CN101997347A

CN101997347A - 双磁电动机

Info

Publication number: CN101997347A
Application number: CN2009101680834A
Authority: CN
Inventors: 黄文弘
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明提供了一种双磁电动机，包括一转子，所述转子的外壳内部设有一遮罩铁环，所述遮罩铁环的内、外侧分别环设有多个第一磁铁及第二磁铁。且所述外壳内容置并轴接一定子，所述定子设有分别呈环形阵列状排列的多个内侧定子线组及多个外侧定子线组，以在组合所述转子时，使遮罩铁环及第一、二磁铁同时容置于所述多个内侧定子线组及多个外侧定子线组之间的环形空间中，并使所述多个第一、二磁铁分别对应所述多个内、外侧定子线组，藉以在转子转动时，提高输出功率，并缩小电动机的整体体积。

Description

双磁电动机

技术领域

本发明有关一种电动机，尤指一种在转子的内、外磁铁的内、外侧分别对应设有绕线组，以提高输出功率，并缩小体积，而可适用于电动机车、电动脚踏车、洗衣机、空调及各驱动类的车辆等装置的双磁电动机。

背景技术

针对目前常见的无刷电动机而言，由于具有普通有刷电动机一样的特性，即转矩比大、易控制等特点，且因为去除了有刷电动机的换相器和碳刷等元件，所以不但在性能上相对稳定，且在使用寿命方面也比普通有刷电动机长。因此，已广泛应用于各种电、气动力的领域中。

但是，在实际应用中，为了得到更大的力矩，在转子上所设置的磁铁即需相对加大、数量增多，如此一来，将使得无刷电动机的整体体积增大，当应用在电动机车或者电动脚踏车上时，即占用了很大的空间，且增加重量，不但限制了电动车的轻巧化，同时也浪费了电池组有限的电能，而缩短电池组使用寿命。

有鉴于此，为了提供一种有别于现有技术的结构，并改善上述的缺点，使双磁电动机不但能缩小体积、增加输出功率，且可有效延长电池组使用寿命，发明人积多年的经验及不断的研发改进，遂有本发明的产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双磁电动机，通过在转子上设有一组内磁铁及一组外磁铁，并在内、外磁铁组的内、外侧分别对应设有绕线组的结构，能在输出相同功率的前提下，缩小整体体积，并减轻重量。

本发明的次要目的在于提供一种双磁电动机，通过在转子的内、外磁铁的内、外侧分别对应设有绕线组，且内、外绕线组可单独运行或同时运行的结构，能弹性控制输出功率，以在内、外绕线组同时运行时，提供负载足够的扭力，而于内绕线组或外绕线组单独运行时回充电流，以延长电池组的续航能力，并延长使用寿命。

为达上述发明的目的，本发明所设的双磁电动机包括一转子以及一定子。其中，所述转子包括一外壳，外壳内部设有一遮罩铁环，遮罩铁环的内侧环设有多个第一磁铁，遮罩铁环的外侧环设有多个第二磁铁；而定子容置于外壳内，且与外壳轴接，所述定子包括多个内侧定子线组及多个外侧定子线组，内、外侧定子线组分别呈环形阵列状排列，且多个内侧定子线组及多个外侧定子线组之间形成一环形空间，供容置遮罩铁环及第一、二磁铁，并使所述多个第一磁铁对应所述多个内侧定子线组，所述多个第二磁铁对应所述多个外侧定子线组。

实施时，所述内、外侧定子线组分别连接一开关，所述两开关连接一处理器，供控制内、外侧定子线组呈导通或断路状态。

与现有技术相比，本实用新型所述的双磁电动机，在转子的内、外磁铁的内、外侧分别对应设有绕线组，以提高输出功率，并缩小体积，而可适用于电动机车、电动脚踏车、洗衣机、空调及各驱动类的车辆等装置。

为便于对本发明能有更深入的了解，详述于后：

附图说明

图1是本发明双磁电动机的较佳实施例的组合剖面示意图；

图2是本发明双磁电动机的较佳实施例的元件分解图；

图3是本发明双磁电动机的较佳实施例的部份剖面的组合示意图；

图4是本发明的内、外侧定子线组通电后，所形成的双磁通路径示意图；

图5是本发明应用于电动机车或者电动脚踏车上时的电路控制方块示意图。

附图标记说明：双磁电动机-1；转子2；外壳-21；外罩-211；侧盖-212；立板-213；圆环-214；轴孔-215；开口-216；内侧面-217；遮罩铁环-22；内侧表面-221；外侧表面-222；第一磁铁-23；第二磁铁-24；间隙-25、26；定子-3；心轴-31；托盘-32；支撑板-33；内侧肋骨-331；外侧肋骨-332；铜线-333、334；内侧定子线组-34；外侧定子线组-35；内支撑件-36；外支撑件-37；环形空间-38；磁通路径-N、P；开关-4；输出缓冲器-5；处理器-6；电池组-7。

具体实施方式

请参阅图1-图3所示，其为本发明双磁电动机1的较佳实施例，包括一转子2及一定子3。

所述转子2包括一外壳21、一遮罩铁环22、多个第一磁铁23及多个第二磁铁24。所述外壳21包括一外罩211及一侧盖212，所述外罩211呈短圆筒状，包括一立板213及由所述立板213的周缘垂直向外延伸的一圆环214。其中，所述立板213设有一轴孔215，而所述圆环214的一侧面形成一概略呈圆形的开口216，供侧盖212盖合于其上。又，所述外罩211的立板213的内侧面217上轴向延伸一遮罩铁环22，所述遮罩铁环22呈圆环状，并形成一内侧表面221及一相对于所述内侧表面221的外侧表面222。

所述第一、二磁铁(23、24)分别为稀土磁石所形成的高强度永久磁铁，所述的第一、二磁铁(23、24)也可为陶铁磁体，或超导体保持在超导状态所所形成。实施时，所述第一、二磁铁(23、24)的数量相同，且极数相同。所述第一磁铁23概略呈长方形，多个第一磁铁23以彼此相邻的环形阵列状嵌接于遮罩铁环22的内侧表面221上，而第二磁铁24也概略呈长方形，多个第二磁铁24同样以彼此相邻的环形阵列状排列，并嵌接于遮罩铁环22的外侧表面222。

所述定子3容置于外壳21内，包括一具有心轴31的托盘32、一支撑板33、多个内侧定子线组34及多个外侧定子线组35。其中，所述心轴31穿过外罩211的轴孔215，以使所述转子2可相对于所述定子3转动。所述托盘32是一圆形板，所述圆形板上设有多个由圆形板的板面垂直延伸并分别呈环形阵列状排列的圆杆，所述多个环形阵列状排列的内侧圆杆作为内支撑件36，而所述多个环形阵列状排列的外侧圆杆做为外支撑件37，所述多个内、外支撑件(36、37)的一端连接一概略呈圆形状的支撑板33，供定位所述支撑板33，并使支撑板33与托盘32平行。

另，所述支撑板33的板面上形成有多个环形阵列状排列的内侧肋骨331及多个环形阵列状排列的外侧肋骨332，供分别以铜线(333、334)圈绕后，形成多个呈环形阵列状排列的内侧定子线组34及多个呈环形阵列状排列的外侧定子线组35，并在所述多个内侧定子线组34及多个外侧定子线组35之间形成一环形空间38，以容置遮罩铁环22及各第一、二磁铁(23、24)于其中，并使所述多个第一磁铁23经由一间隙25对应所述多个内侧定子线组34，而所述多个第二磁铁24经由另一间隙26对应所述多个外侧定子线组35。

如图4所示，当内、外侧定子线组(34、35)通电后，任两相邻的第一磁铁23与任一内侧定子线组34将形成一磁通路径N，而任两相邻的第二磁铁24与任一外侧定子线组35将形成另一磁通路径P，以通过双磁的作用，提高输出功率。

请参阅图5所示，其为本发明应用于电动机车或者电动脚踏车上时的电路控制方块示意图，其中，所述内、外侧定子线组(34、35)分别连接一开关4，所述的开关4较佳是继电器，而所述开关4连接一输出缓冲器5，且所述两开关4及输出缓冲器5分别连接一处理器6。这样，使用者可依据实际需求而手动控制处理器6，使内、外侧定子线组(34、35)同时呈导通状态，内、外侧定子线组(34、35)单独呈导通状态或使内、外侧定子线组(34、35)同时呈断路状态。所述的处理器6也可经由一霍尔信号回路自动检测转子2的位置，再将信号传输给处理器6，以进行自动控制，使所述两开关4打开或中断。

其中，当内侧定子线组34或外侧定子线组35呈断路状态时，由于所述转子2持续在转动，因此，即可产生感应电流，并经由处理器6的控制，将多余的电能经输出缓冲器5以回充给电池组7，而延长电池组7的续航能力。

因此，本发明具有以下的优点：

1、本发明可在负载变动较大的场合，比如爬坡和平路超重行驶的时候，使内、外侧定子线组同时启动，以输出大功率，而提供足够的扭力，因此，可有效避免电动机电流过大发热甚至烧毁，同时也解决了普通电动机上坡动力不足的问题。

2、本发明可在负载变动较小的场合，比如平路的时候，使内、外侧定子线组单独启动，而在下坡时，同时中断输入电流进入内、外侧定子线组，而让两个绕组都可以回充，以延长电池组的续航能力，并延长使用寿命。

3、本发明可将电动机的内部空间完全利用，并提供双磁回路，因此，在输出相同功率的前提下，可大幅缩小整体体积，并减轻重量，以符合电、气动力机械所要求的轻巧需求。

综上所述，依上文所揭示的内容，本发明确可达到发明的预期目的，提供一种不但能缩小体积、增加输出功率，且可有效延长电池组使用寿命的双磁电动机，极具产业上利用的价值，依法提出发明专利申请。

Claims

1.一种双磁电动机，其特征在于，包括：

一转子，包括一外壳，所述外壳内部设有一遮罩铁环，所述遮罩铁环的内侧环设有多个第一磁铁，所述遮罩铁环的外侧环设有多个第二磁铁；以及

一定子，容置于所述外壳内，并与所述外壳轴接，所述定子包括多个内侧定子线组及多个外侧定子线组，所述内、外侧定子线组分别呈环形阵列状排列，且所述多个内侧定子线组及多个外侧定子线组之间形成一环形空间，供容置所述遮罩铁环及第一、二磁铁，并使所述多个第一磁铁对应所述多个内侧定子线组，所述多个第二磁铁对应所述多个外侧定子线组。

2.如权利要求1所述的双磁电动机，其特征在于，所述外壳包括一侧面形成开口的外罩及一盖合于该开口上的侧盖。

3.如权利要求2所述的双磁电动机，其特征在于，所述遮罩铁环由所述外罩的内侧面轴向延伸而成。

4.如权利要求1所述的双磁电动机，其特征在于，所述第一、二磁铁的数量相同，且极数相同。

5.如权利要求1所述的双磁电动机，其特征在于，所述第一、二磁铁是永久磁铁。

6.如权利要求1所述的双磁电动机，其特征在于，所述定子还包括一具有心轴的托盘，所述托盘设有多个呈环形阵列状排列的内支撑件及多个呈环形阵列状排列的外支撑件，供分别定位各内、外侧定子线组。

7.如权利要求1所述的双磁电动机，其特征在于，所述内、外侧定子线组分别连接一开关，所述两开关连接一处理器，供控制内、外侧定子线组呈导通或断路状态。