TW302575B - - Google Patents

Description

A7 _B7_ 五、發明説明（< ) 本發明係Μ於一棰磁阻機器。本發明特別是應用在一 種交換式磁阻櫬器上，不論其是作為一種馬達或者一種發-霣櫬。 磁阻機器為一種電動櫬器，其箱由機器中的一移動元 件移動到一個位置而產生扭力，其中該磁埸迺路的磁阻可 以被減少。典型地說，起動器中的至少一涸Μ及轉子元件 具有磁突伸部份*該磁突伸部份正常地了解是以柱體的型 式由該元件突伸出來。 該交換式磁阻櫬器為一種磁阻埔器的特別型式•其在 兩個起動器上以及轉子元件上具有突伸的柱«。這樣的方 式其被視為雙突伸機器。該扭力或者霣力輸出（端視該機 器是用為一部馬達或者用為一部發«櫬而定）是由一控制 器來控制*其將期間規則化使得在期間中一起動器捲繞部 份與一動力源連線在一起。 交換式磁阻式馬達具有許多不同的型式。特別是，其 在固定元件和轉動元件上分別有不同數目的起動器和轉子 柱體，在獨立的迴路中該控制器可以分別的將交換起動器 捲繞部份轉換進入迴路或者轉換離開該迴路。每一姐分別 被控制器轉換進入迴路中或者轉換離開迴路的捲嬈部份構 成該機器一相。該櫬器可Μ具有一個埴樣的相或者更多這 樣的相。 該交換式磁阻櫬器的理論，設計以及操作已在很多資 料中記載，例如在由克萊登印刷公司於一九九三年發行的 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 線 302575 A7 B7 五、發明説明（i ) 由T · J * E ·米勒所著之”交換式磁阻馬達和其控制” 之書· Μ及由史帝芬生等人所著*刊載於一九九三年之P-C I Μ六月號2 1 — 24頁部份的文章”交換式磁阻馬達 以及驅動器的特性，設計以及應用”。 第一圓顬示一已知的交換式磁阻櫬器的型式。該起動 器具有六個柱體（A，A^ B*B’ C，C’ ）Κ及四柱 體轉子。每一個起動器柱體具有一個線圈繞設在其上。雖 然在第一圖中為了看得楚的緣故，只有兩個線圈設在起動 器柱體A和A’上，但在其他成對的柱髓上亦形成有相似 的安排設計。典型地說，在相對直徑兩端的線圈不是並連 躭是串連在一起（端視該櫬器的所應用的性能而定）以形 成該櫬器的一相。因而，在第一圔中的機器為一三相機器 ，其中一相的捲镜部份可獨立地被轉換離開其他的相。當 該懺器作動時，每一相正常的來說是經由一個或者多個如 第二圆所示的電子交換器連接到一電力源供應器處。該操 作這種使用如第二圈所示之交換迴路的機器的方法已為热 於該項技蕕的人士所了解，並且已在上述的文件中被詳细 的記載。 一般而言，在一起動器中柱«的數目是為每一相具有 一個偁數的媒圈與之配合。在第一圈所示的例子中，三相 中的每一相具有兩個媒圈，所以該機器具有六個起動器柱 通。在第三圖所示的例子中，三相的每一相則由四個鐃接 在該起動器且對稱設置的線圈所構成，形成一儷十二柱《 本蛾·張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4現格（210X 297公釐） (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 線 A7 B7 五、發明説明 ( 1 1 I 的 起 動 器 〇 而 不 同 數 巨 的 轉 子 數 巨 和 起 動 器 柱 體 的 结 合 是 1 1 1 可 能 的 0 一 個 適 當 的 结 合 的 選 擇 為 — 已 知 應 用 方 式 於 設 計- 1 I 請 1 | 上 的 選 擇 0 先 閱 1 I 當 顯 示 於 第 _- 围 上 的 1 II» 相 被 —. 供 應 到 諸 相 其 中 之 —. 的 讀 背 1 1 ir I 捲 m 部 份 的 霣 懕 充 能 時 在 該 機 器 中 便 設 立 了 — 個 磁 埸 0 之 主 I 意 I 這 在 第 一 中 係 折 斷 線 所 形 成 的 箭 頭 來 表 示 0 當 相 A 被 充 孝 項 1 | 再 1 能 時 該 線 係 代 表 著 機 器 中 磁 通· 量 的 線 所 構 成 的 線 0 這 個 填 型 磁 通 横 本 裝 磁 場 型 式 巳 知 為 —* 雙 柱 場 式 因 為 該 量 係 跨 過 在 页 1 1 兩 個 主 要 地 方 的 機 器 的 空 氣 間 隙 0 1 1 一 般 而 古 當 顯 示 在 第 三 圖 中 的 機 器 的 一 相 被 充 能 時 1 1 9 — 個 由 折 斷 線 形 成 的 箭 頭 所 代 表 的 磁 埸 便 被 建 立 〇 這 樣 1 訂 的 種 設 置 便 是 所 知 的 四 柱 場 型 式 Ο U 由 在 _«- 相 中 連 續 的 1 複 製 嬢 圈 的 數 量 具 有 柱 體 數 量 增 加 的 場 型 式 便 可 Μ 產 生 1 1 0 瑄 可 >λ 在 櫬 器 的 栢 的 數 最 上 獨 立 地 完 成 〇 1 | 在 個 每 — 柱 臛 均 具 有 —-» 線 圈 的 傅 统 機 器 中 該 嬢 園 1 > 線 之 尺 寸 大 小 可 使 其 不 會 造 成 相 互 的 妨 礙 而 設 置 在 柱 « 上 〇 1 該 媒 圈 Μ 及 位 在 柱 體 間 的 間 隙 都 是 很 相 似 的 0 當 設 定 後 1 1 1 該 線 圈 不 能 有 角 度 地 超 過 位 在 兩 相 鄰 起 動 器 柱 Η 間 的 中 1 | 酤 因 為 其 會 以 相 鄰 線 圈 的 方 式 佔 據 可 用 的 空 間 並 且 也 1 I 會 阻 礙 該 相 鄰 的 镍 圈 插 入 到 其 空 間 中 的 動 作 0 因 而 該 — 1 1 鎳 圈 俩 的 截 面 域 必 需 佔 有 著 少 於 位 在 徑 向 突 伸 的 相 鄰 兩 1 柱 體 間 所 有 可 用 截 面 空 間 的 一 半 的 空 間 〇 而 镘 器 的 設 計 者 1 I 經 常 會 希 望 造 就 個 大 點 的 5- 線 圈 即 箱 由 增 加 截 面 的 面 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（φ) 積的以減少電流密度以及漏失在線圈中的動力，而埴些便 不可避免地會增加該櫬器的整個體積。 本發明的一目的是提供一涸磁阻機器的结構可使一個 較大尺寸的線圈可Μ應用在一已知的柱體上。 本發明的另一個目的是提供一俚磁阻懺器，使其較之 習知的磁阻櫬器在製造上更為籣單Μ及便宜。 依據本發明，其具有一個雙突伸的磁阻櫬器，其包括 —形成起動器柱暖的起動器以及一涸形成轉子柱體的轉子 •在該轉子相對於該起動器而移動時•至少一對的轉子柱 體同時與一相對成對的起動器柱«對齊，一相捲繞部份被 相對於該成對的起動器柱體中的一柱體而設置，該捲镰部 份被充能Κ產生一磁場，其路徑包括該轉子以及轉子柱S 對。 本發明特是應用在交換式磁阻播器中，其具有四柱場 型式（或者一體四個）Κ及一奇數相。然而本發明亦可使 用在其他包括雙相機器的磁阻«器的設計中。本發明由僅 在該櫬器中的一柱嫌對的起動器柱《上設置線圈的方式所 構成。該線圈可被設計成使該機器產生其原應有的功能· 如果該習知的設計已被設計成將一媒園置設在一對中的兩 起動器柱《上。因為在一對中僅有一柱腰被設置成具有一 捲缠部份，該馬達可Κ被設計成與構成該捲鏡部份相鄰的 柱體並沒有捲鐃部份與之结合。因而•該捲縝部份的可用 空間便會增加，因為每一俚位在柱《間的空間僅被專門供 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -----------拉衣------ir------i (請先閱讀背面之Vi意事項再填寫本頁) A7 B7

五、發明説明 ( 5 ) I I I 一 軍 一 捲 镜 -部 份 使 用 0 I I I 本 發 明 可 Μ 多 種 不 同 的 方 式 加 實 施 其 中 的 有 些 方 I I 請 I | 式 將 Μ 例 證 的 方 式 配 合 所 附 的 匾 式 於 現 在 來 說 明 其 中 : 先 閱 I I 第 一 麵 為 — 習 知 磁 阻 機 器 的 截 面 ΗΒΒ 圖 讀 背 I I 面 J 第 二 圏 為 — 霄 路 圖 其 顯 示 應 用 在 第 一 圃 所 示 之 磁 阻 | I 機 器 中 的 — 交 換 霣 路 的 主 要 動 力 控 制 元 件 之 霣 路 圖 事 項 I I A I I 第 三 為 另 — 種 習 知 磁 阻 機 器 的 截 面 圖 填 I 本 裝 第 四 圖 為 依 據 本 發 明 之 -* 第 種 實 施 例 的 磁 阻 m 器 的 頁 'W I I 截 面 圔 Μ 及 I I 第 五 圔 為 一 依 據 本 發 明 之 另 — 種 實 施 例 的 磁 阻 機 器 的 I I 截 面 圈 0 I 訂 請 參 看 圈 式 中 的 第 四 圃 雙 突 式 的 磁 阻 捆 器 包 括 — 個 I | 起 動 器 1 0 其 形 成 十 二 個 等 角 度 間 隔 設 置 的 起 動 器 柱 體 I I 1 2 0 為 了 清 楚 說 明 之 故 在 第 四 圈 中 有 個 八 柱 « 的 轉 I I 子 並 未 被 顥 示 出 來 0 然 而 對 於 個 热 於 本 項 技 蕕 的 人 士 I 線 而 言 是 很 濟 楚 的 埴 樣 的 一 涸 轉 子 將 會 安 排 在 第 三 圃 中 來 I | 顯 示 其 係 在 起 動 器 1 0 中 轉 動 〇 I I 該 起 動 器 1 0 設 置 有 三 相 捲 m 部 份 Φ A Φ B φ C I i » 包 括 成 對 的 線 圈 在 起 動 器 柱 體 1 2 的 直 徑 兩 相 對 端 包 覆 i I 著 所 Μ 另 — 個 起 動 器 柱 便 沒 有 媒 圈 的 設 置 0 在 埴 個 例 I I 子 之 中 該 在 一 相 中 6¾ 線 圈 1 6 儀 μ 串 卑 15 式 薄 m φ I I A Φ Β 和 Φ C 的 端 點 1 8 之 間 0 在 另 一 種 實 施 例 中 9 I I 該 線 圈 係 >λ 並 連 的 方 式 設 置 0 7- I I I I 本紙佚尺度適用令國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明 ( i ) 1 1 I 所 顯 示 的 每 一 個 相 均 截 止 在 端 點 1 8 處 0 不 論 該 機 器 1 1 1 是 用 來 作 為 一 個 馬 達 或 者 作 為 —— 部 發 動 機 埴 些 纗 點 將 會 1 I 請 1 I 經 由 一 控 制 器 與 — 動 力 供 應 源 連 接 如 此 使 得 本 串 請 案 的 先 閱 1 每 — 相 的 電 壓 控 制 依 序 會 產 生 所 需 要 的 動 力 霣 流 0 對 於 熟 讀 背 1 於 本 行 業 的 人 士 而 將 很 明 顯 該 交 換 式 磁 阻 櫬 器 使 用 相 之 注 I 意 I 同 的 娌 路 來 作 為 作 動 馬 達 或 者 作 動 發 霣 拥 只 有 電 壓 波 動 事 項 1 1 再 1 I 〆 改 變 >λ 更 改 進 入 該 動 力 源 供 懕 器 或 者 由 該 動 力 源 供 應 器 發 填 1 裝 本 出 的 動 力 電 流 的 方 向 〇 页 1 I 由 第 三 圖 中 可 Η 看 出 來 通 量 的 型 式 在 一 磁 阻 播 器 的 1 1 迴 路 中 已 被 賴 由 磁 通 勢 ( Μ Μ F ) 設 定 該 磁 通 勢 係 由 — 1 1 習 知 四 柱 髓 機 器 的 四 個 線 歷 來 產 生 〇 如 果 第 三 匾 中 的 線 1 訂 圈 J 被 績 設 在 媒 圈 Η 和 線 圈 L 上 而 線 圈 L 被 繞 設 在 媒 圈 1 K 上 則 整 個 應 用 在 磁 迴 路 上 的 Μ Μ F 便 會 保 持 不 變 0 而 1 1 \如 果 媒 圈 Η 和 J 被 结 合 成 為 . 個 媒 圈 .其 驁 » 的 匝 繞 圈 數 1 1 如 同 線 圏 Η 和 J 的 匝 圈 數 而 且 媒 腯 Κ 和 L 亦 相 同 的 被 结 1 ( 線 、....合 該 m 器 便 具 有 如 第 四 圈 所 示 依 據 本 發 明 所構 成的型式. 1 〇 該 懺 器 只 有 在 該 相 中 不 同 的 柱 髓 上 有 媒 圈 但 具 有 與 第 1 1 三 圈 所 示 機 器 相 同 的 性 能 0 然 而 在 該 雙 柱 磁 場 型 式 的 設 1 | 實 有 一 缺 點 因 為 其 餘 的 線 圈 仍 是 相 互 相 鄰 的 〇 1 I 對 於 該 具 有 — 奇 數 相 及 具 有 一 個 — 體 成 型 四 柱 體 的 1 1 交 換 式 磁 阻 機 器 本 發 明 可 以 對 其 產 生 最 佳 的 效 能 0 因 為 1 1 位 在 這 樣 的 一 部 機 器 中 的 該 起 動 器 的 造 形 幾 何 型 式 其 可 1 I Η 看 見 的 是 如 果 線 圈 依 據 本 8- 發 明 在 柱 體 上 展 開 在 諸 相 1 1 1 1 1 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 302575 37 五、發明説明（7 ) 中的另一種媒囿便會在該起動器中的另外的柱應上。埴樣 使得線圈可Μ成為非常的大，因為缓和空間的限制。雖然 該線圈有兩倍於其在一習知機器中能保有的原有圈數•或 者甚至在每一围的截面稹較習知者更大。埴使得一等效的 櫬器Μ至少不會Μ低於四柱體場型式櫬器的性能的方式來 運作。除此而外，在製造上有其優點•因為一半的線腯被 捲繞* 一半的柱髓是絕緣的Κ及一半的連接黏需要製造而 已。經由一減少的姐成霣流•使得製造的成本降低以及可 靠性增加。 熟於本項技藝的人士均可了解，本發明係針對有鼷於 轉動機器來描述說明•其亦可同樣地懕用在攛性磁阻櫬器 上。在一部線性機器上，該移動的元件經常是被視為一轉 子。瑄個使用在這裡的名稱，是包括線性機器的轉子。再 一次的，該位於起動器柱體間的相同權道中由未設置成對 的嬢圈而形成的空間亦可以得到相同的優點。本發明中媒 圈設置時連接點•線囿以及絕缘元件的滅少將畲降低製造 的成本以及時間。 本發明係以上所討論由附圖所顯示的實腌例來說明， 凡热於本項技«的人士都可Μ 了解到，在不脫離本發明的 範圃下仍有很多不同的型式可Κ*施。例如，本發明可Μ 應用在轉子接在轚源上的感應霄動機或者同步《動櫬上， 其中該起動器係在機器的中央位置而轉子則設置成繞著起 動器的週圃而轉動。因而，以上所述的許多的實施例係Κ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先Μ婧背面之VI意事項再填寫本頁) 裝. 訂 線 五、發明説明（f ) A7 B7 例證的方式加以說明，而並不是作為限制之用。本發明僅 係由Μ下所述的申請範圍來限制。 —-------{ ·裝------訂------ί 沐 钃 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. Λ8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 1 · 一種雙突式磁姐櫬器包括一形成起動器柱«的起 動器κ及一形成轉子柱體的轉子構成，當轉子相對於起動-器而移動時*至少一對的轉子柱體係同時與一相對且成對 的起動器柱«對齊，一相捲镰部份設置在相對於該成舞的 起動器柱體的其中之一的位l，該捲繞部份可在一磁埸中 --------------——·' 被充能，而其路徑包括該轉子以及該起動器柱體對。 2 ·如申請專利範圃第1項所述之櫬器，其中該柱體 形成一個雙柱場型式，該成對的起動器柱體係位在直徑的 相對兩端者。 3 ·如申請専利範面第1項所述之櫬器，其中該柱體 形成一種2 η柱«埸的型式（其中η為一大於1的實數） 其2 η起動器柱趙與2 η轉子柱體同時對齊，該起動器柱 «具有η個捲缡部份。 4 ·如申請専利範圃第3項所述之機器•其中η等於 2 〇 5 ·如申請専利範团第1項所述之機器，其中該櫬器 的一相包括多數成對的起動器柱暖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 6 ♦如申請専利範園第5項所述之襪器•其中該懺器 的每一相包括多數個成對的起動器柱》。 7 ·如申請專利範園第2項所述之櫬器，其中該機器 的一相包括多數個成對的起動器柱艚。 8 ·如申請専利範園第7項所述之《器，其中該櫬器 的每一相包括多數個成對的起動器柱趙。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 9 ·如申講専利範園第3項所述之機器，其中該機器 的一相包括多數届成對的起動器柱«。 1 0 ·如申請專利範圔第9項所述之機器*其中該櫬 器的每一相包括多數f成對的起動器柱»。 1 1 ·如申請專利範画第4項所述之機器，其中該櫬 器的一相包括多數個成對的起動器柱«。 1 2 ·如申請専利範画第1 1項所述之懺器•其中該 機器的每一相包括多數個成對的起動器柱體。 1 3 ·如申請專利範園第5項所述之機器，其中該捲 编部份係以串連的方式連接在一起。 1 4 ·如申請專利範圃第7項所述之機器•其中該捲 编部份係以串連的方式埋接在一起。 1 5 ·如申請專利範園第9項所述之«器，其中該捲 績部份係Μ串連的方式連接在一起。 1 6 ·如申請専利範圔第1 1項所述之機器，其中該 捲繞部份係Μ串連的方式埋接在一起。 1 7 ·如申請專利範圃第5項所述之櫬器，其中該 捲缡部份係以並連的方式連接在一起。 1 8 ·如申請專利範匯第7項所述之機器，其中該捲 缤部份係以串連的方式連接在一起。 1 9 ·如申請専利範圃第9項所述之機器，其中該捲 繞部份係Μ串達的方式連接在一起。 20 ·如申請專利範園第1 1項所述之懺器，其中該 本纸伕足度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） --.-------裝------訂------^線 (請先閱讀背Α-之注意事項再填寫未貰) Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 捲繞部份係以串連的方式連接在一起。 2 1 · —種雙突式磁阻機器包括一形成起動器柱«的- 起動器以及一形成轉子柱體的轉子構成，當轉子相對於起 動器而移動時，至少一對的轉子柱體係同時與一相對且成 對的起動器柱體對齊，^方法包括將一柑捲编部份相對於 該成對的起動器柱體中的一支捲繞/使得該捲鐃部份可在 一磁場中被充能，而其路徑包括該轉子K及該起動器柱艚 —：------^ -裝------訂----^—f 線 (請先k讀背办之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局負工消費合作社印裝 本纸張尺度適用中圃國家樣準（CNS > M規格（210X297公釐）