jī)獲得基本 上為定值的合成力，而且只需一組相鄰的三個電磁體組件即可控制該 電樞成員與場^茲鐵成員在移動方向上以 一預(yù)定方向的一相對移動。此 種偏移雖可某種程度的降低頓轉(zhuǎn)力矩的千擾；但永久磁鐵通過電磁體 造成的額外頓轉(zhuǎn)力矩，仍將干擾電機(jī)操作。
圖6B為本發(fā)明第二實施例的多相無刷電機(jī)的場磁鐵成員磁性組 件兩石茲極其中的 一箱t極極面與相應(yīng)的電樞成員電》茲體組件成對極的 相應(yīng)極極面的表面部份平面布局的示意圖。圖6B為圖2結(jié)構(gòu)的電機(jī) 的一個改變結(jié)構(gòu)的磁性組件兩磁極其中的一磁極極面61與相應(yīng)的電 磁體組件成對極的相應(yīng)極極面51的表面部份平面布局的示意圖。圖 中， 一多相無刷電機(jī)含有一場磁鐵成員與一電樞成員。場磁鐵成員含 有沿移動方向排列的數(shù)個具有兩磁極的含永久磁鐵的磁性組件，而每 個磁性組件兩磁極的每個磁極極面只顯示出一個單一磁場極性并與 另 一個磁極極面的》茲場極性相反；電樞成員含有沿移動方向排列的數(shù)
個相互間磁性隔離的具有成對極的含線圈的電磁體組件，而每個電磁 體組件成對極的每個極都含有各自的極面。其中，數(shù)個磁性組件的每
個磁極在沿移動方向排列的毗鄰磁性組件磁極，以磁極極性N/S連續(xù) 交替配置，且每個石茲性組件的兩磁極極面彼此在第一個方向上被配置 以實質(zhì)上相反，而電^茲體組件的成對極的每個極沿著移動方向分別隔 著各自的氣隙與該》茲性組件的兩磁極其中的一相應(yīng)。雖然，沿著移動 方向毗鄰的f茲性組件間的間隙32不需完全相同，與沿著移動方向毗 鄰的電磁體組件間的間隙33不需完全相同，以便適當(dāng)?shù)南嗷ヅ浜希?經(jīng)過合宜安排，來降低無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動。但是，電磁體組件的成 對極的每個極的極面與磁性組件的兩磁極其中相應(yīng)極的極面在空間 中以預(yù)定的位置相互偏移，與相同的電磁體組件間的間隙33、相同 的^f茲性組件間的間隙32，并藉由在^t個電》茲體組件的線圈以多相交 流電流的流動，而每相的電流波形為一正弦圖，使/磁性組件與電》茲體 組件相互作用，而導(dǎo)致電樞成員與場石茲鐵成員在移動方向上以 一預(yù)定 方向的一相對移動，以達(dá)成圖1A中描述的效應(yīng)。此種安排可^f吏電枳^ 的電樞電流的控制簡化。在此以三相作為例示。
在第二實施例中，為了驅(qū)動場石IH失成員移動，在沿移動方向上， 必需安排有一序列的多相電磁體組件，因而，電機(jī)在移動方向上不得 不留下許多空間以安排必需的電磁體組件，此狀況造成電機(jī)在移動方 向的空間有許多被占用，對電機(jī)在移動方向的空間上同時安排多個串 聯(lián)且各自獨立移動的個體不利。
圖7為本發(fā)明第三實施例的多相無刷電機(jī)的場磁鐵成員磁性組 件兩磁極其中的一磁極極面與相應(yīng)的電樞成員電磁體組件成對極的 相應(yīng)極極面的表面部^f分平面布局的示意圖。圖8為本發(fā)明第四實施 例，類同于圖7中的平面布局的示意圖的一個改變結(jié)構(gòu)的部份平面布 局的示意圖。圖中顯示垂直于移動方向相鄰的三個磁性組件的磁極極 面61al除了被安排在垂直于移動方向上相互偏移，而且與相應(yīng)的電 磁體組件的相應(yīng)極極面51還具有歪斜關(guān)聯(lián)；此種歪斜安排，可抑制 頓轉(zhuǎn)力矩的大小的變化比率，以進(jìn)一步降低頓轉(zhuǎn)力矩對電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的干 擾。
在圖7與圖8中，當(dāng)電磁體的極面邊緣在接近或離開永久磁鐵的 極面邊緣時，因相互作用的極面邊纟斜目互歪斜關(guān)聯(lián)，使作用在電磁體 與永久磁鐵的額外頓轉(zhuǎn)力矩的變動不會突變，而相當(dāng)程度的降低因額 外頓轉(zhuǎn)力矩造成的電機(jī)頓動；藉由此種歪斜安排，可以緩和電磁體與 永久^茲鐵的額外頓轉(zhuǎn)力矩的變動，而配合相鄰的三個電^茲體組件使相 鄰的三個磁性組件的磁極極面在垂直于移動方向上相互偏移，可使頓 轉(zhuǎn)力矩因相互抵消而進(jìn)一步平穩(wěn)頓轉(zhuǎn)力矩的變動。 如第三、第四實施例，相鄰的三個電^茲體組件的線圈中加入三相 電流，可使電機(jī)獲得基本上為定值的合成力。此狀況有利于電機(jī)在移 動方向的空間上同時安排多個串聯(lián)且各自獨立移動的個體。
圖9為本發(fā)明第五實施例，類同于圖8中的平面布局的示意圖的 另一改變結(jié)構(gòu)的部份平面布局的示意圖。圖中顯示相鄰的三個電磁體 組件的極面51 ;陂安排在垂直于移動方向上相互偏移；而相鄰的三個 磁性組件的》茲極極面61al則在垂直于移動方向上排列，且與相應(yīng)的 電,茲體組件的相應(yīng)核j及面歪斜關(guān)耳關(guān)。
圖8與圖9的實施例提供的多相無刷電機(jī)，其沿移動方向毗鄰的 電磁體組件間的間隙3 3使毗鄰的電磁體組件相互間無鐵i茲性接觸， 以降低毗鄰線圏間的石茲通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)；而沿移動方向毗鄰的i茲性組 件間的間隙32使毗鄰的磁性組件相互間以磁性隔離，可使磁極磁通 分布更平坦。其中，沿移動方向排列的多組具有成對^L的電》茲體組件 相互間以磁性隔離，且每一相含線圏的電磁體組件移動的磁道，與其 它相含線圈的電》茲體組件具有不同的移動^茲道，以使每一相含線圈的 電,茲體組件不與全部的i茲性組件相互作用。第四與第五實施例在相同 的輸入下獲得相同的輸出特性。而且，對需求高力矩的很多應(yīng)用來說， 無論如何，空間都是有限的；此種安排，可使電機(jī)能在相同空間的限 制下提供更高且平順的輸出。
圖10為本發(fā)明第六實施例，類同于圖7中的平面布局的示意圖 的一個改變結(jié)構(gòu)的部份平面布局的示意圖。第三實施例的電磁體組件 成對極極面被改變成第六實施例的此種幾何配置才莫式，可作為平緩與 改變電磁體組件與磁性組件間的磁阻變化率的另一種選擇。如圖10 的例示，電磁體組件成對極的一極面51al與磁性組件兩磁極的一極 面61，在它們各自面向氣隙的表面上有各自相同的幾何配置模式。 第六實施例中，每個電》茲體組件成對極的兩極極面與每個石茲性組件兩 磁極的兩極極面，在它們面向氣隙的表面上有各自相同的幾何配置模 式(未顯示)，使》茲性組件兩》茲極的兩極極面與相應(yīng)電石茲體組件的相 應(yīng)極極面具有與前述實施例不同的歪斜關(guān)聯(lián)。此不同狀況的歪斜關(guān)聯(lián) 改變，仍具有平緩電石茲體組件與^f茲性組件間的頓轉(zhuǎn)力矩變化率的功 效，且與前述實施例具有不同的頓轉(zhuǎn)力矩變化率。
圖11為本發(fā)明第七實施例的電樞成員的部份立體分解圖。圖12 為圖11結(jié)構(gòu)的電樞成員的部份立體分解圖的組合圖。第七實施例中， 如同圖4B或圖4C的無刷電機(jī)，藉由增加穿過氣隙的磁性組件兩磁極 與相應(yīng)電磁體組件成對極的極面面積，促使磁通集中在相對大的表面 上；因而，每個磁性組件兩磁極的每個磁極極面在第二個方向上具有 對應(yīng)的極面，使i茲性組件的兩磁極的每個極各自具有約呈U形極面 (未顯示)。此外，在第七實施例中，類似第一實施例的例示安排，
場磁鐵成員以相鄰的三個磁性組件的磁極極面被安排在垂直于移動 方向上相互偏移。其中，沿著移動方向排列的多組具有成對極的電磁 體組件相互間以/磁性隔離，且藉由每一相的電》茲體組件移動的^茲道， 與其它相的電磁體組件具有不同的移動磁道，以使每相含線圈的電磁
體組件不與全部i茲性組件相互作用；且在相鄰的三個電石茲體組件的線 圈中加入三相電流，以控制動子運(yùn)動在一預(yù)定方向(未顯示)。為了 配合磁性組件的-茲極極面，電樞成員的電i茲體組件成對極的每個橢圓 形極51al、 52al極面彼此在第一個方向上被配置以實質(zhì)上相反，且 每個橢圓形極極面在第二個方向上具有極面與相應(yīng)的》茲性組件磁極 極面對應(yīng)；電》茲體組件在第二個方向上的極面?zhèn)冗叺膱A弧弧面有一斜 面以供組裝時與非導(dǎo)^f茲性材料形成的固接板611al契合。每個固接板 611al可形容成兩個相同部件的組成，每個部件為約成同心圓弧且兩 側(cè)側(cè)邊具有彎曲圓弧的長條形片體，將兩個相同長條形片體部件的末 端結(jié)合，而在長條形片體結(jié)合處的孔洞611aa可作為在第二個方向上 對應(yīng)的兩個固接寺反相互間以傳統(tǒng)固定方式固定。固定組件611ab即為 此種表示。在組裝時，每個長條形片體兩側(cè)側(cè)邊的彎曲圓弧弧面的斜 面與電磁體組件在第二個方向上的極面?zhèn)冗叺膱A弧弧面的斜面配合。 固接板上的孔洞可作為兩相鄰接的固接板相互間的結(jié)合，并藉由支撐 柱的幫助，使數(shù)個電磁體組件沿移動方向配置以形成電樞成員。如圖 11與圖12中的例示。
第七實施例中，藉由穿過氣隙的場^茲<鐵成員兩》茲極與相應(yīng)的電樞 成員成對極的極面表面面積的額外增加，可促使磁通集中在相對大的 表面上，來進(jìn)一步地增進(jìn)無刷電機(jī)的高輸出能力；同時藉由增加多相 無刷電機(jī)的額外極面，使磁性組件的兩永久磁鐵磁極極面具有相同大 小的極面積，以及電》茲體組件成對極的兩極極面積大小相同，提供了 額外的構(gòu)造優(yōu)點。此種改進(jìn)使電機(jī)可獲得具有均衡磁通分布的兩極， 也可改善因幾何學(xué)上的不平^f紆而產(chǎn)生的不佳效應(yīng)。
第四、第五與第七實施例中，相同尺寸的電;茲體組件極面與相同 尺寸的磁性組件極面會因頓轉(zhuǎn)力矩的作用而傾向移動動子到一個平 衡位置，且因多組電i茲體組件而加大頓轉(zhuǎn)力矩的不利影響。然而，在 輸入三相電流不變的條件下，為了使電磁體組件與磁性組件間的磁阻 極小化，可藉由安排每組石茲體組件的極面與其它組》茲體組件的極面， 相對于各自相應(yīng)的磁性組件的極面具有不同狀況的歪斜關(guān)聯(lián)，藉由不 同狀況的歪斜關(guān)耳關(guān)造成不同的頓轉(zhuǎn)力矩變化率，降低因多組電磁體組 件而增大的頓轉(zhuǎn)力矩。當(dāng)然，也可安排每組電;茲體組件的極面尺寸與 其它組電磁體組件的極面尺寸的差異，以及每組磁性組件的極面尺寸 其它組磁性組件的極面尺寸也可彼此不同，以降低頓轉(zhuǎn)力矩(未顯 示)。
在第二實施例中，在輸入三相電流不變的條件下，為了使電》茲體 組件與磁性組件間的磁阻極小化，可藉由安排每組磁體組件的極面與 其它組》茲體組件的才及面，相對于各自相應(yīng)的i茲性組件的極面具有不同 狀況的歪斜關(guān)聯(lián)，藉由其不同的頓轉(zhuǎn)力矩變化率，降低因多組電》茲體 組件而增大的頓轉(zhuǎn)力矩(未顯示)。當(dāng)然，也可如七實施例的例示， 藉由額外增加在第二個方向上的穿過氣隙的磁性組件的極面與相應(yīng) 的電磁體組件的極面，以獲得穿過氣隙的場磁鐵成員磁極與相應(yīng)的電 樞成員的表面面積的額外增加，而促使磁通集中在相對大的表面上， 來進(jìn)一步地增進(jìn)多相無刷電機(jī)的高輸出能力(未顯示)。
圖13A至13L為依據(jù)本發(fā)明的多相無刷電機(jī)的電磁體組件成對極 與磁性組件兩磁極的極面部份的各種配置的平面布局實施例。在圖中 各種不同形態(tài)的幾何配置模式可作為電》茲體組件成對極的極面與磁 性組件兩磁極的極面表面幾何模式的選擇，如圖10的第六實施例與 圖7的第三實施例相互間替換的例示。在圖13A至13L中，各種不同 形態(tài)的幾何配置模式的極面可提供電磁體組件與磁性組件間具有不 同狀況的歪斜關(guān)聯(lián)；可藉由適宜的匹配，以獲得想要的電磁體組件與 磁性組件間的磁阻變化率。顯示在圖13A至13L中的各種形態(tài)的幾何 配置模式可藉由粉末材質(zhì)的軟性鐵心材料制造，圖中各種形態(tài)的幾何 配置模式只，^為例示而非作為限制。、—《，、
機(jī)，以及同步類型的多相無刷線性電機(jī)；其中，同步類型的多相無刷 電機(jī)可為永久磁鐵型式或是直流電流激磁型式。
雖然磁性組件與電磁體組件的特定數(shù)目被例示在前述實施例中， 但本發(fā)明具體化實現(xiàn)時，可依需求安排實際數(shù)目，以符合設(shè)計所需要 求。且對場f茲鐵成員或是電樞成員任何一者而言，其所組成組件的尺 寸可規(guī)格化的制造，以有利于制造簡化。本發(fā)明的多相無刷電機(jī)可降 低頓轉(zhuǎn)力矩對輸出力矩造成脈動，并使電機(jī)在有限的移動方向空間條 件下，還可獲得提供更高力矩輸出或安排更多個串聯(lián)且各自獨立移動 的個體的利益，實際上也使多相無刷電機(jī)易于操控。
在本發(fā)明的各種實施例中，在多相無刷電機(jī)上的場磁鐵成員作為 固定磁性組件的外殼可由非導(dǎo)》茲性的材料形成，使沿著移動方向毗鄰 的磁性組件相互間無鐵磁性接觸；如轉(zhuǎn)子外圈83由非導(dǎo)磁性的材料 形成。因此，提供了在場磁鐵成員磁極上更平坦的》茲通分布；使得磁 通的集中、磁通的盡量利用與盡可能降低磁通的轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)的達(dá) 成，以獲得在高力矩輸出時提供高效率的多相無刷電機(jī)的運(yùn)作。
在前述實施例中，多相無刷電機(jī)的場磁鐵成員作為固定磁性組件 的外殼由導(dǎo)》茲性材料形成，或是》茲性組件的結(jié)合座部分由非導(dǎo)石茲性材
料形成，將造成磁極的磁通集中受到不利影響；但對多相無刷電機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn)控制并無不同，仍然能獲得多相無刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)的可用運(yùn)轉(zhuǎn)。
前述各種實行的形態(tài)，是作為一例示來闡明本發(fā)明，但本發(fā)明并 不受到該等實施形態(tài)限制。雖然本發(fā)明的例示為 一個在內(nèi)的電樞成員 經(jīng)由一個在外的場石茲鐵成員所包圍環(huán)繞，但這些結(jié)構(gòu)也能被反置，以 至場磁鐵成員被電樞成員所包圍環(huán)繞。此外，本發(fā)明也可有其它不同 的實施，以多個線圏替代單個線圈；增加更多的并行線圈而只有較少 的相電流數(shù)目；相電流相互偏移的相位不平衡，如三相電流非以一 120度相位相互偏移；等等。在本次公開中，僅只顯示且描述本發(fā)明 少量的各式各樣的一些例示。本發(fā)明能夠應(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發(fā)明概念的范圍內(nèi) 改變或^f奮正。
權(quán)利要求
1、一種多相無刷電機(jī)，含有一個場磁鐵成員，含有數(shù)個具有兩磁極的磁性組件，而該每個磁性組件兩磁極的每個磁極極面只顯示出一個單一磁場極性并與另一個磁極極面的磁場極性相反；一個電樞成員，含有相互間磁性隔離的多相電磁體組件，而該每個具有成對極的含線圈的電磁體組件的每個極都含有各自的極面；其特征在于該多相電磁體組件與該磁性組件并肩排列，且該每個磁性組件的兩磁極極面彼此在第一個方向上被配置以實質(zhì)上相反，該電磁體組件的成對極的每個極沿著移動方向分別隔著各自的氣隙與一些該磁性組件的兩磁極其中的一相應(yīng)；并且，藉由在該數(shù)個電磁體組件的線圈以多相交流電流的流動，使該電磁體組件與相關(guān)的該磁性組件相互作用，而導(dǎo)致該電樞成員與該場磁鐵成員在移動方向上的一相對移動。
2、 如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于該多相電 磁體組件的每一相電磁體組件移動的磁道，與其它相的電i茲體組件具 有不同的移動磁道。
3、 如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于該多相電 磁體組件的每一相電磁體組件不與全部的磁性組件相互作用。
4、 如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于該每個磁 性組件兩/P茲極的每個石茲極極面在第二個方向上具有對應(yīng)的極面。
5、 如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于沿移動方 向毗鄰的該》茲性組件相互間無4失》茲性接觸。
6、 如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于該數(shù)個磁 性組件的每個》茲才及在沿移動方向排列的毗鄰石茲性組件i茲極，以磁極極 性N/S連續(xù)交替配置。
7、 如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于該每個磁 性組件具有以導(dǎo)磁性材料形成的結(jié)合座；且有永久磁鐵安置在每個磁 性組件的結(jié)合座的內(nèi)側(cè)表面，以形成磁性組件的兩磁極；而形成石茲性 組件》茲極的每個永久》茲鐵在面向氣隙的表面只顯示出 一個單一i茲場 極性，并與結(jié)合至磁性組件的結(jié)合座內(nèi)側(cè)表面的永久磁鐵背面表面的 磁場極性相反。
8、 如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于該電磁體 組件的成對極的每個極的極面與該磁性組件的兩磁極其中相應(yīng)極的 極面相互歪斜。
9、 如權(quán)利要求8所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于該每個電 磁體組件成對極的極面與該每個磁性組件兩磁極的極面，在其;自面 向氣隙的表面上有相同的幾何配置^t式。
10、 一種多相無刷電才幾，含有一個場i茲鐵成員，含有沿移動方向排列的數(shù)個具有兩磁極的含永 久磁鐵的磁性組件，而該每個磁性組件兩磁極的每個磁極極面只顯示 出 一個單一》茲場極性并與另 一個》茲極極面的石茲場才及性相反，且該數(shù)個 磁性組件的每個f茲4及在沿移動方向排列的毗鄰i茲性組件/f茲極，以磁極 極性N/S連續(xù)交替配置；一個電樞成員，含有沿移動方向排列的數(shù)個相互間磁性隔離的具 有成對極的含線圏的電磁體組件，而該每個電磁體組件成對極的每個 極都含有各自的極面；其凈"正在于該每個磁性組件的兩磁極極面彼此在第一個方向上 被配置以實質(zhì)上相反，且該電磁體組件的成對極的每個極沿著移動方 向分別隔著各自的氣隙與該》茲性組件的兩》茲才及其中的一相應(yīng)；并且，該電磁體組件的成對極的每個極的極面與該》茲性組件的兩磁極 其中相應(yīng)極的極面相互歪斜，藉由在該數(shù)個電磁體組件的線圈以多相 交流電流的流動，^吏該電》茲體組件與相關(guān)的該》茲性組件相互作用，而 導(dǎo)致該電樞成員與該場磁鐵成員在移動方向上的 一相對移動。
11、 如權(quán)利要求10所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于沿移動 方向毗鄰的該/磁性組件相互間無4it磁性接觸。
12、 如權(quán)利要求10所述的多相無刷電機(jī)，其特征在于該每個 電磁體組件成對極的極面與該每個磁性組件兩磁極的極面，在其各自 面向氣隙的表面上有相同的幾何配置模式。
全文摘要
一種多相無刷電機(jī)，在無刷電機(jī)中利用電樞成員的多相安排，與場磁鐵成員磁極極面與對應(yīng)的電樞成員相應(yīng)極極面彼此關(guān)聯(lián)以相互歪斜，以降低頓轉(zhuǎn)力矩對輸出力矩的不利影響。而且，因一個或更多無刷電機(jī)的幫助，而增加多相無刷電機(jī)在三維空間中更多的平行氣隙，使電機(jī)在有限移動方向空間條件下，可藉由多相群組的安排來提供更高的力矩輸出，或安排更多個串聯(lián)且各自獨立移動的個體。
文檔編號H02K41/03GK101110546SQ20071000940
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者陸緯庭 申請人:聯(lián)塑(杭州)機(jī)械有限公司;陸孝庭