TW201108564A - Magnetic double electric motor - Google Patents

Description

201108564 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種電動機，尤指一種在轉子的内、外磁鐵的 内、外側分別對應設有繞線組，以提高輸出功率，並縮小體積， 而可適用於紗機車、電動腳踏車、洗衣機、空調及各驅動類的 車輛等裝置的雙磁電動機。 【先前技術】 針對目前常見的無刷電動機而言，由於具有普通有刷電動機 一樣的特性，即轉矩比大、易控制等特點，且因為去除了有刷電 動機的換相器和碳刷等元件，所以不但在性能上相對穩定，且在 使用壽命方面亦比普通有刷電動機長。因此，已廣泛應用於各種 電、氣動力的領域中。 准，在實際應用中，為了得到更大的力矩，在轉子上所設置 的磁鐵即需姆加大、數量增多，如此—來，將使得無刷電動機 的整體體積增大’當細在電動機車或者電_踏車上時，即佔 用了很大的空間，且增加重量，不但限制了電動車的輕巧化，同 時也浪費了電池組有闕電能，崎短電池組使用壽命。 有鑑於此，為了提供一種有別於習用技術之結構，並改善上 述之缺點，使雙磁電動機不但能縮小體積、增加輸出功率，且可 有效延長電池組使用壽命，發明人積多年的經驗及不斷的研發改 進，遂有本發明之產生。 【發明内容】 201108564 本發明之主要目的在提供—種雙 有一组内磁搞β 2 | _動機藉由在轉子上設 有，、且内磁鐵及一組外磁鐵，並於内 =有:線組的結構，俾能在輸出相同功=下外= 體體積，並減輕重量。 促r縮小鳘 内、二欠要，的在提供一種雙磁電動機，藉由在轉子的 内外磁鐵的内、外側分別對應設有繞線組，且内、外繞線組可 :=Γ或同時運行的結構，俾能彈性控制輸出功率，以於内、 ::時運行時，提供負載足夠的扭力，而於内繞線組或外 f雜早獨運行時回充電流，以延長電池組的續航能力，並延長 使用哥命。

、為達上猶明之目的，本發贿設之雙磁電動機係包括一轉 子以及厂定子。其中’該轉子包括一外殼，外殼内部設有一遮罩 鐵環’遮罩鐵環的内侧環設有複數個第一磁鐵，遮罩鐵環的外侧 環又有複數個第二磁鐵；而定子係容置於外殼内，且與外殼軸接， 該疋子包括複數個内侧定子線組及複數個外側定子線組，内、外 侧疋子線組分別呈環形陣列狀排列，且複數個内侧定子線組及複 數個外側定子線組之間形成一環形空間，供容置遮罩鐵環及第 一、二磁鐵，並使該等第一磁鐵對應該等内侧定子線組，該等第 二磁鐵對應該等外側定子線組。 實施時’該内、外側定子線組係分別連接一開關，該等開關 係連接一處理器’供控制内、外侧定子線組呈導通或斷路狀態。 為便於對本發明能有更深入的瞭解，茲詳述於後： 201108564 【實施方式】 請參閱帛1〜3圖所示’其為本發明雙磁電動機i之較佳實施 例，包括一轉子2及一定子3。 該轉子2包括一外殼21、一遮罩鐵環22、複數個第一磁鐵23 及複數個第二磁鐵24❶該外殼21包括一外罩211及一側蓋212， 該外罩211係、呈短圓筒狀，包括一立板213及由該立板的周 #緣垂直向外延伸的-圓環2H。其中’該立板2Π設有一軸孔21S， 而該圓環214的一侧面形成一概略呈圓形的開π 216，供侧蓋212 蓋合於其上。又，該外罩211的立板213的内侧面217上轴向延 伸-遮罩鐵環22，該遮罩鐵環22係呈圓環狀，並形成一内侧表面 221及一相對於該内側表面221的外侧表面222。 該第一、二磁鐵（23、24)係分別為稀土磁石所形成的高強 度永久磁鐵，所述的第一、二磁鐵（23、24)亦可為陶鐵磁體， 或超導體保持在超導狀態所所形成。實施時，該第一、二磁鐵（23、 • 24)的數量相同，且極數相同。該第一磁鐵23概略呈長方形，複 數個第一磁鐵23係以彼此相鄰的環形陣列狀嵌接於遮罩鐵環22 的内側表面221上，而第二磁鐵24亦概略呈長方形，複數個第二 磁鐵24同樣以彼此相鄰的環形陣列狀排列，並嵌接於遮罩鐵環 的外側表面222。 該疋子3係容置於外殼21内，包括一具有心轉31的托盤32、 一支擇板33、複數個内側定子線組34及複數個外側定子線組％。 其中，該心軸31係穿過外罩211的軸孔215，以使該轉子2可相 201108564 對於該定子3轉動。該托盤32係為一圓形板，該圓形板上設有複 數個由圓形板的板面垂直延伸並分別呈環形陣列狀排列的圓桿， 該等環形陣列狀排列的内側圓桿做為内支撐件36，而該等環形陣 列狀排列的外側圓桿做為外支撐件37，該等内、外支揮件（36、 37)的一端係連接一概略呈圓形狀的支撐板33，供定位該支撐板 33，並使支擇板33與托盤32平行。 另，該支撐板33的板面上形成有複數個環形陣列狀排列的内 侧肋骨331及複數個環形陣列狀排列的外侧肋骨332，供分別以銅 線（333、334)圈繞後，形成複數個呈環形陣列狀排列的内側定 子線組34及複數個呈環形陣列狀排列的外側定子線組％，並於該 複數個内侧定子線組34及複數個外側定子線組35之間形成一環 形空間38，以容置遮罩鐵環22及各第一、二磁鐵（23、24)於其 中’並使該等第一磁鐵23經由一間隙25對應該等内側定子線組 34 ’而該等第二磁鐵24經由另一間隙26對應該等外侧定子線組 35 〇 如第4圖所示，當内、外側定子線組（34、35)通電後，任 二相鄰的第-_ 23與任—_定子線組34將形成—磁通路徑 N，而任，相_第二磁鐵24與任一外側定子線組％將形成另一 磁通路徑P ’崎由雙磁的侧，提高輸出功率。 $閱第5圖所示’其為本發明應用於電動機車或者電動腳 車上時之電路控制方塊示意圖，其中，該内、外側定子 、 35)係分別連接—_ 4，所述的開關4較佳係為繼電器而該開 201108564 關4係連接-輸出緩衝器5，且該等開關4及輸A緩衝器$分別連 接-處理器6。藉此’使用者可依據實際f求而手動控制處理器 使内、外侧定子線組（34、35)同時呈導通狀態，内、外側定子 線組04、35)單獨呈導通狀態或使内、外做子線組（34、35) 同時呈斷路狀態。所述的處理器6亦可經由一霍爾信號回路自動 偵測轉子2的位置，再將錄傳輸給處理^ 6，以進行自動控 使該等開關4打開或中斷。 工 其中，當内側定子線組34或外侧定子線組％呈斷路狀態時， 由於該轉子2騎在轉動，因此，即可產生感應電流，並經由處 理器6的控制’將多餘的電驗輸出緩衝^㈣充給電池組7， 而延長電池組7的續航能力。 、 因此’本發明具有以下之優點：

卜本發明可在負載變動較大的場合，比如賴和平路超重行 馱的時候，使内、外侧定子線組同時啟動，以輸出大功率，而提 供足夠的扭力’因此，可有效避免電動機電流過大雜甚至燒毀， 同時也解決了普通電動機上坡動力不足的問題。 2本發明可在負載變動較小的場合，比如平路的時候，使内、 外側=子線組單獨啟動，而在下坡時，同時中斷輸人電流進入内、 Π】疋t線組而讓兩個繞_可以回充，以延長電池組的續航 旎力’並延長使用壽命。 並 3、本發明可將電動機_部空間完全則，並提供雙磁回 路，因此’在輸出蝴飾的前提下，可大_小整體體積， 201108564 減輕重量合電、氣動力機械所要求的輕巧需求。 綜上所述，依上文所揭示之内容，本發明續可達到發明之預 期目的&供種不但能縮小體積、增加輸出功率，且可有效延 長電池組朗壽命之雙磁電賴，極具產業上_之價值，妻依 法提出發明專利申請。 【圖式簡單說明】

第1圖係為本_雙磁電動機之較佳實_之組合勤示意圖。 第2圖係林㈣雙喊軸之較佳實_之元件分解圖。 第3圖係為本發明雙磁電動機之較佳實施例之部份剖面之組合示 意圖。 第4圖係為本個之内、外侧定子線組通電後，所形成之雙磁通 路徑示意圖。 第5圖係為本個顧於電軸車或者電_踏車上時之電路控 制方塊示意圖。

【主要元件符號說明】 雙磁電動機 1 外殼 21 侧蓋 212 圓環 214 開口 216 遮罩鐵環 22 外侧表面 222 轉子 2 外罩 211 立板 213 轴孔 215 内側面 217 内側表面 221 第一磁鐵 23 201108564 第二磁鐵 24 間隙 25、26 定子 3 心轴 31 托盤 32 支撐板 33 内侧肋骨 331 外側肋骨 332 銅線 333 、 334 内侧定子線組 34 外侧定子線組 35 内支撐件 36 外支撐件 37 環形空間 38 磁通路徑 N、P 開關 4 輸出緩衝器 5 處理器 6 電池組 7

Claims (1)

1. 201108564 七、申請專利範圍： 1、 一種雙磁電動機，包括： 一轉子’係包括-外殼’該外殼内部設有一遮罩鐵環，該遮罩 鐵環的内側環設有複數個第一磁鐵，該遮罩鐵環的外側環設有複 數個第二磁鐵；以及 -定子，係容置於外殼内’並與該外殼轴接，該定子包括複數 鲁個内側定子線組及複數個外側定子線組，該内、外侧定子線組係 分別呈環形p車列狀排列，且該複數個内側定子線組及複數個外侧 定子線組之間形成一環形空間，供容置該遮罩鐵環及第一、二磁 鐵，並使該等第一磁鐵對應該等内侧定子線組，該等第二磁鐵對 應該等外側定子線組。 2、 如申請專利範圍第1項所述之雙磁電動機，其中，該外殼包括 一侧面形成開口的外罩及一蓋合於開口上的侧蓋。 3、 如申請專利範圍第2項所述之雙磁電動機，其中，該遮罩鐵環 I 係由外罩的内側面轴向延伸而成。 4、 如申請專利範圍第1項所述之雙磁電動機，其中，該第一、二 磁鐵的數量相同，且極數相同。 5、 如申請專利範圍第1項所述之雙磁電動機，其中，該第一、二 磁鐵係為永久磁鐵。 6、 如申請專利範圍第1項所述之雙磁電動機，其中，該定子更包 括一具有心軸的托盤，該托盤設有複數個呈環形陣列狀排列的 内支撐件及複數個呈環形陣列狀排列的外支撐件，供分別定位 201108564 各内、外侧定子線組。 7、如申請專利範圍第1項所述之雙磁電動機，其中，該内、外侧 定子線組係分別連接一開關，該等開關係連接一處理器，供控 制内、外侧定子線組呈導通或斷路狀態。