CN100361374C - 直流马达 - Google Patents

Abstract

一种高效率直流马达改良结构，由一内磁式马达及一控制模组所组成；该内磁式马达，将轴心穿置于异方性磁铁中，再置入非金属磁铁座中，并将非金属磁铁座外等份设置三规范槽，以供数矽钢片堆叠而成的矽钢片组插设连结，并于该矽钢片组上绕设有磁场线圈，使得矽钢片组受磁场线圈产生的作用力影响，进而形成一三相直流马达；而该控制模组，与马达串接连动，并用来驱动及控制马达的动作及方向，将使直流马达产生较大的力量供使用者利用。

Description

直流马达

技术领域

本发明是关于一种高效率直流马达改良结构，特别是指一种具有控制模组，使得内磁式马达具有高功率输出特性的一种直流马达改良结构。

背景技术

常用马达的构造通常可分为转子及定子两部分，该转子主要由可转动的电枢、电刷及换相器等构件所组成的转动部分，并于电枢上绕设有线圈；而定子则由磁极、中间极、机壳、末端架及托架组成；当定子与转子相结合时，即可令绕设于电枢的线圈产生一作用力，以驱动马达的转子从事正、反转转动，然而，如此的设置方式将于大电流驱动时，造成整流子及电刷子转子转动过程出现磨损以及产生火花杂讯等缺点，且该绕设于电枢上的线圈受封闭于定子内，此亦会造成线圈散热不易及绕线范围受限制等缺点，因此马达碍于上述限制，无论是业界在制造时或使用者在利用时，都有其不方便处，因此也间接影响到直流马达使用的范围，因此，如何创作出一种可改善上述缺点的马达，方是当务之急。

由此可见，上述常用物品仍有诸多缺点，实非一良善的设计，而极待加以改良。

本案申请人鉴于上述常用马达所衍生的各项缺点，乃极思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件高效率直流马达改良结构。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种将轴心及异方性磁铁置于磁铁座内，且利用外接式控制模组，使本发明具有启动电流小、电枢轻、电刷磨损小，散热佳及使用寿命长等优点的高效率直流马达改良结构。

本发明的次一目的在于提供一种外接式电刷结构的马达，以降低整流子及电刷所产生的磨损与火花杂讯等缺点，以延长马达使用寿命的高效率直流马达改良结构。

本发明的另一目的在于提供一种将线圈绕设于矽钢片组上，使得线圈呈现外露状，以增加线圈散热速度及绕线空间范围的高效率直流马达改良结构。

本发明的又一目的在于提供一种可以串级式控制架构及配合功率放大电路来驱动的马达，如此将可轻易控制马达转向及转速的高效率直流马达改良结构。

本发明的再一目的在于提供一种可将马达同步串联使用，以增加马达输出功率的高效率直流马达改良结构。

可达成上述本发明目的的高效率直流马达改良结构，包括：

一内磁式马达，是将轴心穿置于异方性磁铁中，再置入非金属磁铁座中，并将非金属磁铁座外等份设置三个嵌槽，以供数矽钢片堆叠而成的矽钢片组插设连结，并于该矽钢片组上绕设有磁场线圈，使得矽钢片组受增场线圈产生的作用力影响，进而形成一三相直流马达；

一控制模组，是由一整流子结构及一空心固定座所组成，该整流子结构，由一空心管体、一中心轴、三个变相片及三个金属环所组成，该中心轴为内磁式马达中心轴的延伸，将其穿过空心管体并固定，且将三个变相片及三个金属环固定于空心管体上，并利用导线将变相片及金属环予以连接，而该空心固定座上设置有二个电源电刷及三个输出电刷，因此当整流子结构置入固定于空心固定座时，该变相片及金属环可分别与空心固定座上的电源电刷及输出电刷相对应；

将上述马达及空制模块利用中心轴串接连动，将可用来驱动及控制马达的动作及方向，此将使直流马达产生较大的力量供使用者利用。

本发明所提供的高效率直流马达改良结构，与其它常用技术相互比较时，更具有下列优点：

一、本发明的高效率直流马达改良结构，将轴心密封于磁铁座内，以避免轴心受水及油的渗入，且利用外接式控制模组，使本发明具有启动电流小，电枢轻、电刷磨损小、散热佳及使用寿命长等优点。

二、本发明的高效率直流马达改良结构，在于提供一种外接式电刷结构的马达，以降低整流子及电刷所产生的磨损与火花杂讯等缺点，以延长马达使用寿命。

三、本发明的高效率直流马达改良结构，在于提供一种将线圈绕设于矽钢片组上，使得线圈呈现外露状，以增加线圈散热速度。

四、本发明的高效率直流马达改良结构，具有串级式控制架构及配合功率放大电路来驱动马达，如此将轻易控制马达转向及转速。

五、本发明的高效率直流马达改良结构，在于提供一种可将马达同步串联使用，以增加马达输出功率。

附图说明

请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为：

图1为该内磁式马达的分解示意图；

图2为该内磁式马达的实体示意图；

图3为该控制模块的分解示意图；

图4为该控制模块的部分分解示意图；

图5为本发明高效率直流马达改良结构的实施示意图；以及

图6为该高效率直流马达改良结构以串接式控制架构时的实施架构图。

图中的1为直流马达，2为内磁式马达，21为非金属磁铁座，211为嵌槽，22为轴心，221为磁铁，222为中心轴，23为矽钢片组，231为矽钢片，2311为凸片，232为凸柱，24为激磁线圈，3为控制模组，4为整流子结构，41为空心管体，42为变相片，43为金属环，44为导线，5为空心固定座，51为电源电刷，52为输出电刷，53为中空容置空间，54为前盖，55为后盖，6为讯号线，7为+输入讯号，8为-输入讯号，9为功率放大器。

具体实施方式

本发明是一种高效率直流马达改良结构，由一个内磁式马达2及一个控制模组3所组成。

请参阅图1及图2，为该内磁式马达的分解示意图及实体示意图，由图中可知，该内磁式马达2主要包括有：

一个非金属磁铁座21，该非金属磁铁座21的外表面等份设置有三个嵌槽211；

一支轴心22是由一个磁铁221及中心轴222所构成，其中该中心轴222突露于磁铁221的两端部，且该中心轴222将延伸至控制模组；

三个矽钢片组23，由数片矽钢片231堆叠而成，该矽钢片231的中央部位并延伸有凸片2311，使其堆叠形成矽钢片组23时，该矽钢片组23的中央部位可由矽钢片231的堆叠而形成一凸柱232；

将轴心22置入于非金属磁铁座21内部，使得轴心22的中心轴222突露于非金属磁铁座21外；再将三个矽钢片组23上的凸柱232分别插设于非金属磁铁座21外的嵌槽211中，使得矽钢片组23与非金属磁铁座21形成一体，并于每一硅钢片组23的连接处套设连结有激磁线圈24，进而形成一内磁式马达2。请参阅图3及图4，为该控制模块的分解示意图及部分分散示意图，由图中可知，该控制模组3主要包括有：

一整流子结构4，由一空心管体41、一中心轴222三个变相片42及三个金属环43所组成，该中心轴222为内磁式马达2的中心轴222的延伸，供空心管体41固定其上，且将三个变相片42及三个金属环43固定于空心管体41的外表面上，并利用导线44将变相片42及金属环43予以连接，因此当整流子结构4置入固定于空心固定座5时，该变相片42及金属环43可分别与空心固定座5的电源电刷51及输出电刷52相对应；

一空心固定座5，为一中空管体，其上方是设置有二个电源电刷51及三个输出电刷52，其中空容置空间53可供整流子结构4置入，使得二个电源电刷51可与整流子结构4上的三个变相片42相接触，而三个输出电刷52可与整流子结构4上的三个金属环43相接触，并利用一前盖54及后盖55封为一体，致使整流子结构4得于空心固定座5内转动；

将上述整流子结构4与空心固定座5相结合，则形成一控制模组3，该控制模组3将可输出一驱动电流，来使内磁式马达2转动。

请参阅图5，为本发明高效率直流马达改良结构的实施示意图，由图中可知，本发明将内磁式马达2与控制模组3设置于中心轴222上，并将内磁式马达2上的三个激线圈24使用讯号线6相串联，并再分别从串联讯号线6中段将讯号线6分别接至控制模组3上的三个输出电刷52上，再将控制模组3上的电源电刷51与电源相接，故使用者将可由控制模组3来驱动及控制马达2的动作及方向，此将使本发明直流马达1产生较大的力量供使用者利用；且本发明可于该中心轴222上串接多个内磁式马达2，并配合上一个控制模组3，使具有加倍的力量输出。

请参阅图6，为该高效率直流马达改良结构以串级式控制架构时的实施架构图，由图中可知，本发明采用以串级式控制架构来驱动时，则将该内磁式马达上的三个激磁线圈24使用讯号线6相串联，并再分别从串联讯号线6中段将讯号线6分接出A’、B’、C’三接点，而该控制模组3上的二个电源电刷51，则分别接上+输入讯号7及-输入讯号8，且由控制模组3上的三个输出电刷52延伸出A、B、C三接点，该三接点分别与马达激磁线圈24延伸出的A’、B’、C’三接点相接，且在输出电刷52和激磁线圈24的讯号线中间，将可视驱动情况加装功率放大器9，由此串级式控制模式，本发明的马达将可输出较大的力量。

上列详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种直流马达，包括一个内磁式马达(2)及一个控制模组(3)，其特征在于，

所述的内磁式马达(2)，包括

一个非金属磁铁座(21)，且所述的非金属磁铁座(21)的外表面等份设置有三个嵌槽(211)，

一支轴心(22)，具有一个磁铁(221)及突露于该磁铁(221)两端部的中心轴(222)，该磁铁(221)置入于所述的非金属磁铁座(21)内部，且该中心轴(222)延伸至所述的控制模组(3)，

三个硅钢片组(23)，都使用在中央部位延伸有凸片(2311)的数片硅钢片(231)堆叠而成，使得每个硅钢片组(23)的中央部位形成一个凸柱(232)且插设于所述的非金属磁铁座(21)外表面的嵌槽(211)中，

三个激磁线圈(24)，且每个激磁线圈分别套设连结于每个硅钢片组(23)的连接处；

所述的控制模组(3)，由一个空心固定座(5)及置入固定于该空心固定座(5)内部的整流子结构(4)所组成，该整流子结构(4)由一个空心管体(41)、一支中心轴(222)、三个变相片(42)及三个金属环(43)所组成，其中所述的中心轴为所述的内磁式马达(2)的中心轴(222)的延伸，供所述的空心管体(41)固定其上和使得所述的内磁式马达(2)与控制模组(3)设置于同一中心轴，且所述的三个变相片(42)及三个金属环(43)固定于空心管体(41)的外表面上，并利用导线(44)将变相片(42)及金属环(43)予以连接，而所述的空心固定座(5)上设置有二个电源电刷(51)及三个输出电刷(52)，当整流子结构(4)置入固定于空心固定座(5)时，所述的变相片(42)及金属环(43)分别与所述的空心固定座(5)上的电源电刷(51)及输出电刷(52)相对应；

所述的内磁式马达(2)上的三个激磁线圈(24)使用讯号线(6)相串联，并再分别从串联讯号线(6)中段将讯号线分别接至控制模组(3)上的三个输出电刷(52)上，再将控制模组(3)上的电源电刷与电源相接。

2.按照权利要求1所述的直流马达，其特征在于在输出电刷(52)和激磁线圈(24)的讯号线中间加装功率放大器(9)。

3.按照权利要求1所述的直流马达，其特征在于该中心轴上串接多个内磁式马达(2)，并配合上一个控制模组(3)。

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