CN106329821A - 马达系统及使用该马达系统的风扇系统 - Google Patents

马达系统及使用该马达系统的风扇系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106329821A
CN106329821A CN201510366370.1A CN201510366370A CN106329821A CN 106329821 A CN106329821 A CN 106329821A CN 201510366370 A CN201510366370 A CN 201510366370A CN 106329821 A CN106329821 A CN 106329821A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
magnetic pole
stator
electrically connected
fan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510366370.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106329821B (zh
Inventor
洪银树
麦鸿钦
王建诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihai jianzhun Electronics Co.,Ltd.
Original Assignee
>FOSHAN SUNON ELECTRICAL APPLIANCE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by >FOSHAN SUNON ELECTRICAL APPLIANCE Co Ltd filed Critical >FOSHAN SUNON ELECTRICAL APPLIANCE Co Ltd
Priority to CN201510366370.1A priority Critical patent/CN106329821B/zh
Priority to US15/175,699 priority patent/US9876447B2/en
Publication of CN106329821A publication Critical patent/CN106329821A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106329821B publication Critical patent/CN106329821B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/008—Stop safety or alarm devices, e.g. stop-and-go control; Disposition of check-valves
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/02—Details of stopping control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

本发明揭示一种马达系统，用于解决现有马达或风扇断电后无法即时停止运转问题，该马达系统包含一定子磁极，供一转子可转动地结合；一驱动单元，与该定子磁极耦合，并控制该定子磁极改变极性，使该转子旋转；及一停止控制单元，电性连接该定子磁极及该驱动单元，当该马达系统断电后，若该转子转动，则该定子磁极产生电力改变该停止控制单元的电流路径，使该定子磁极的一端输出电流至另一端，令该马达系统停止运转。以及，揭示一种风扇系统。借此，可确实解决上述问题。

Description

马达系统及使用该马达系统的风扇系统
技术领域
本发明涉及一种马达系统及使用该马达系统的风扇系统；特别是关于一种具有即时停止运转功能的马达系统及使用该马达系统的风扇系统。
背景技术
由于马达可将电能转为动能输出，而广泛地应用于各种需要输出动力的电子装置(如：机器手臂或风扇等)。以风扇应用为例，在电子装置(如：消费性或可携式电子产品等)运作过程中所产生的热量，可利用风扇马达运转而驱风辅助散热，以免电子装置过热而运作异常。
只是，当风扇供电中断(如：因维修而断电等)后，风扇马达仍会惯性地运转一段时间(约15～20秒)才会停止，在马达惯性运转过程中，若有人员误触仍在转动中的风扇叶片，可能会造成人员受伤等情况。
有鉴于此，有必要改善上述先前技术「马达或风扇断电后无法即时停止运转」的缺点，以符合实际需求，提升其实用性。
发明内容
本发明目的是提供一种马达系统，可于断电后即时停止运转。
本发明另提供一种风扇系统，可于断电后即时停止运转。
本发明揭示一种马达系统，包含：一定子磁极，供一转子可转动地结合；一驱动单元，与该定子磁极耦合，并控制该定子磁极改变极性，使该转子旋转；及一停止控制单元，电性连接该定子磁极及该驱动单元，当该马达系统断电后，若该转子转动，则该定子磁极产生电力改变该停止控制单元的电流路径，使该定子磁极的一端输出电流至另一端，令该马达系统停止运转。
本发明另揭示一种风扇系统，包含：一定子磁极，供一转子可转动地结合，该转子结合一扇叶组；一驱动单元，与该定子磁极耦合，并控制该定子磁极改变极性，使该转子可带动该扇叶组旋转；及一停止控制单元，电性连接该定子磁极及该驱动单元，当该马达系统断电后，若该转子转动，则该定子磁极产生电力改变该停止控制单元的电流路径，使该定子磁极的一端输出电流至另一端，令该风扇系统停止运转。
所述停止控制单元可具有一第一开关、一第二开关及一第三开关，该第一开关及该第二开关电性连接该定子磁极及该驱动单元，该第三开关电性连接该第一开关及该第二开关，当该马达系统断电后，该第三开关截止，该定子磁极产生的电力导通该第一开关及该第二开关，使该马达系统停止运转。
所述第三开关与定子磁极的二端之间可分别设有一逆止元件。
所述各逆止元件可为一二极体。
所述第一开关、第二开关及第三开关可分别为一NMOS电晶体。
所述第一开关、第二开关及第三开关可分别具有一第一端、一第二端及一第三端，该第一开关的第一端及该第二开关的第一端可分别电性连接该第三开关的第二端，该第一开关的第二端及该第二开关的第二端可共同电性连接该定子磁极及该驱动单元，该第三开关的第一端电性连接一供电单元，该第一开关的第三端、该第二开关的第三端及该第三开关的第三端可电性连接一接地端。
所述第一开关的第三端与该第二开关的第三端之间可设有一限流元件及一单向元件。
所述单向元件可为一二极体。
所述停止控制单元可具有一第一逆止元件、一第二逆止元件、一阻流元件、一电子开关、一第三逆止元件及一第四逆止元件，该第一逆止元件与该第二逆止元件之间串接该定子磁极，该阻流元件电性连接该第一逆止元件及该第二逆止元件，该电子开关电性连接该阻流元件，该第三逆止元件及该第四逆止元件电性连接于该阻流元件与该驱动单元之间。
所述电子开关可为一NMOS电晶体。
所述第一逆止元件、第二逆止元件、第三逆止元件及第四逆止元件可分别为一二极体。
所述定子磁极可具有至少一线圈。
所述驱动单元可包含一桥式电路。
所述桥式电路可包含二上臂元件及二下臂元件，各上臂元件可分别电性连接一辅助开关，该上臂元件可电性连接一供电单元及该定子磁极，该下臂元件可电性连接该定子磁极及一控制器。
所述控制器可电性连接各辅助开关。
所述控制器可电性连接一感磁元件。
所述定子磁极可设置于一扇框。
所述驱动单元及该停止控制单元可整合于一电路板，该电路板可设置于该扇框，该电路板可一体成形地或可拆卸地结合于该扇框，该电路板亦可形成该扇框的一底板。
上揭马达系统及风扇系统，可由该定子磁极供该转子可转动地结合，该驱动单元与定子磁极耦合，并可控制该定子磁极改变极性；且该停止控制单元电性连接该定子磁极及驱动单元，当该马达或风扇系统断电而惯性运转时，该停止控制单元3无须预先利用任何蓄电元件(如：电容器)储存电能，即可于该转子受外力致动而旋转时，利用该定子磁极产生的电磁力对该转子形成制动效果，使该马达或风扇系统的转子即时停止运转。借此，该马达或风扇系统可于断电后即时停止运转，可以达成「避免造成人员受伤」及「提高控制精准度」等功效，更可达成「避免蓄电元件老化导致停止运转功能失效」及「避免气流带动失效风扇运转导致风量流失」等功效，可应用于机器手臂及并联散热系统等设备。
附图说明
图1：是本发明的马达系统第一实施例的电路示意图。
图2a：是本发明的马达系统第一实施例由电力驱动运转时的电路示意图(一)。
图2b：是本发明的马达系统第一实施例由电力驱动运转时的电路示意图(二)。
图2c：是本发明的马达系统第一实施例断电时由外力驱动运转的电路示意图。
图2d：是本发明的马达系统第一实施例于断电后即时停止运转的电路示意图。
图3：是本发明的马达系统第二实施例的电路示意图。
图4a：是本发明的马达系统第二实施例由电力驱动运转时的电路示意图(一)。
图4b：是本发明的马达系统第二实施例由电力驱动运转时的电路示意图(二)。
图4c：是本发明的马达系统第二实施例断电时由外力驱动的电路示意图。
图4d：是本发明的马达系统第二实施例断电后即时停止运转的电路示意图。
图5：是本发明的风扇系统实施例的组合剖面图。
图6：是现有并联风扇系统的使用示意图。
【主要元件符号说明】
1 定子磁极
1a 定子磁极的一端 1b 定子磁极之另一端
2 驱动单元
21 桥式电路 211a,211b 上臂元件
212a,212b 下臂元件 22 辅助开关
3 停止控制单元
31 第一开关 32 第二开关
33 第三开关 34a,34b 逆止元件
35 限流元件 36 单向元件
3’ 停止控制单元
31a’ 第一逆止元件 31b’ 第二逆止元件
32’ 阻流元件 33’ 电子开关
34a’ 第三逆止元件 34b’ 第四逆止元件
4 供电单元
5 控制器
6 感磁元件
7 扇框
71 轴管
8 扇轮
81 扇叶组 82 磁铁组
9 电路板
G 第一端 D 第二端
S 第三端 I11,I11’ 电流
I12 电流 I21,I22 电流
I21’,I22’ 电流 I21” 电流
I31,I31’ 电流 I32 电流
I41,I42 电流 I41’,I42’ 电流
I41”,I42” 电流 F1～F5 风扇
H 热源
Vcc 直流电源。
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
本发明全文所述的「耦合」(coupled)，是指马达之定子磁极(statormagnetic pole)与驱动单元(driving unit)之间相互耦接结合，如：利用桥式电路电性连接马达的至少一线圈，是本发明所属技术领域的技术人员可以理解。
本发明全文所述的「运转」(operating)，是指马达的定子经由电力产生可变磁场，使该马达的转子经由磁力致动(actuating)而旋转(rotation)，是本发明所属技术领域的技术人员可以理解。
本发明全文所述的「惯性」(inertia)，是指马达供电中断后，转子虽不再受到磁力致动，但仍存在转动惯量的特性，是本发明所属技术领域的技术人员可以理解。
请参阅图1所示，其是本发明的马达系统第一实施例的电路示意图。其中，该马达系统第一实施例可包含一定子磁极1、一驱动单元2及一停止控制单元3；该定子磁极1可供一转子(rotor，未绘示)可转动地结合，其是所属技术领域的技术人员可以理解，在此容不赘述；该驱动单元2与该定子磁极1耦合，并可控制该定子磁极1改变极性，使该转子由电力致动而旋转，其中该驱动单元2控制极性改变的方式是所属技术领域的技术人员可以理解，在此容不赘述；该停止控制单元3电性连接该定子磁极1及驱动单元2，当该马达系统断电时，该转子可由非电力致动而旋转，如：转子惯性旋转的惯性力或可驱使转子旋转的风力等致动该转子，令该定子磁极1产生电力改变该停止控制单元3的电流路径，使该定子磁极1的一端(如：1a)输出电流至另一端(如：1b)，令该马达系统停止运转。
在此实施例中，该停止控制单元3可具有一第一开关31、一第二开关32及一第三开关33，该第一开关31及该第二开关32电性连接该定子磁极1及该驱动单元2，该第三开关33电性连接该第一开关31及该第二开关32，当该马达系统断电(power off)时，该第三开关33截止(OFF)，该定子磁极1产生的电力(如：反电动势，back-EMF)可导通(ON)该第一开关31及该第二开关32，使该马达系统停止运转；其中，该第三开关33与该定子磁极1的二端1a、1b之间可分别设有一逆止元件34a、34b(如：二极体)，用以防止电流由该第三开关33逆流至该定子磁极1，只是不以此为限。
请再参阅图1所示，该定子磁极1可具有至少一线圈；该驱动单元2可包含一桥式电路21，该桥式电路21可为半桥式电路或全桥式电路，在此仅以全桥式电路搭配单一线圈作为实施态样，该桥式电路21可包含二上臂元件211a、211b(如：PMOS电晶体)及二下臂元件212a、212b(如：NMOS电晶体等)，各上臂元件211可电性连接一辅助开关22(如：npn电晶体等)，该上臂元件211a、211b可电性连接一供电单元4(如：稳压电路等)及该定子磁极1，该下臂元件212a、212b可电性连接该定子磁极1、一接地端及一控制器5(如：PWM产生器或微控制器等)，该控制器5可电性连接各辅助开关22，用以间接控制各上臂元件211a、211b，该控制器5亦可电性连接一感磁元件6(如：霍尔元件等)，供该控制器5控制该马达系统的运转状态(如：转速等)，只是不以此为限。
请再参阅图1所示，该第一开关31、第二开关32及第三开关33可分别为一NMOS电晶体，该第一开关31、第二开关32及第三开关33分别具有一第一端(如：闸极端)G、一第二端(如：汲极端)D及一第三端(如：源极端)S，该第一开关31的第一端G及该第二开关32的第一端G分别电性连接该第三开关33的第二端D，该第一开关31的第二端D及该第二开关32的第二端D电性连接该定子磁极1的二端，且该第一开关31的第二端D及该第二开关32的第二端D电性连接该驱动单元2，该第三开关33的第一端G电性连接该供电单元4，该第一开关31的第三端S、该第二开关32的第三端S及该第三开关33的第三端S电性连接一接地端；又，该第一开关31的第三端S与该第二开关32的第三端S之间可设有一限流元件35(如：电阻器)及一单向元件36，由于该限流元件35的电阻值R与定子磁极1的电感值L可用于计算一时间常数τ(τ＝L/R)，该时间常数τ与马达系统惯性运转产生的电力释放速度有关，故可利用该限流元件35的电阻值R微调马达系统停止运转的时间，如：增加电阻值可延长运转停止时间，只是不以此为限。
请再参阅图1所示，本发明的马达系统第一实施例欲由电力驱动运转时，该供电单元4可外接一直流电源Vcc，用以供电至该驱动单元2、停止控制单元3、控制器5及感磁元件6，该控制器5可产生四控制讯号(如：脉波讯号等)至该驱动单元2，用以控制该定子磁极1改变极性，如：先由其二控制讯号的高准位控制该上臂元件211a及下臂元件212b导通，同时由另二控制讯号的低准位控制该上臂元件211b及下臂元件212a截止(OFF)；接着，再改变该上臂元件211a、211b及下臂元件212a、212b的开关状态，由该二控制讯号的高准位控制该上臂元件211b及下臂元件212a导通，同时由另二控制讯号的低准位控制该上臂元件211a及下臂元件212b截止，用以改变该定子磁极1的电流方向而产生不同极性，依此类推，可驱使马达的转子持续运转，说明如下。
请参阅图2a所示，其是本发明的马达系统第一实施例由电力驱动运转时的电路示意图(一)。其中，当该上臂元件211a及下臂元件212b导通，且该上臂元件211b及左下方的下臂元件212a截止时，该供电单元4可供应一电流I11由该上臂元件211a流经该定子磁极1的一端1a至另一端1b，该电流I11再经由该下臂元件212b流至接地端；另一方面，该供电单元4可供应一电流I12至该停止控制单元3的第三开关33，用以导通该第三开关33，使该第一开关31及第二开关32截止；同时，该电流I11可由该定子磁极1的一端1a分流形成一电流I21经由该逆止元件34b、第三开关33流至接地端，并由另一端1b分流形成一电流I22经由该逆止元件34a、第三开关33流至接地端。其中，该逆止元件34a、34b可防止该电流I21、I22逆流至该定子磁极1，避免该定子磁极1损坏。
请参阅图2b所示，其是本发明的马达系统第一实施例由电力驱动运转时的电路示意图(二)。其中，当该上臂元件211b及下臂元件212a导通，且该上臂元件211a及左下方的下臂元件212b截止时，该供电单元4可供应另一电流I11’由该上臂元件211b流经该定子磁极1的一端1b至另一端1a，该电流I11’再经由该下臂元件212a流至接地端；另一方面，该供电单元4可供应该电流I12用以导通该第三开关33，使该第一开关31及第二开关32截止；同时，该定子磁极1可由二端1a、1b产生该电流I21、I22分别由该逆止元件34a、34b流经该第三开关33至接地端。因此，经由反复产生该电流I11、I11’，即可驱使马达的转子转动，使马达系统持续运转。
其中，当电力中断时，若转子仍惯性转动或由风吹动，即可使该定子磁极1感应产生电力，如：随着通过该定子磁极1的转子的磁铁极性为或该定子磁极1可由一端1a输出电流，或可由另一端1b输出电流，故马达系统可利用该电力于该定子磁极1产生的磁力对该转子形成制动力(braking force)，用于即时停止马达转子转动，详如后述。
请参阅图2c所示，其是本发明的马达系统第一实施例断电时由外力驱动运转的电路示意图。其中，当马达系统断电时，该供电单元4未供电至该驱动单元2、停止控制单元3、控制器5及感磁元件6，故该上臂元件211a、211b、下臂元件212a、212b、第三开关33皆截止。此时，由于马达转子仍存在转动惯量，随着转子磁极转动时的极性变化(如：通过该定子磁极1的极性为或)，该定子磁极1的二端可产生互补电位(非等电位)，使该定子磁极1的二端可交替性的输出电流，如：该定子磁极1由一端1a产生的电流I21’可经由该逆止元件34b，该定子磁极1由另一端1b产生的电流I22’可经由该逆止元件34a，该电流I21’及I22’可于汇流后再分流至该第一开关31、第二开关32的闸极电阻，用以导通该第一开关31、第二开关32，故该定子磁极1可由自行产生的电力导通该第一开关31及该第二开关32。之后，该定子磁极1可由一端1a输出电流至另一端1b，或由该端1b输出电流至另一端1a，以使马达系统即时停止运转。
其中，在马达转子尚未完全停止转动前，该定子磁极1的二端可交替输出电流，对马达转子产生制动力，只是若该第一开关31与第二开关32之间设有该单向元件36，令该定子磁极1的二端电位不相等，且该封闭回路可仅由单一电流(如图2d所示的I21”)产生间断制动力，使马达系统顺畅地停止运转。
请参阅图3所示，其是本发明的马达系统第二实施例的电路示意图。其中，该马达系统第二实施例可包含上述定子磁极1、驱动单元2及一停止控制单元3’，该停止控制单元3’电性连接该定子磁极1及该驱动单元2，当该马达系统断电后，若该转子由非电力致动而旋转，则该定子磁极1可产生电力而改变该停止控制单元3’的电流路径，使该定子磁极1的一端(如：1a)输出的电流至另一端(如：1b)，令该马达系统停止运转。此外，该马达系统第二实施例亦可包含上述供电单元4、控制器5及感磁元件6，该定子磁极1、驱动单元2、供电单元4、控制器5及感磁元件6的实施方式与第一实施例大致相同，在此容不赘述。
在此实施例中，该停止控制单元3’可具有一第一逆止元件31a’、一第二逆止元件31b’、一阻流元件32’、一电子开关33’、一第三逆止元件34a’及一第四逆止元件34b’，该第一逆止元件31a’、第二逆止元件31b’、第三逆止元件34a’及第四逆止元件34b’可分别为一二极体，该第一逆止元件31a’的阳极端与第二逆止元件31b’的阳极端之间可串接该定子磁极1的二端，供该定子磁极1产生的电力流至该停止控制单元3’，且防止该停止控制单元3’的电流逆流至该定子磁极1；该阻流元件32’可为现有各式电阻元件，该阻流元件32’的一端分别电性连接该第一逆止元件31a’的阴极端及第二逆止元件31b’的阴极端，该阻流元件32’的电阻值可为该定子磁极1的线圈阻抗实部(real part)的数倍(如：至少10倍)，使上述供电单元4经由该驱动单元2供应的电流主要流入该定子磁极1；该电子开关33’可为一NMOS电晶体，该电子开关33’的一输入端(如：D极)可电性连接该阻流元件32’的另一端，该电子开关33’的一输出端(如：S极)可电性连接一接地端，该电子开关33’的一控制端(如：G极)可电性连接该供电单元4；该第三逆止元件34a’及第四逆止元件34b’电性连接于该阻流元件32’与该驱动单元2之间，如：该第三逆止元件34a’的阳极端及第四逆止元件34b’的阳极端电性连接该阻流元件32’，该第三逆止元件34a’的阴极端、第四逆止元件34b’的阴极端分别电性连接该驱动单元2的二下臂元件212a、212b，使来自该定子磁极1的电流可流至该下臂元件212a、212b，且防止该下臂元件212a、212b的电流逆流至该电子开关33’，以免该电子开关33’因此而损坏。其中，该第二实施例与第一实施例的供电方式大致相同，在此容不赘述，该第二实施例的运作情况如后所述。
请参阅图4a所示，其是本发明的马达系统第二实施例由电力驱动运转时的电路示意图(一)。其中，当该上臂元件211a及下臂元件212b导通，且该上臂元件211b及左下方的下臂元件212a截止时，该供电单元4可供应一电流I31由该上臂元件211a流经该定子磁极1的一端1a至另一端1b，该电流I31再经由该下臂元件212b流至接地端；另一方面，该供电单元4可供应一电流I32至该停止控制单元3’的电子开关33’的控制端，用以导通该电子开关33’；同时，该电流I31可由该定子磁极1的一端1a分流形成一电流I41经由该第一逆止元件31a’、阻流元件32’、电子开关33’流至接地端，并由另一端1b分流形成一电流I42经由该第二逆止元件31b’、阻流元件32’、电子开关33’流至接地端。其中，该第一逆止元件31a’、第二逆止元件31b’可防止该电流I41、I42逆流至该定子磁极1，避免该定子磁极1损坏。
请参阅图4b所示，其是本发明的马达系统第二实施例由电力驱动运转时的电路示意图(二)。其中，当该上臂元件211b及下臂元件212a导通，且该上臂元件211a及左下方的下臂元件212b截止时，该供电单元4可供应另一电流I31’由该上臂元件211b流经该定子磁极1的一端1b至另一端1a，该电流I31’再经由该下臂元件212a流至接地端；另一方面，该供电单元4可供应该电流I32用以导通该电子开关33’；同时，该定子磁极1可由二端1a、1b产生该电流I41、I42分别由该第一逆止元件31a’、第二逆止元件31b’流经该阻流元件32’、电子开关33’至接地端。因此，经由反复产生该电流I31、I31’，即可驱使马达的转子转动，使马达系统持续运转。
其中，当电力中断后，若转子仍惯性转动或由风力吹动，即可使该定子磁极1感应产生电力，该定子磁极1可由一端1a输出电流，或由另一端1b输出电流，马达系统可利用该电力于该定子磁极1产生的磁力对该转子形成制动力，用于即时停止马达转子转动，详如后述。
请参阅图4c所示，其是本发明的马达系统第二实施例于断电时由外力驱动运转的电路示意图。其中，当马达系统断电时，该供电单元4未供电至该驱动单元2、停止控制单元3、控制器5及感磁元件6，故该上臂元件211a、211b、电子开关33’皆截止。此时，由于马达转子仍存在转动惯量，随着转子磁极转动时的极性变化(如：通过该定子磁极1的极性为或)，该定子磁极1的二端可产生互补电位(非等电位)，使该定子磁极1的二端可交替性的输出电流，如：该定子磁极1由一端1a产生的电流I41’可经由该第一逆止元件31a’、阻流元件32’及第三逆止元件34a’而导通该下臂元件212a，该定子磁极1由另一端1b产生的电流I42’可经由该第二逆止元件31b’、阻流元件32’及第四逆止元件34b’而导通该下臂元件212b，故该定子磁极1可由自行产生的电力导通该下臂元件212a、212b。
之后，如图4d所示，该定子磁极1可由一端1a输出电流I41”至另一端1b，或由该端1b输出电流I42”至另一端1a，以使马达系统即时停止运转。借此，该马达系统第二实施例于断电时，可由该停止控制单元3与下臂元件212a、212b协同运作而即时停止运转，可较该第一实施例减少电子开关的使用数量。
请参阅图5所示，其是本发明的风扇系统实施例的组合剖面图。其中，该风扇系统实施例可由上述马达系统任一实施例与现有扇框、扇轮组合而成。在此实施例中，该风扇系统可包含一扇框7、一扇轮8、上述定子磁极1、驱动单元2及停止控制单元3、3’；该扇框7可设一轴管71，用以结合该定子磁极1；该扇轮8可转动地结合于该轴管71，该扇轮8可由上述转子结合一扇叶组81而形成轴流式或离心式扇轮，该扇轮8可含有一磁铁组82，供该定子磁极1的磁极以磁力致动(actuate)该扇轮8；该驱动单元2与定子磁极1耦合，并依据上述驱动讯号控制该定子磁极1改变极性；该停止控制单元3电性连接该定子磁极1，当该风扇系统断电而惯性运转时，该定子磁极1产生的电力经由该停止控制单元3形成的封闭回路产生制动力，使该风扇系统停止运转；另，该风扇系统亦可包含上述供电单元4、控制器5及感磁元件6，该供电单元4可电性连接该驱动单元2，该控制器5可电性连接该驱动单元2及供电单元4，该感磁元件6可电性连接该控制器5及供电单元4，该感磁元件6与磁铁组82相对位；又，该驱动单元2、停止控制单元3、供电单元4、控制器5及/或感磁元件6可实现为一特殊功能集成电路(ASIC)，并可整合于一电路板9，该电路板9可设置于该扇框7，如：该电路板9可一体成形地或可拆卸地结合于该扇框7，或者，可利用该电路板9形成该扇框7的一底板，使该电路板9易于安装于该扇框7，只是不以此为限。
本发明的风扇系统实施例除可于断电后利用转子惯性旋转使定子磁极产生电力即时停止运转，亦可于风扇完全停止运转后锁住风扇，可应用于现有并联风扇系统，如图6所示，该现有并联风扇系统可由数个风扇F1～F5并排设置，用以对一热源H驱风散热，该等风扇F1～F5的转向可同向旋转(如：逆时针方向)，只是若有任一风扇(如：F5)异常而失效，则该风扇F5在停止运转后会由气流带动而反向旋转，反转的转速越快则风量流失越多。此时，若将上述风扇F1～F5更换为本发明的风扇系统实施例，纵该风扇F1～F5故障而停止运转，仍可于停止运转后锁住风扇，可避免气流带动失效风扇运转导致风量流失。
借助前揭的技术手段，本发明的马达系统及风扇系统实施例的主要特点列举如下：由于该定子磁极1供该转子可转动地结合，该驱动单元2与定子磁极1耦合，并可控制该定子磁极1改变极性，使该转子由电力致动而旋转；且，该停止控制单元3、3’电性连接该定子磁极1及驱动单元2，当该马达或风扇系统断电时，该停止控制单元3无须预先利用任何蓄电元件(如：电容器)储存电能，即可于该转子转动时，令该定子磁极1产生电力改变该停止控制单元3、3’的电流路径，使该定子磁极1的一端(如：1a)输出电流至另一端(如：1b)，利用该定子磁极1产生的电磁力对该转子形成制动效果，使该马达或风扇系统的转子即时停止运转。借此，该马达或风扇系统可于断电后即时停止运转，除可达成「避免造成人员受伤」及「提高控制精准度」等功效，更可达成「避免蓄电元件老化导致停止运转功能失效」及「避免气流带动失效风扇运转导致风量流失」等功效，该马达或风扇系统可应用于机器手臂及并联散热系统等设备。

Claims (38)

1.一种马达系统，其特征在于，其包含：
一个定子磁极，供一个转子可转动地结合；
一个驱动单元，与该定子磁极耦合，并控制该定子磁极改变极性，使该转子旋转；及
一个停止控制单元，电性连接该定子磁极及该驱动单元，当该马达系统断电后，若该转子转动，则该定子磁极产生电力改变该停止控制单元的电流路径，使该定子磁极的一端输出电流至另一端，令该马达系统停止运转。
2.根据权利要求1所述的马达系统，其特征在于：该停止控制单元具有一个第一开关、一个第二开关及一个第三开关，该第一开关及该第二开关电性连接该定子磁极及该驱动单元，该第三开关电性连接该第一开关及该第二开关，当该马达系统断电后，该第三开关截止，该定子磁极产生的电力导通该第一开关及该第二开关，使该马达系统停止运转。
3.根据权利要求2所述的马达系统，其特征在于：该第三开关与该定子磁极的二端之间分别设有一个逆止元件。
4.根据权利要求3所述的马达系统，其特征在于：各逆止元件为一个二极体。
5.根据权利要求2所述的马达系统，其特征在于：该第一开关、该第二开关及该第三开关分别为一个NMOS电晶体。
6.根据权利要求2所述的马达系统，其特征在于：该第一开关、该第二开关及该第三开关分别具有一个第一端、一个第二端及一个第三端，该第一开关的第一端及该第二开关的第一端分别电性连接该第三开关的第二端，该第一开关的第二端及该第二开关的第二端共同电性连接该定子磁极及该驱动单元，该第三开关的第一端电性连接一个供电单元，该第一开关的第三端、该第二开关的第三端及该第三开关的第三端电性连接一个接地端。
7.根据权利要求6所述的马达系统，其特征在于：该第一开关的第三端与该第二开关的第三端之间设有一个限流元件及一个单向元件。
8.根据权利要求7所述的马达系统，其特征在于：该单向元件为一个二极体。
9.根据权利要求1所述的马达系统，其特征在于：该停止控制单元具有一个第一逆止元件、一个第二逆止元件、一个阻流元件、一个电子开关、一个第三逆止元件及一个第四逆止元件，该第一逆止元件与该第二逆止元件之间串接该定子磁极，该阻流元件电性连接该第一逆止元件及该第二逆止元件，该电子开关电性连接该阻流元件，该第三逆止元件及该第四逆止元件电性连接于该阻流元件与该驱动单元之间。
10.根据权利要求9所述的马达系统，其特征在于：该电子开关为一个NMOS电晶体。
11.根据权利要求9所述的马达系统，其特征在于：该第一逆止元件、该第二逆止元件、该第三逆止元件及该第四逆止元件分别为一个二极体。
12.根据权利要求1所述的马达系统，其特征在于：该定子磁极具有至少一个线圈。
13.根据权利要求1所述的马达系统，其特征在于：该驱动单元包含一个桥式电路。
14.根据权利要求13所述的马达系统，其特征在于：该桥式电路包含二个上臂元件及二个下臂元件，各上臂元件分别电性连接一个辅助开关，该上臂元件电性连接一个供电单元及该定子磁极，该下臂元件电性连接该定子磁极及一个控制器。
15.根据权利要求14所述的马达系统，其特征在于：该控制器电性连接该辅助开关。
16.根据权利要求14所述的马达系统，其特征在于：该控制器电性连接一个感磁元件。
17.一种风扇系统，其特征在于，其包含：
一个定子磁极，供一个转子可转动地结合，该转子结合一个扇叶组；
一个驱动单元，与该定子磁极耦合，并控制该定子磁极改变极性，使该扇叶组旋转；及
一个停止控制单元，电性连接该定子磁极及该驱动单元，当该风扇系统断电后，若该转子转动，则该定子磁极产生电力改变该停止控制单元的电流路径，使该定子磁极的一端输出电流至另一端，令该风扇系统停止运转。
18.根据权利要求17所述的风扇系统，其特征在于：该停止控制单元具有一个第一开关、一个第二开关及一个第三开关，该第一开关及该第二开关电性连接于该定子磁极，该第三开关电性连接该第一开关及该第二开关，当该风扇系统断电时，该第三开关截止，该风扇系统惯性运转产生的电力导通该第一开关及该第二开关，使该风扇系统停止运转。
19.根据权利要求18所述的风扇系统，其特征在于：该第三开关与该定子磁极的二端之间分别设有一个逆止元件。
20.根据权利要求19所述的风扇系统，其特征在于：各逆止元件为一个二极体。
21.根据权利要求18所述的风扇系统，其特征在于：该第一开关、该第二开关及该第三开关分别为一个NMOS电晶体。
22.根据权利要求18所述的风扇系统，其特征在于：该第一开关、该第二开关及该第三开关分别具有一第一端、一第二端及一第三端，该第一开关的第一端及该第二开关的第一端分别电性连接该第三开关的第二端，该第一开关的第二端及该第二开关的第二端共同电性连接该定子磁极及该驱动单元，该第三开关的第一端电性连接一个供电单元，该第一开关的第三端、该第二开关的第三端及该第三开关的第三端电性连接一个接地端。
23.根据权利要求22所述的风扇系统，其特征在于：该第一开关的第三端与该第二开关的第三端之间设有一个限流元件及一个单向元件。
24.根据权利要求23所述的风扇系统，其特征在于：该单向元件为一个二极体。
25.根据权利要求17所述的风扇系统，其特征在于：该停止控制单元具有一个第一逆止元件、一个第二逆止元件、一个阻流元件、一个电子开关、一个第三逆止元件及一个第四逆止元件，该第一逆止元件与该第二逆止元件之间串接该定子磁极，该阻流元件电性连接该第一逆止元件及该第二逆止元件，该电子开关电性连接该阻流元件，该第三逆止元件及该第四逆止元件电性连接于该阻流元件与该驱动单元之间。
26.根据权利要求25所述的风扇系统，其特征在于：该电子开关为一个NMOS电晶体。
27.根据权利要求25所述的风扇系统，其特征在于：该第一逆止元件、该第二逆止元件、该第三逆止元件及该第四逆止元件分别为一个二极体。
28.根据权利要求17所述的风扇系统，其特征在于：该定子磁极具有至少一个线圈。
29.根据权利要求17所述的风扇系统，其特征在于：该驱动单元包含一个桥式电路。
30.根据权利要求29所述的风扇系统，其特征在于：该桥式电路包含二个上臂元件及二个下臂元件，各上臂元件分别电性连接一个辅助开关，该上臂元件电性连接一个供电单元及该定子磁极，该下臂元件电性连接该定子磁极及一个控制器。
31.根据权利要求30所述的风扇系统，其特征在于：该控制器电性连接该辅助开关。
32.根据权利要求30所述的风扇系统，其特征在于：该控制器电性连接一个感磁元件。
33.根据权利要求17所述的风扇系统，其特征在于：该定子磁极设置于一个扇框。
34.根据权利要求17所述的风扇系统，其特征在于：该驱动单元及该停止控制单元整合于一个电路板。
35.根据权利要求34所述的风扇系统，其特征在于：该电路板设置于一个扇框。
36.根据权利要求35所述的风扇系统，其特征在于：该电路板一体成形地结合于该扇框。
37.根据权利要求35所述的风扇系统，其特征在于：该电路板可拆卸地结合于该扇框。
38.根据权利要求35所述的风扇系统，其特征在于：该电路板形成该扇框的一个底板。
CN201510366370.1A 2015-06-26 2015-06-26 马达系统及使用该马达系统的风扇系统 Active CN106329821B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510366370.1A CN106329821B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 马达系统及使用该马达系统的风扇系统
US15/175,699 US9876447B2 (en) 2015-06-26 2016-06-07 Motor system and fan module using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510366370.1A CN106329821B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 马达系统及使用该马达系统的风扇系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106329821A true CN106329821A (zh) 2017-01-11
CN106329821B CN106329821B (zh) 2018-11-20

Family

ID=57602885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510366370.1A Active CN106329821B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 马达系统及使用该马达系统的风扇系统

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9876447B2 (zh)
CN (1) CN106329821B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107947488A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 建准电机工业股份有限公司 马达、其转向控制方法及具有该马达的风扇
CN109510516A (zh) * 2018-06-15 2019-03-22 虹光精密工业股份有限公司 刹车电路及抬纸装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108098531B (zh) * 2016-11-25 2021-08-27 南京德朔实业有限公司 角磨、电动工具及其制动方法
CN112416678B (zh) * 2020-11-18 2022-02-22 北京东土科技股份有限公司 一种风扇在位检测装置和方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1673545A (zh) * 2004-03-23 2005-09-28 台达电子工业股份有限公司 断电后即时停止风扇的方法和其结构
CN101005257A (zh) * 2006-01-17 2007-07-25 台达电子工业股份有限公司 风扇系统及其实时停止装置
CN101034818A (zh) * 2006-01-20 2007-09-12 日本电产科宝株式会社 无刷电动机、无刷型风扇电动机及使用无刷型风扇电动机的电子设备
CN101043191A (zh) * 2006-03-24 2007-09-26 日本伺服株式会社 用于电驱动转子的制动设备
CN202634338U (zh) * 2012-04-11 2012-12-26 昆山广兴电子有限公司 具断电煞车功能的马达电路
CN203039505U (zh) * 2011-12-19 2013-07-03 日本电产株式会社 风扇马达
TWI467911B (zh) * 2009-11-12 2015-01-01 Sunonwealth Electr Mach Ind Co 風扇系統及其停止控制電路

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2651887B2 (ja) * 1994-01-24 1997-09-10 サンケン電気株式会社 ステッピングモータ駆動回路
JP2005269855A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 直流モータ駆動回路
KR101249841B1 (ko) * 2005-10-07 2013-04-02 삼성전자주식회사 축류팬 조립체
CN101529099B (zh) * 2006-11-22 2011-06-08 日本电产伺服有限公司 串联配置轴流风扇
US20090263238A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Minebea Co., Ltd. Ducted fan with inlet vanes and deswirl vanes
US8018186B2 (en) * 2008-09-17 2011-09-13 Minebea Co., Ltd. Method and apparatus of fan motor brake
US9429167B2 (en) * 2009-10-23 2016-08-30 Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. Heat dissipating fan
WO2012061270A2 (en) * 2010-11-03 2012-05-10 Ramu, Inc. Noise reduction structures for electrical machines

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1673545A (zh) * 2004-03-23 2005-09-28 台达电子工业股份有限公司 断电后即时停止风扇的方法和其结构
CN101005257A (zh) * 2006-01-17 2007-07-25 台达电子工业股份有限公司 风扇系统及其实时停止装置
CN101034818A (zh) * 2006-01-20 2007-09-12 日本电产科宝株式会社 无刷电动机、无刷型风扇电动机及使用无刷型风扇电动机的电子设备
CN101043191A (zh) * 2006-03-24 2007-09-26 日本伺服株式会社 用于电驱动转子的制动设备
TWI467911B (zh) * 2009-11-12 2015-01-01 Sunonwealth Electr Mach Ind Co 風扇系統及其停止控制電路
CN203039505U (zh) * 2011-12-19 2013-07-03 日本电产株式会社 风扇马达
CN202634338U (zh) * 2012-04-11 2012-12-26 昆山广兴电子有限公司 具断电煞车功能的马达电路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107947488A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 建准电机工业股份有限公司 马达、其转向控制方法及具有该马达的风扇
CN107947488B (zh) * 2016-10-12 2020-05-01 建准电机工业股份有限公司 马达、其转向控制方法及具有该马达的风扇
CN109510516A (zh) * 2018-06-15 2019-03-22 虹光精密工业股份有限公司 刹车电路及抬纸装置
CN109510516B (zh) * 2018-06-15 2023-07-21 虹光精密工业股份有限公司 刹车电路及抬纸装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106329821B (zh) 2018-11-20
US20160380559A1 (en) 2016-12-29
US9876447B2 (en) 2018-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101960711B (zh) 用于控制电机的相逻辑电路
CN106329821A (zh) 马达系统及使用该马达系统的风扇系统
CN206211891U (zh) 电机、用于电机驱动的驱动电路和集成电路
CN105889109A (zh) 控制风扇正反转的控制系统及其适用的控制方法
ATE486405T1 (de) Verfahren zum betrieb eines einsträngigen elektronisch kommutierten motors an einer gleichspannungsquelle, und motor zur durchführung eines solchen verfahrens
CN107294438A (zh) 电动工具及其电机驱动系统
CN107294466A (zh) 电动工具及其电机驱动系统
CN104426451A (zh) 用于电机的驱动电路
TW201713028A (zh) 馬達關機方法及使用其的馬達驅動電路
CN109004623A (zh) 一种实现电机堵转及过载判断的方法
CN206251005U (zh) 集成电路、电机驱动电路、电机组件及其应用设备
US20050184692A1 (en) Instantaneous fan stopping method and structure thereof
CN107294427A (zh) 电动工具及其电机驱动系统
US20100166572A1 (en) Braking Controller of a Three-Phase Permanent Magnetic Brushless DC Motor for Directly Driving a Screw Pump
CN104579114B (zh) 一种马达驱动保护电路及具有该电路的电器产品
CN105337552B (zh) 电冰箱、马达模组及马达驱动电路
CN108233795A (zh) 电机控制电路应用该电路的电机控制装置及方法
CN102013861B (zh) 一种直流无刷电机系统及其驱动方法
CN107404263A (zh) 负载驱动装置、电机组件及电机驱动装置
TW200701623A (en) Bi-directional single-phase fan and motor thereof
CN204993125U (zh) 电机组件、用于电机驱动的集成电路、风机及泵
US20080297011A1 (en) Integrated controller/motor with thermal overload sensor
CN107809192A (zh) 电机驱动装置、电机组件及负载驱动装置
CN104410335B (zh) 智能型小功率电机控制器的控制电路和控制方法
CN206364738U (zh) 电机的调速驱动电路和风扇电机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210409

Address after: 536000 zone B6, northwest sea export processing zone, Beihai Avenue, Beihai City, Guangxi Zhuang Autonomous Region

Patentee after: Beihai jianzhun Electronics Co.,Ltd.

Address before: 528251, No. two, 5 South Avenue, Ping Chau, Guangdong, Foshan

Patentee before: SUNON ELECTRONICS (FOSHAN) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right