CN108292886A - 采用永久磁铁的电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用在互不相同的永久磁铁之间起作用的斥力及引力和在永久磁铁与电磁铁之间起作用的斥力或引力的采用永久磁铁的电动机。本发明的采用永久磁铁的电动机的特征在于,包括:第一旋转盘及第二旋转盘,在中心部形成有贯通一端和另一端的贯通孔,在一端形成有多个插入槽;旋转轴,贯通上述第一旋转盘的中心部和上述第二旋转盘的中心部;多个转子,在上述第一旋转盘与上述第二旋转盘之间以上述旋转轴为基准并以相互之间具有相同间隔的方式进行配置,将永久磁铁和贯通上述永久磁铁的贯通轴作为结构要素;多个行星齿轮,以成对的方式分别与多个上述转子相连接;以及中心齿轮,与上述旋转轴的一端相连接,与多个上述行星齿轮的全部相啮合。并且,包括:旋转盘支撑部,由分别与上述旋转轴的两个末端相连接的第一支架和第二支架构成;定子支撑部,由以上述旋转轴为基准来相互隔开的第三支架和第四支架构成,上述第三支架包括将永久磁铁作为结构要素的第一定子,上述第四支架包括与上述第一定子相同的第二定子;一个以上的交叉点传感器,设置于上述旋转盘支撑部的一侧;以及一个以上的电磁铁部,设置于上述定子支撑部的一侧。
Description
技术领域
本发明涉及利用在互不相同的永久磁铁之间起作用的引力及斥力和在永久磁铁与电磁铁之间起作用的斥力或引力的采用永久磁铁的电动机,更详细地,涉及如下的采用永久磁铁的电动机:因在由永久磁铁形成的定子及转子之间起作用的斥力及引力而向转子提供旋转力,转子的N极和S极的位置借助与转子相连接的行星齿轮、与行星齿轮啮合的中心齿轮以及与行星齿轮连动的结构物进行物理转换,在使得永久磁铁之间的斥力和引力形成均衡而不向转子提供旋转力的交叉点中利用永久磁铁与电磁铁之间的斥力或引力维持转子的旋转状态,大部分旋转力从永久磁铁的磁力中获取,因此,可使电力消耗减少至最小。
背景技术
通常,电动机为利用电流在磁场中接收的力来将电能转换为力能的装置,主要称为马达。
电动机为产业生产的基本设备,被广泛使用,但是,耗电量很大,因此,需要可以减少耗电并呈现最大效果的电动机。
作为与用于解决上述问题的减少耗电和/或增大有效性的电动机有关的发明,公开有韩国公开专利公报第1995-0007865号的“磁力旋转装置”及韩国公开专利公报第10-2010-0049721号的“电磁铁马达”、韩国公开专利公报第10-2011-0108602号的“利用圆形永久磁铁和磁场屏蔽板的永久磁铁马达”及韩国公开专利公报第10-2013-0141210号的“降低齿槽转矩的电动机用永久磁铁及采用其的电动机”。
在上述韩国公开专利公报第1995-0007865号的“磁力旋转装置”中公开了可从永久磁铁有效地获取转能并可使向电磁铁供给的电流最小化的装置,在上述韩国公开专利公报第10-2010-0049721号的“电磁铁马达”中公开了如下的装置,即,当向电磁铁部输入电源时,可使电磁铁部与磁体层之间的磁通量损伤最小化来增加电磁铁马达的有效性。
并且,在上述韩国公开专利公报第10-2011-0108602号的“利用圆形永久磁铁和磁场屏蔽板的永久磁铁马达”公开了利用通过形成有孔的磁场屏蔽板的孔露出的固定式圆形永久磁铁的磁力和旋转式永久磁铁的磁力之间的斥力或引力来获取动力的装置,在上述韩国公开专利公报第10-2013-0141210号的“降低齿槽转矩的电动机用永久磁铁及采用其的电动机”中公开了不降低电动机的输出扭矩且大大减少驱动电动机时所产生的齿槽转矩的装置。
但是,如上所述的现有技术可提高电动机的有效性,但是,具有如下的问题,即,需要持续供给电流而依然维持耗电量,多个磁铁之间的磁力线重叠而抵消互不相同的极之间的磁力,由于借助交叉点的磁力线的反作用和摩擦力而难以持续驱动电动机或降低有效性。
交叉点为如下的位置,即,当进行公转运动的同时进行自转运动的转子到达定子的临近点时,转子的N极和S极的边界部分与定子相向,在转子与定子之间不产生引力或斥力的位置。
更详细地,交叉点为如下的交叉状态,即,转子的N极及S极的磁力线与定子的磁力线立体地起作用来使引力及斥力不在上述转子与上述定子之间起作用的交叉状态。
上述问题为在以往的利用永久磁铁的电动机中普遍产生的问题,由于没有明确的解决方法,因而需承受电动机的效率降低的问题。
因此,需要如下的采用永久磁铁的电动机,即,可使耗电最小化并使动力产生量最大化,且可克服作为仅由永久磁铁构成的电动机的缺点的交叉点。
发明内容
技术问题
本发明的采用永久磁铁的电动机为了解决如上所述的现有技术的问题而提出,其目的在于,提供对于如下问题的解决方案,即,普通电动机需持续地向包围转子的线圈供给电流,从而需消耗较多的电力,并需要减少耗电并具有卓越的有效性的电动机,并且,仅利用永久磁铁构成定子及转子的电动机没有克服形成永久磁铁之间的斥力和引力均衡的交叉点的单元,使得转子无法持续地进行旋转。
解决问题的手段
本发明的采用永久磁铁的电动机为了实现如上所述的目的,公开利用行星齿轮和电磁铁的采用永久磁铁的电动机,上述采用永久磁铁的电动机的特征在于,包括:第一旋转盘及第二旋转盘,在中心部形成有贯通一端和另一端的贯通孔,在一端形成有多个插入槽;旋转轴,贯通上述第一旋转盘的中心部和上述第二旋转盘的中心部;多个转子,在上述第一旋转盘与上述第二旋转盘之间以上述旋转轴为基准并以相互之间具有相同间隔的方式进行配置,将永久磁铁和贯通上述永久磁铁的贯通轴作为结构要素;多个行星齿轮,以成对的方式分别与多个上述转子相连接;中心齿轮,与上述旋转轴的一端相连接,与多个上述行星齿轮的全部行星齿轮相啮合;旋转盘支撑部,由分别与上述旋转轴的两个末端相连接的第一支架和第二支架构成;定子支撑部,由以上述旋转轴为基准来相互隔开的第三支架和第四支架构成,上述第三支架包括将永久磁铁作为结构要素的第一定子,上述第四支架包括与上述第一定子相同的第二定子;一个以上的交叉点传感器,设置于上述旋转盘支撑部的一侧;以及一个以上的电磁铁部,设置于上述定子支撑部的一侧。
发明的效果
本发明的采用永久磁铁的电动机可获取如下的效果,即,当转子到达交叉点时,若在传感器或接触式旋转盘检测到转子的位置,则一次性地向电磁铁部供给电流,来产生瞬间推出转子的斥力或根据电磁铁部的位置瞬间拉住转子的引力,从而可使转子克服交叉点并持续地进行旋转,并可获取如下的效果,即,与仅一次性地中断电流的供给并需要持续地供给电流的普通电动机不同地,仅当转子到达交叉点时,一次性地向电磁铁供给电流,因此,可使耗电最小化,并且,通过包含稀土类的永久磁铁之间的强磁力获取大部分的旋转力,不消耗大量的电力也可获取强的旋转力,从而可实现有效的电动机。
附图说明
图1为示出普通电动机的工作原理的例示图。
图2a为本发明的采用永久磁铁的电动机的外部立体图。
图2b为本发明的采用永久磁铁的电动机的俯视图。
图3为本发明的采用永久磁铁的电动机的电路图。
图4为示出本发明的采用永久磁铁的电动机的启动状态的例示图。
图5为示出构成本发明的采用永久磁铁的电动机的定子及转子的多种状态的例示图。
图6a至图6b为示出本发明的采用永久磁铁的电动机的工作原理的例示图。
图7a至图7b为示出本发明的采用永久磁铁的电动机的转子和行星齿轮的物理性极转换的状态的例示图。
图8a至图8b为示出本发明的采用永久磁铁的电动机的多种实施方式的例示图。
具体实施方式
本发明涉及利用在互不相同的永久磁铁之间起作用的斥力及引力和在永久磁铁与电磁铁之间起作用的斥力或引力的采用永久磁铁的电动机,涉及利用行星齿轮和电磁铁的采用永久磁铁的电动机,其特征在于,包括:第一旋转盘110及第二旋转盘111,在中心部形成有贯通一端和另一端的贯通孔,在一端形成有多个插入槽;旋转轴120,贯通上述第一旋转盘110的中心部和上述第二旋转盘111的中心部;多个转子140,在上述第一旋转盘110与上述第二旋转盘111之间以上述旋转轴120为基准以相互之间具有相同间隔的方式进行配置,将永久磁铁和贯通上述永久磁铁的贯通轴141作为结构要素;多个行星齿轮101,以成对的方式分别与多个上述转子140相连接;中心齿轮100,与上述旋转轴120的一端相连接,与多个上述行星齿轮101的全部行星齿轮相啮合;旋转盘支撑部,由分别与上述旋转轴120的两个末端相连接的第一支架150和第二支架151构成;定子支撑部,由以上述旋转轴120为基准来相互隔开的第三支架152和第四支架153构成,上述第三支架152包括将永久磁铁作为结构要素的第一定子130,上述第四支架153包括与上述第一定子130相同的第二定子131;一个以上的交叉点传感器160,设置于上述旋转盘支撑部的一侧;以及一个以上的电磁铁部170,设置于上述定子支撑部的一侧。
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
首先,本发明的采用永久磁铁的电动机将第一旋转盘110及第二旋转盘111作为一结构要素,在上述第一旋转盘110及第二旋转盘111中,在中心部形成有贯通一端和另一端的贯通孔,在一端形成有多个插入槽。
上述第一旋转盘110及上述第二旋转盘111为如下的结构要素,即,为了使本发明的采用永久磁铁的电动机将永久磁铁之间的斥力和引力转换为旋转力,使转子140进行公转运动,为了物理性转换在进行公转运动的同时自转运动的上述转子的N极和S极的位置而需要的结构要素,上述贯通孔为为了支撑以下所说明的旋转轴120而形成的结构要素,上述插入槽为为了支撑下述转子140而形成的结构要素。
即,上述第一旋转盘110及上述第二旋转盘111起到在普通行星齿轮装置中的“连杆臂”作用。
并且,本发明的采用永久磁铁的电动机将贯通上述第一旋转盘110的中心部和上述第二旋转盘111的中心部的旋转轴120作为一结构要素。
上述旋转轴120为了使本发明的采用永久磁铁的电动机进行将永久磁铁之间的引力和斥力转换为旋转力的旋转运动而需要的结构要素,以向上述贯通孔插入的方式贯通上述第一旋转盘110及上述第二旋转盘111。
此时,本发明的采用永久磁铁的电动机的结构要素需位于上述第一旋转盘110与上述第二旋转盘111之间,因此,上述第一旋转盘110及上述第二旋转盘111以上述旋转轴120为基准被隔开。
并且,本发明的采用永久磁铁的电动机在上述第一旋转盘110与上述第二旋转盘111之间以上述旋转轴120为基准以相互之间具有相同间隔的方式进行配置,将多个转子140作为一结构要素,上述多个转子140将贯通永久磁铁与上述永久磁铁的贯通轴141作为结构要素。
上述永久磁铁为形成有贯通一端和另一端的中空部的圆筒形,以上述中空部为基准区分为具有相同体积的两侧,一侧具有N极的性质,另一侧具有S极的性质。
通常,在电动机中,在转子使用永久磁铁,这种转子可根据配置永久磁铁的形状和方法区分为表面磁铁形、埋入磁铁形两种。
本发明的采用永久磁铁的电动机的转子使用这种表面磁铁形和埋入磁铁形中的一种也无妨。
若多个上述转子140在上述第一旋转盘110与上述第二旋转盘111之间以上述旋转轴120为基准以相互之间具有相同间隔的方式进行配置,当进行公转运动时,多个上述转子140形成圆形,具有围绕上述旋转轴120的形态。
多个上述转子140配置于上述第一旋转盘110与上述第二旋转盘111之间的方式为贯通构成上述转子140的上述永久磁铁的上述贯通轴141的两个末端分别插入于分别形成在上述第一旋转盘110及上述第二旋转盘111的上述插入槽的方式,上述贯通轴141需使长度比上述永久磁铁长才能贯通上述永久磁铁并使两个末端分别向上述插入槽插入。
代替上述插入槽,可在上述第一旋转盘110及上述第二旋转盘111形成有插入孔,此时,上述贯通轴141可贯通上述插入孔或向上述插入孔插入。
上述转子140可设置有1个至10个。
由一个上述转子140构成本发明的采用永久磁铁的电动机之后,若使上述转子140进行公转运动,则在上述第一旋转盘110及上述第二旋转盘111产生因重量中心不均衡而引起的严重的振动。
为了解决如上所述的问题,为了对准重量中心,需要设置重量与上述转子140的重量相同的额外的附着物,这不太有效,因此,优选地,上述转子140设置有两个以上。
与此相反地,若由10个以上的上述转子140构成本发明的采用永久磁铁的电动机,则结构变得复杂,由于数量与上述转子140的数量相同的在下述内容中所说明的多个行星齿轮101与在下述内容中所说明的中心齿轮100之间的摩擦力增加,旋转力被减少,从而使电动机的有效性降低。
因此,构成本发明的采用永久磁铁的电动机的上述转子140设置有1个至10个,优选地,设置有2个至9个。
并且,本发明的采用永久磁铁的电动机将以成对的方式分别与多个上述转子140相连接的多个行星齿轮101作为一结构要素。
上述转子140设置有2个至9个,因此,上述行星齿轮101可设置有数量与上述转子140的数量相同的2个至9个,但是,优选地,上述转子140和上述行星齿轮101均设置有2个至6个。
多个上述转子140和多个上述行星齿轮101相连接的方式可为构成上述转子140的上述贯通轴141贯通上述行星齿轮101的中心部的方式。
并且,本发明的采用永久磁铁的电动机将与上述旋转轴120的一端相连接并与多个上述行星齿轮101的全部相啮合的中心齿轮100作为一结构要素。
多个上述行星齿轮101以上述中心齿轮100为中心来配置在上述中心齿轮100的周围。
多个上述行星齿轮101分别与上述中心齿轮100相啮合,因此,由于上述第一定子130和第二定子131以及上述转子140之间的斥力及引力,使得上述转子140以上述中心齿轮100为中心进行公转运动和自转运动,则形成于与多个上述转子140相连接的多个上述行星齿轮101的多个齿轮以与形成于上述中心齿轮100的多个齿轮相啮合的方式进行旋转。
多个上述行星齿轮101在进行自转运动的同时进行以上述中心齿轮100为中心的公转运动,但是,上述中心齿轮100不进行移动,而是被固定。
此时,若上述行星齿轮101和上述中心齿轮100以相同的尺寸形成,则相互之间具有相同的齿轮比,以上述中心齿轮100为中心的上述行星齿轮101的公转及自转之间的转速比成为1:2。
即,若上述行星齿轮101和上述中心齿轮100以相同的尺寸形成,则上述行星齿轮101与上述中心齿轮100之间的齿轮比成为1:1,以上述中心齿轮100为中心的上述行星齿轮101的公转及自转之间的转速比成为1:2,从而在上述行星齿轮101进行一圈的公转运动的过程中上述行星齿轮101进行2圈的自转运动。
并且,若上述行星齿轮101以具有小于上述中心齿轮100的齿轮比的方式形成,则追加的定子及电磁铁部可设置于与上述定子130及上述电磁铁部170不同的位置。
即,在上述行星齿轮101与上述中心齿轮100的齿轮比为2:1的情况下,以上述中心齿轮100为中心的上述行星齿轮101的公转及自转之间的转速比成为1:4,在上述行星齿轮101进行1圈的公转运动的过程中,上述行星齿轮101进行4圈的自转运动,因此,优选地,为了提高上述转子140的旋转力和旋转速度,还需追加设置定子及电磁铁部。
并且,本发明的采用永久磁铁的电动机将由分别与上述旋转轴120的两个末端相连接的第一支架150和第二支架151构成的旋转盘支撑部作为一结构要素。
上述第一支架150和上述第二支架151为为了使贯通上述第一旋转盘110和上述第二旋转盘111的中心部的上述旋转轴120的高度从底面维持规定高度而需要的结构,从而可使上述第一旋转盘110和上述第二旋转盘111以不接触底面的方式顺畅地进行旋转。
并且,本发明的采用永久磁铁的电动机将包括以上述旋转轴120为基准相互隔开的第三支架152和第四支架153的定子支撑部作为一结构要素,上述第三支架152包括将永久磁铁作为结构要素的第一定子130,上述第四支架153包括与上述第一定子130相同的第二定子131。
设置于上述第三支架152的上述第一定子130向设置于上述第四支架153的上述第二定子131配置N极或S极,上述第二定子130向上述第一定子130配置与上述第一定子130相反的极。
上述第一定子130及上述第二定子131可呈与上述转子140相同的形态,但是,由其他形态构成也无妨。
并且,本发明的采用永久磁铁的电动机将设置于上述旋转盘支撑部的一侧的一个以上的交叉点传感器160作为一结构要素。
上述交叉点传感器160为光传感器或磁传感器。
并且,代替上述交叉点传感器,可设置有进行凸轮运动的接触式开关。
即,在本发明的采用永久磁铁的电动机的检测交叉点的方法中,代替光传感器,在旋转盘设置铜板之后,可使用通过应用凸轮运动来以与上述转子接触的方式进行驱动的接触式开关,在此情况下,可应用于无需调节速度的定速用电动机。
并且,本发明的采用永久磁铁的电动机将设置于上述旋转盘支撑部的一侧的一个以上的电磁铁部170作为一结构要素。
上述电磁铁部为分别设置于上述第一定子130及上述第二定子131的中间部分且线圈直接缠绕于构成上述第一定子130及上述第二定子131的永久磁铁来形成的电磁铁或额外设置的电磁铁。
即,上述电磁铁部170使用线圈缠绕于永久磁铁的形态,或使用通常所使用的电磁铁中的一种形态也无妨。
在上述电磁铁部170中,若上述转子140向上述交叉点传感器160的检测范围内进入,则通过上述交叉点传感器160的反应来供给电源,若上述转子140脱离上述交叉点传感器160的检测范围,则电源供给被中断。
以下,参照附图来对本发明的采用永久磁铁的电动机进行更详细的说明。
图1为示出普通电动机的工作原理的例示图。
如图1所示,普通电动机以作为线圈电磁铁的转子140为基准在两侧分别设置作为永久磁铁的第一定子130及第二定子131,上述转子140通过上述第一定子130的S极与上述转子140的N极之间的引力及上述第二定子131的N极与上述转子140的S极之间的引力和上述第二定子131的N极与上述转子140的N极之间的斥力及上述第一定子130的S极与上述转子140的S极之间的斥力来获取旋转力。
此时,当上述第一定子130的S极与上述转子140的N极之间的引力及上述第二定子131的N极与上述转子140的S极之间的引力达到最大值时,只有引力起到作用,使上述转子140无法获取旋转力,因此,立即暂时切断向线圈供给的电流,若去除上述转子140作为磁铁的性质,则上述第一定子130及上述第二定子131与上述转子140之间的引力被去除,上述转子140借助惯性持续进行旋转。
之后,若再次向线圈供给电流,则极性通过换向器被转换,从而再次借助上述转子140与上述第一定子130及上述第二定子131之间的斥力和引力来产生旋转力。
图2a为本发明的采用永久磁铁的电动机的外部立体图,图2b为本发明的采用永久磁铁的电动机的俯视图。
如图2a及图2b所示,本发明的采用永久磁铁的电动机的特征在于,包括:第一旋转盘110及第二旋转盘111,在中心部形成有贯通一端和另一端的贯通孔,在一端形成有多个插入槽;旋转轴120,贯通上述第一旋转盘110的中心部和上述第二旋转盘111的中心部;多个转子140,在上述第一旋转盘110与上述第二旋转盘111之间以上述旋转轴120为基准并以相互之间具有相同间隔的方式进行配置,将永久磁铁和贯通永久磁铁的贯通轴141作为结构要素;多个行星齿轮101,以成对的方式分别与多个上述转子140相连接;以及中心齿轮100,与上述旋转轴120的一端相连接,与多个上述行星齿轮101的全部行星齿轮相啮合。
并且,本发明包括:旋转盘支撑部,由分别与上述旋转轴120的两个末端相连接的第一支架150和第二支架151构成;定子支撑部,由以上述旋转轴120为基准来相互隔开的第三支架152和第四支架153构成,上述第三支架152包括将永久磁铁作为结构要素的第一定子130,上述第四支架153包括与上述第一定子130相同的第二定子131;一个以上的交叉点传感器160,设置于旋转盘支撑部的一侧;以及一个以上的电磁铁部170,设置于定子支撑部的一侧。
图3为本发明的采用永久磁铁的电动机的电路图。
为了使电磁铁以机械式瞬间驱动,仅可进行定速驱动,在使用光传感器的电子式中,利用电路来调节电磁铁进行工作的时间,最终可调节旋转速度。
并且,当启动时,可通过光传感器控制电路实现依次向机动专用电磁铁或电磁铁输入电流来使转子启动的作用。
图4为示出本发明的采用永久磁铁的电动机的启动状态的例示图。
在转子140设置有2个且电磁铁部170也设置有2个情况下,不易启动本发明的采用永久磁铁的电动机,因此,需要额外的启动用线圈。
在上述转子140由3个以上构成的情况下,上述电磁铁部170也配置有3个以上,因此,当启动时,若使电流沿着上述电磁铁部170的旋转方向依次流动,则安装有永久磁铁的上述转子140借助斥力和引力进行旋转。
在上述转子140由2个构成的情况下,从配置的角度看,单独需要机动用电磁铁。
图5为示出构成本发明的采用永久磁铁的电动机的定子及转子的多种状态的例示图。
如图5所示,构成本发明的采用永久磁铁的电动机的第一定子130、第二定子131以及转子140可由圆筒形、扁形、表面磁铁形、埋入磁铁形等多种形态构成。
图6a至图6b为示出本发明的采用永久磁铁的电动机的工作原理的例示图。
如图6a所示,在本发明的采用永久磁铁的电动机中,与转子由电磁铁构成且定子由永久磁铁构成的普通电动机不同地,转子140、原点定子130及中间定子131均由永久磁铁构成。
在普通电动机中,转子仅进行在原地旋转的自转运动,从而存在使得转子的N极和定子的S极、转子的S极和定子的N极相向的交叉点。
为了解决如上所述的问题,本发明的采用永久磁铁的电动机利用上述行星齿轮101使交叉状态的力量最小化。
并且,如图6b所示,本发明的采用永久磁铁的电动机通过设置可识别上述转子140到达上述交叉点的交叉点传感器,来在上述交叉点传感器中检测到上述转子140的情况下暂时向电磁铁部170供给电流。
在上述电磁铁部170为电磁铁的情况下,到达交叉点的上述转子140借助与上述电磁铁部170之间产生的斥力进行旋转来克服交叉点。
本发明可根据上述电磁铁部的配置来利用引力,但是,利用向与上述转子140的旋转方向相同的旋转方向起作用的斥力更有利于维持旋转力。
图7a至图7b为示出本发明的采用永久磁铁的电动机的转子和行星齿轮的物理性极转换的状态的例示图。
如图7a所示,本发明的采用永久磁铁的电动机将多个行星齿轮101、与多个上述行星齿轮101相啮合的中心齿轮100以及与上述行星齿轮101连动的第一旋转盘110作为结构要素。
在上述行星齿轮101和上述中心齿轮100以相同的尺寸形成并在相互之间具有相同的齿轮比的情况下,以上述中心齿轮100为中心的上述行星齿轮101的公转及自转之间的转速比成为1:2,从而在上述行星齿轮101进行1圈的公转运动的过程中,上述行星齿轮101进行2圈的自转运动。
因此,在上述行星齿轮101进行公转运动的同时进行自转运动来在初始位置进行90度的公转运动的过程中,上述行星齿轮101进行180度的自转运动。
之后,在上述行星齿轮101再次进行公转运动的同时进行自转运动来进行90度的公转运动的过程中,上述行星齿轮101朝向与公转运动相同的方向进行180度的自转运动,因此,如图7b所示,相比于初始位置,上述行星齿轮101形成进行180度的公转运动和360度的自转运动的状态。
之后,在上述行星齿轮101再次进行公转运动的同时进行自转运动来进行90度的公转运动的过程中,上述行星齿轮101朝向与公转运动相同的方向进行180度的自转运动,因此,相比于初始位置,上述行星齿轮101形成进行270度的公转运动和540度的自转运动的状态。
之后,在上述行星齿轮101再次进行公转运动的同时进行自转运动来进行90度的公转运动的过程中,上述行星齿轮101朝向与公转运动相同的方向进行180度的自转运动,因此,相比于初始位置,上述行星齿轮101形成进行360度的公转运动和720度的自转运动的状态,从而使得位置与初始位置相同。
此时,与上述行星齿轮101相连接的上述转子140以与上述行星齿轮101相同的方式进行旋转,因此,排列于初始位置中的极的方向形成维持原样的状态。
作为如上所述的原理,在以往的电动机中,可利用上述行星齿轮101来仅通过永久磁铁物理性地实现,上述行星齿轮101起到转换持续地向由电磁铁构成的转子供给的电流的极性的换向器的作用。
利用换向器切换转子的极性的以往的电动机需持续接收电流,但是,本发明的采用永久磁铁的电动机利用行星齿轮来物理性地切换转子的极性,因此,利用电磁铁瞬间解决作为永久磁铁电动机的特性的交叉点的产生,从而可仅通过以往的电动机所需的点流量的10%至20%获取相同的旋转力。
图8a至图8b为示出本发明的采用永久磁铁的电动机的多种实施方式的例示图。
如图8a所示,本发明的采用永久磁铁的电动机可由3个转子140和3个行星齿轮101构成。
若驱动由3个转子140和3个行星齿轮101构成的本发明的采用永久磁铁的电动机来使上述转子140交替到达作为与第一定子130及第二定子131之间的临近点的交叉点,则电流在分别设置于第三支架152及第四支架153的电磁铁部170中流动。
此时,分别设置于上述第三支架152及上述第四支架153的上述电磁铁部170向上述转子140提供斥力或引力来使上述转子140进行旋转。
图8a中的上述电磁铁部170分别设置于上述第一定子130及上述第二定子131的中端,在侧方向看不到,因此,未图示。
如图8b所示,本发明的采用永久磁铁的电动机可由4个转子140和4个行星齿轮构成。
若驱动由4个转子140和4个行星齿轮构成的本发明的采用永久磁铁的电动机来使上述转子140分别到达作为与上述第一定子130及上述第二定子131之间的临近点的交叉点,则电流在分别设置于第三支架152及第四支架153的上述电磁铁部170流动。
此时,设置于上述第三支架152及上述第四支架153的上述电磁铁部170向上述转子140提供斥力或引力来使上述转子140进行旋转。
图8b中的上述电磁铁部170分别设置于上述第一定子130及上述第二定子131的中端,在侧方向看不到,因此,未图示。
本发明的采用永久磁铁的电动机通过如上所述的作用来使旋转力变强并大幅减少耗电,因此,可代替以往的动力用电动机,尤其,通过应用于电动车领域来具有使用容量与以往的电池相同的电池并可大幅增加行驶距离的效果。
并且,在应用于耗电多的空气调节器的制冷剂压缩机的情况下,可大幅减少制冷所消耗的电力。
以上所介绍的实施例为了向本发明所属技术领域的普通技术人员充分传递本发明的技术思想而提供,本发明并不限定于以上所说明的实施例,可通过其他实施方式具体化。
为了明确说明本发明,在附图中省略了与说明无关的部分,为了便利,在附图中以放大或缩小的方式表达了结构要素的宽度、长度、厚度等。
并且,在说明书全文中,相同的附图标记表示相同的结构要素。
产业上的可利用性
本发明的采用永久磁铁的电动机解决仅利用永久磁铁的以往的电动机所具有的问题,从而具有减少耗电并具有卓越的有效性的效果,因此,具有充分的产业上的可利用性。
Claims (8)
1.一种采用永久磁铁的电动机,其特征在于,包括:
第一旋转盘及第二旋转盘,在中心部形成有贯通一端和另一端的贯通孔,在一端形成有多个插入槽;
旋转轴,贯通上述第一旋转盘的中心部和上述第二旋转盘的中心部;
多个转子,在上述第一旋转盘与上述第二旋转盘之间以上述旋转轴为基准并以相互之间具有相同间隔的方式进行配置,将永久磁铁和贯通上述永久磁铁的贯通轴作为结构要素;
多个行星齿轮,以成对的方式分别与多个上述转子相连接;
中心齿轮,与上述旋转轴的一端相连接,与多个上述行星齿轮的全部行星齿轮相啮合;
旋转盘支撑部,由分别与上述旋转轴的两个末端相连接的第一支架和第二支架构成;
定子支撑部,由以上述旋转轴为基准来相互隔开的第三支架和第四支架构成,上述第三支架包括将永久磁铁作为结构要素的第一定子,上述第四支架包括与上述第一定子相同的第二定子;
一个以上的交叉点传感器,设置于上述旋转盘支撑部的一侧;以及
一个以上的电磁铁部,设置于上述定子支撑部的一侧。
2.根据权利要求1所述的采用永久磁铁的电动机,其特征在于,上述永久磁铁为形成有贯通一端和另一端的中空部的圆筒形,以上述中空部为基准来区分为具有相同体积的两侧,一侧具有N极的性质,另一侧具有S极的性质。
3.根据权利要求1所述的采用永久磁铁的电动机,其特征在于,上述转子设置有2个至9个,上述行星齿轮设置有与上述转子相同的数量。
4.根据权利要求1所述的采用永久磁铁的电动机,其特征在于,若上述行星齿轮和上述中心齿轮以相同尺寸形成,则相互之间具有相同的齿轮比,以上述中心齿轮为中心的上述行星齿轮的公转及自转之间的转速比为1:2。
5.根据权利要求1所述的采用永久磁铁的电动机,其特征在于,若上述行星齿轮具有小于上述中心齿轮的齿轮比,则定子及电磁铁部追加地设置于与上述第一定子、上述第二定子及上述电磁铁部不同的位置。
6.根据权利要求1所述的采用永久磁铁的电动机,其特征在于,上述交叉点传感器为光传感器或磁传感器。
7.根据权利要求1所述的采用永久磁铁的电动机,其特征在于,代替上述交叉点传感器设置有进行凸轮运动的接触式开关。
8.根据权利要求1所述的采用永久磁铁的电动机,其特征在于,上述电磁铁部为分别设置于上述第一定子及上述第二定子的中间部分且线圈直接缠绕于构成上述第一定子及上述第二定子的永久磁铁来形成的电磁铁或额外设置的电磁铁。
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