TW317045B - - Google Patents

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317045 A7 B7 五、發明説明（1 ) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 發明背景 本發明係關於以電子交換之變換磁阻機具，及更關係於 多相位電源操作之連續旋轉馬達。 變換磁阻馬達係^普遍之技藝。此型馬達具有稱爲定子 之疋置構件:及稱爲轉子之可動構件。轉子與定子係以彼此 可作相對運動之方式定位。典型之定子係包括托架，以支 揮呈圓周間隔配置及彼此具有間隙之複數永久磁極。典型 之轉子係包括由永久磁性鋼疊片形成之呈圓周間隔配置 及彼此具有間隙之兩或多個永久磁極。轉子係相對定子而 配置；這樣，當轉子相對定子運動，即轉子磁極與定予磁 極以相隔之關係運動時，轉子與定子之磁極係幾乎相擦而 過。馬達係在定子上而非轉子上具有相位繞組。變換磁阻 馬達係依賴多相位電子交換激勵相位繞組，使之依正確順 序致使轉子對定子作相對運動。特別係相位繞組之激勵可 在定子上產生一對具有北極與南極極性之磁極。相位繞組 可建立通過極化磁極對，轉子，及定子托架之稱爲磁路之 磁通徑。對磁通量通過之反應係轉子運動而致使一對轉子 磁極至對定子之一對極化磁極而言之最，】、磁阻位置。該最 小磁阻位置係與激勵相位繞組之最大感應一致。兩相位變 換磁阻馬達之共同特性係轉子之構型應以只向—方向旋 轉爲最佳。變換磁阻馬達（以下略稱“SR”馬達）之優點在有 效地轉換電能爲機械功，其機械簡單而可靠，以及具有 100,000R；PM之有效轉速。此外，變換磁阻馬達可廉價生 產，堅固耐用，及不需電刷或匯流環。 -4- 、 本紙强度適用中國國家榇準（CNS ) A4规格（210X297公釐j ^ (請先閲^背面之注意事項再填寫本頁j 裝. 訂

• HI I I 317045 A7 Β7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 一些普通變換磁阻馬達構型與電子交換之合併型係可 滿足使用期之相當需求。有些多相電源與定子/轉子之合併 型係包括，但不僅限於，兩相8/4馬達，三相6/4馬達， 四相8/6馬達，五相1〇/8馬達。增加定子及轉子之磁極數 以及增多相位之理由係增加每轉電子相位交換次數而減 少相位間之扭力衰減或扭力脈動。 變換磁阻馬達中之扭力係與爲轉子位置函數之激勵相 位繞組感應改變（dL)有關。當轉子磁極對芷或偏離激勵定 子繞组之磁極，即轉子—定子系統轉入或轉出最+磁阻位 置時，變換磁阻馬達中之感應就會減少或增加。換言之， 當感應以角位置函數dL/de改變時，扭力即產生；激勵相 位感應增加產生正扭力，而激勵相位感應減少則產生負扭 力0 、以前技藝之兩相變換磁阻馬達，其問題在轉子相對定子 之某些角位置處’轉子所感受之扭力爲零或爲百分比非常 小之最大扭力。扭力小或根本無扭力係導因於轉矛磁極與 定子磁極彼此相對之位置；即自激勵定子極對通過二對轉 子磁極之不足磁通致使其間之相對運動所達到之位置。克 服此問題〈努力係包括修改轉子_極之幾何圖形；這樣， 轉子磁極可與㈣定子㈣作有效之磁通，以賦予轉子扭 力0 、一種幾何圖形包括階梯間隙式料，其中轉子磁極極面 '第一郅份與激勵定子磁極構成磁通時，即與定子磁極具 有第-間隙之極面形成間隙。轉子磁極極面第二部份 -5- I紙張尺度適用中( CNS ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -裝-

、1T 五、發明説明（3 勵定子磁極構成磁通時， 瞇。篦一陆（¾命哲- /成窄於弟—間隙之第二間 隙第間隙與第二間隙間之轉變係呈階梯式。 二if圖形係滿形凸輪式之設計，其中轉子磁極之 二這樣’當轉子轉入對定子而言之最小磁阻 位置時，轉子與定子間之間隙 ]隙即會漸小。因磁極之幾何圖 形，狩磁極極面加寬，故當轉子磁極之第二部份轉入對 定子而言之最小磁阻位置時’轉子磁極之第—部份會伸向 鄰近未激勵之定子_。不同之轉子磁極幾㈣形雖會消 除兩相位馬達中之零扭力位置，但其不能在轉子旋轉全程 中產生形狀一致之扭力。以前技藝兩相變換磁.阻馬達產生 之不形狀一致扭力或扭力脈動係不爲某些在轉子相對定 子之任何位置均需有效扭力，如洗滌機，流體泵，牵引馬 達’位置伺服等諸如此類者之應用中，所接受。 克服變換磁阻馬達扭力rippl之努力係包括增加交換相 位數量至3或更多。熟知扭力rippl通常係隨馬達之相位數 增加而減少。特別係三相馬達之扭力rippl少於兩相馬達， 四相馬達之扭力rippl少於三相馬達，餘此類推。增加相 位使扭力rippl減少係因前一相位之dL/de爲零以前，另— 相位之dLM0非零之故。相位數量至3或更多時，dL/de 即會密接或重疊；這樣，轉子就會在一相位激勵所致扭力 終止前，感受另一相位激勵之扭力。在一變換磁阻馬達相 位間扭力之連續或重疊可天侯扭力rippl少而且扭力更連 續。三相或更多相位之變換磁阻馬達’其問題係在電子交 換所需構件之增加及隨之而至之成本問題；交換電予與相 6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） 請 閱 讀 背 Λ 之 注 意 事 項 再 填 % 本 頁 裝 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 317045 Α7 Β7 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（4 位繞组間連接裝置之増加；決定轉子電子交換位置所需位 置感應器之增加；及嗓音比兩相變換磁阻馬達更大上 本發明標的係提供新的改良型變換磁阻馬達，以克服卞 述及其他問題。 則 發明簡述 根據本發明之一概念提供之變換磁阻馬達係具有包括 複數定子磁極之定子及包括具有第一尺寸極面磁極與第 一尺寸極面磁極之轉子。該轉子與定子係以彼此相對之方 式配置，以使轉子磁極可在與定子磁極相隔情況下轉動。 根，本發明之另一概念，各定子磁極之極面係通過第一 角及第一轉子磁極極面係通過第二角，其中第二角約爲第 一角之兩倍；即以轉子周邊而言，第一轉子磁極極面係第 二轉子磁極極面之兩倍寬。第二轉子磁極極面通過之角係 約與各定子磁極極面通過之角相同，即第二轉子磁極極面 4大小係約與各定子磁極極面之大小相等。 根據本發明之另一概念提供由多相位電源驅動之電動 機具。孩機具係包括具有複數磁極之第_永久磁性構件及 具有，—幾何圖形之第一磁極與第二幾何圖形之第二磁 極之罘一永久磁性構件。該機具包括一裝置，以安裝該第 二構件使之相對於該第一構件運動；這樣，第一與第二構 件艾磁極即可以相隔之方式運動。 ，根據本發明之另—概念，第—構件之磁極極面係相對於 第一構件之磁極極面，並在其間形成幾乎不變之間隙。 ^據本發明之另—概念係提供__種變換磁阻馬達。該變 本紙紅) Μ祕（2 丨

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經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 換磁阻馬達係包括兩相之電源’具有托架與複數磁極平均 配置於托架上之定子，及具有偶數磁極但非平均配置於其 上’及以㈣⑲且㈣定予旋轉方式安裝之轉予。 子磁極之一係具有第_尺卄>4? ^尺寸又極面，而其另—磁極係具有 第二尺寸之極面。 根據本發明之另-概念，在轉子第—磁極與在第一方向 中之鄰近磁極間之角係第-角，而第—磁極與在第二方向 中之鄰近磁極間之角係第二角。 根據本發明之另一更有限制之概念係該轉子具有四磁 極，及第一角大於90。，而第二角小於9〇。。 根據本發明之另一概念係提供一種變換磁阻馬達。該馬 達包括具有複數平均間隔圓周配置永久性磁極之定子，各 磁極皆具有通過第一角之極面。該馬達也包括具有偶數， 但不平均配置於縱向軸上之永久性磁極。該轉子磁極係包 括通過第一角之窄極面磁極及寬度約爲第一角兩倍之通 過第二角之寬極面磁極。該轉子係以繞縱向軸且相對定子 旋轉方式安裝；這樣，轉子之磁極即可以與定子之磁極相 隔之方式旋轉。 根據本發明之另一更有限制之概念係該變換磁阻馬 應包括纏繞於定子之磁極上之複數繞組，以連接至多相卑 源。多相電源之激勵致使繞組至少導致一對定子磁極激厲 形成磁極而賦予轉子磁極扭力。操作時，各相位之激勵 使扭力賦予轉子，其中該相位激勵扭力之第一部份係幾_ 賦·予寬極面磁極，而該相位激勵扭力之第二部份係幾乎, 達 電 致 (請先閲1*背面之注意事項再填寫本頁} -裝· 丁 -、τ -8- 本紙張尺度通用中國國家榡準（CNS ) A4驗（210X297公釐） 經 央 樣 準 局 負 工 消 費 合 作 杜 印 % 、發明説明（6 予有極面磁極。 根據本發明之另一概念係提供以多相電源操作馬達之 万法。孩馬達包括具有複數平均間隔磁極以圓形規則圖案 配置之第一構件及具有偶數不平均間隔磁極以圓形規則 圖案固繞縱向軸配置之第二構件。第二.構件係包括具有寬 極面之第一磁極及具有窄極面之第二磁極。第—及第二構 件係以各磁極間形成間隙之方式配置。該方法係包括激勵 多相電源之第—相位，以職予扭力至寬極面磁極。於：勵 相位激勵時，賦予寬極面磁極之扭力終止，而扭力賦予窄 極面磁極。 根據本方法之另一更有限制之概念，該多相電源之第一 相位係予釋放，而激勵該多才目電源之第二相位；這樣，即 可賦予扭力至寬極面磁極。於第二相位激勵時，賦予寬極 面磁極之扭力終止，而扭力賦予窄極面磁極。 根據本發明之另一概念係提供一種操作發電機之方 法二孩發電機包括具有複數平均間隔磁極以規則圖案配置 I第〃構件及具有偶數不平均間隔磁極以規則圖案圍配 置心第二構件。第二構件係包括具有寬極面之第―蹲極及 具有窄極面之第：磁極。第__及第：構件係以彼此相對方 式配置，這樣，第一構件之磁極極面即可以與第二構件之 賴，面相隔之方式旋轉。該方法包括以機械方式使該第 一及第二構件彼此相對驅動。於該第—及第二構件之磁極 大致對正時’至少對正磁極之__之相位繞組係激勵。相位 繞組係*連接於相位驅動器，而係連接於能量儲存裝置， -9 本紙張尺度it财ϋ國^"準（CNS ) A4gT^X297公釐)_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

317045 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 以應該第及第二構件彼此相對運動時產生之電能。 本發明.之一優點係改進所有轉子與定子相對位置 子所感受之扭力。 ’ 本發明另一優點係改進兩相位變換磁阻馬達冬扭力特 性’使其可作二相或更多相位變換磁阻馬達之用。 本發明另一優點係減少扭力脈動。 本發明另一優點係改進電力輸出使之大於以前技藝發 電機之輸出。 本發明另一優點係於暸解下述最佳實例説明後，能使擁 有普通技藝者更明暸本發明。 里式簡單説明 圖1係根據本發明之8/4變換磁阻馬達截面囷。 圖2係説明圖1所示馬達控制及操作線路之連接，及其 轉子已前進15機械度。 ' 圖3至圖4係圖！所示馬達之轉子與定子之獨立圖，分 別説明其轉子係已前進3〇及45機械度。 圖5(&)至® 5的係目】所示轉子與定子之獨立圖，説明 轉子於回應相位A與相位B «而產生之北極及南極對 時’係以相對定予之反時針方向作機械式前進。 圖6⑷至圖6(f)係囷5⑷至圖5(f)所示轉子，定子，及 相位激勵間之磁通路線。 圖7(a)係圖1所示相以與相位B定子繞組於轉子係以 相對於疋子（反時針方向機械式前進時之理想感應圖。 圖7⑻係囷i所示相位八與相位B繞組之理想感應圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *裝. 訂 10- 、

317045 A7 ____ B7 五、發明説明（δ ) ' "~ -- 圖8係轉子相對衫子反時針前進時，圖u示相位a 與相位B定子繞組之理想感應圖。 圖9⑷係圖8所示感應囷在1SA，2 〇A，2 5八及3 〇a 相位激勵電流時，相位A與相位^嗓組之靜扭力曲線圖。 圖9(b)係用於圖9(a)靜扭力曲線之相位A與相位b定子 繞組激勵囷。 圖9(c)係圖9(a)所示相位a與相位B扭力曲線合併後之 扭力曲線圖。 圖10係根據本發明之16/8變換磁阻馬達截面圖。 圖11 (a)係根據本聲明具有控制及操作線路連接之4/2 變換磁阻馬達。 圖11(b)至圖ll(c)係圖u(a)所示4/2變換磁阻馬達之獨 立囷’分別説明其轉子前進45及90機械度時，對相位A 與相位B繞組激勵而產生之北極及南極磁極對之回應。 圖12係根據本發明之往復式致動器。 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖l3(a)至圖13(e)係根據本發明之定子實作之轉子與定 子獨立圖，説明轉子於回應相位A與相位B繞組激勵而產 生之北極及南極磁極對時，係以相對於定子之順時針方向 作機械式前進。 圖14係根據本發明具有控制及操作線路連接之變換磁 阻馬達一發電機截面圖。 最佳實例詳細説明 圖1係説明根據本發明之兩相8/4變換磁阻馬達10截面 圖。該馬達之定子12係具有環繞中心腔16配置之永久磁 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標缴（CNS ) A4ft格（210X；297公釐） 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印装 317045 A7 —______B7 五、發明説明（9 ) 性構件14及界定爲複數之磁極18 (a)至18(h)。圖1實例所 不之定子係具有偶數磁極；雖在圖中所示係具有8磁極之 疋子’但其可具有不同偶數之磁極，。轉子20係配置於 中心腔中並在該腔中旋轉。該轉子具有4磁極22(a)至 22(d)，但其也可具有不同偶數之磁極。相位繞组24, 26 係以分別繞於相位A及相位B定子磁極方式配置，以產生 自疋子磁極伸入中心腔之磁場。相位繞組24及26係以交 替方式繞於各定子磁極之上及每一磁極之極性相反於另 一磁極之極性。圖示之實例中，相位A磁極18(&)及18(c) 爲北極，而相位A磁極18(匀及l8(g)爲南極。同樣地，相 位B磁極1 8(f)及l8(h)爲北極，而相位B磁極18(^)及18(d) 爲南極。當然’前述磁極極性，其目的僅在説明，並不構 成對本發明之限制。 參閲囷2與圖1知，相位繞组a及B係分別串聯於變換 電流源30及32 ;這樣，電流即可僅以單一方向流經相位 繞組。當然，相位繞組也可分別並聯或串一並聯於變換電 流源。位置感應器3 6，如霍爾效應感應器，分析器，或 編碼器，係連接於轉子與定子之間，以決定轉子與定子之 相對位置。另一種方式係以相位繞組之自感決定定子相對 轉子之位置。位置感應器之輸出係連接至控制器38 ，報 告轉子相對於定子之角位置。控制器3 8係與相位a及相 位B之驅動·器相連接’根據轉子相對定子之角位置控制個 別相位之啓動。速度選擇控制器39係連接至控制器38， 以供轉子速度之調整。圖2所示實例中，該馬達1〇係單向 \ — -12- 本紙張尺度適财家辟（CNS) A4規格（21GX297公瘦） ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1〇) 馬達，其轉子相對定子反時針旋轉。當然，馬達也可設計 成順時針旋轉及旋轉方向不構成對本發明之限制。 參閱圖3知’轉子磁極係作不平均之圓周配置。以轉子 縱軸4〇爲基準’轉子磁極22(a)至22(b)與22(c)至22(d)間 之角係第一角41，而轉子磁極22(b)至22(c)與2；2(a)至22(d) 間之角係第二角42 ;且第二角大於第—角。而且，如圖4 所示，寬轉子磁極之極面形成第三角43及窄轉子磁極之 植面形成第四角44 ;且第三角大於第四角。最佳實例中， 以轉子圓周計，寬轉子磁極極面之寬度係窄轉子磁極極面 寬度之兩倍。以定子内圓計，定子磁極極面大約係與窄轉 子磁極極面等寬’以及鄰近定子磁極之間距大約係等於定 子磁極之寬度。 參閱圖5(a)至圖5(f)知，係説明轉子因回應激勵相位繞 组而產生之南一北極磁極對而作相對定子之反時針方向 則進。圖5(a)至圖5(f)中未列示圖1所示之相位繞组，相 位A及相位B驅動器，控制器/電源供應器，速度控制器 及位置感應器，係求轉子及定子視圖清晰之故。爲便利瞭 解，於圖5(a)至圖5(f)中省略之相位繞組激勵時，其所附 之磁極係分別以標示北極或南極之“N”或“S，，表示之。操作 時，係自圖5(a)之零度反時針轉子位置開始，控制器38 致使相位B電流源32，在相位A繞組尚未激勵時，激勵 相位B繞組。此激勵動作產生反時針方向扭力於轉子之 上，致使轉子之寬轉子磁極對正於激勵相位B之定子磁極 18(d)及18(h);即轉子磁極進入對相位B磁極而言之最小 13· 、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央棣準局員工消費合作社印製 317045 A7 ____________B7 五、發明説明（11) 磁阻位置一一最小磁阻位置與激勵相位繞组最大感應一 致時即產生該對正動作。如圖5(b)所示，轉子反時針旋轉 至22.5度位置時，寬轉子磁極與鄰近之激勵相位B定子磁 極處於對彼此而言皆爲最小磁阻之位置，因而在兩者間形 成一致之間隙。但由於窄轉子磁極22(1?)及22(d)旋轉至定 子磁極18(b)及18(f)之最小磁阻位置，相位B繞組之感應 即增加。因此，轉子即受由於窄轉子磁極與激勵相位丑繞 組<相互作用所產生之扭力，而受寬轉子磁極與激勵相位 B繞組足相互作用所產生之扭力很小或根本不受扭力。在 這種情況下，轉子所受之扭力即自寬轉子磁極傳遞至窄轉 子磁極。當轉子如圖5(c)反時針旋轉至30度位置時，激勵 相位B繞組與窄轉子磁極旋轉至定子磁極18(1?)及18(£)之 最小磁阻位置而增加之感應共同使轉子受反時針扭力。當 然，轉予在22.5與45度間之位置時，寬轉子磁極與定子 磁極18(d)及18(h)間之間隙以及磁阻係幾乎固定。因此， 激勵相位B繞組與寬轉子磁極相交時，轉子感受不到扭 力。如圖5(d)所示，在45度反時針轉子位置時，寬轉子磁 極與窄轉子磁極係分別與激勵相位B之定子磁極18(d) — 18(h)及18(b) — 18(f)在最小磁阻位置。因此，在此位置無 扭力自相位B繞組之激勵賦予轉子。在45度反時針轉子 位置激勵相位A繞组致使磁力線自相位A磁極1 8 (a)及 18(e)通過寬轉子磁極。於回應磁力線之通過，轉子受反時 針扭力致使轉子之寬磁極對正激勵相位A繞組之磁極。當 轉子轉過45度反時針位置時’激勵相位B繞組即因定子 -14- '、 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS〉A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. ，訂 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 A7 -----—___________B7 五、發明説明（12) " ' 磁極I相位B繞組與轉子磁極間之磁阻增加而減少感應。 此時釋放相位B繞組，以避免轉子受相位B繞組激勵以及 其感應減少時產生之順時針（負）扭力。在此情況下，轉子 所又之扭力即自相位B繞組變換至相位A繞組。如圖5(匀 所示，轉子在反時針67·5度位置時，寬轉子磁極及激勵相 位A定子磁極18(勾及lS(e)係在最小磁阻位置，這樣，在 相交時即無扭力賦予轉子。激勵相位A繞組之感應因窄轉 子磁極進入激勵相位A定子磁極u(c)& ls(g)之磁通而増 加。這樣，激勵相位繞组賦予轉子之扭力即自寬轉子磁極 變換至窄轉子磁極。如圖5(f)所示，轉子在反時針9〇度位 置時，寬轉子磁極與窄轉子磁極係在最小磁阻位置分別與 定子磁極及U(a) — 18(匀及“（幻一 對正。因此，在 寬轉子磁極與相位A繞组相交時無扭力賦予轉子。激勵相 位B繞组致使磁力線自相位B磁極18(1?)及18(〇通至寬轉 子磁極。於回應相位B繞組之激勵，轉子受反時針扭力而 使其寬磁極對正激勵之相位B繞組。此時釋放相位a繞 組，以避免轉子受相位A繞組激勵以及其感應減少時產生 之順時針（負）扭力。 參閲圖6(a)至圖6(f)知，係説明依據圖5(a)至圖5(£)所 示轉子位置及相位激勵所描繪之磁力線圖。圖6(a)至圖6(b) 所示係在0度及22·5度間之反時針轉子位置時，通過寬轉 子磁極之磁力線，係大於通過窄轉子磁極之磁力線。參閲 囷6(b)至圖6(c)知，在22.5度及30度間之反時針轉子位 置時，當窄轉子磁極進入定子磁極l8(b)及18(f)之最小磁 \ -15- 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS )八4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝------訂------^"'ί. 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 317045 A7 ——---- B7 五、發明説明（13 ) 阻位置之際，通過窄轉子磁極之磁力線增加。參閲圖6(d) 知’當轉子在45度位置時，相位b繞組係釋放及相位A 繞組係激勵’這樣，通過轉子之磁力線係自相位B繞組變 換至相位A繞組。參閲囷6(d)及圖6(e)知，在45度與67 5 度間轉子位置時，相位A繞组激勵產生之磁力線，開始係 通過寬轉手磁極並於窄轉子磁極進入定子磁極l8(c)及 18(g)之最小磁阻位置時而增加通過窄轉子磁極之量。參閱 圖6(f)知’在90度轉子位置時，相位a繞组係釋放而相位 B繞组係激勵。 在前述説明中，轉子係於相對定子時，藉選擇相位A繞 組與相位B繞组激勵與釋放而前進90機械度。當然，前 、述之説明適用於超出90機械度以上之轉子運動。而且， 相位繞綵感應係隨該相位繞組磁通路徑中磁阻之減少而 增加；或磁阻增加而減少。 本發明係以具有以第一斜率增加及以第二斜率減少之 角位置（dL/dG)斜率表示相位A與相位B繞組中感應之改 變。特別參閲圖5(a)至圖5(f)即知囷7(a)及圖7(b)係以轉 子反時針位置爲函數及於相位A及相位b繞組理想激勵 時，相位B繞組50及相位A繞組52感應變化範例説明之 理想感應分布圖。當然’圖7(a)及圖7(b)係供説明之用並 不構成對本發明之限制。在0度轉子位置時，相位B繞組 係在相位A繞组尚未激勵時而激勵。於.回應時，轉子係受 到反時針扭力，該扭力促使轉子與定子共同趨向最小磁 阻’但爲最大感應之位置。於相位B繞組感應增加之同時， -16- " 本紙張尺度適用1Fi國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） " --- (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 k 五、發明説明（14) A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 相位A繞組之感應減少。如圖7(a)所示，新磁極構型各相 位感應 < 減少係快於增加。此可使相位A及相位B繞組感 應增加作有利之重疊。特別在37度轉子位置時，相位A % -且之感應自減少轉換至增加而使相位A繞組激勵。在W 度與45度間之轉子位置時，兩相位繞組同時激勵與感應 增加因此，轉子同時感受相位Α及相位Β繞組產生之扭 力在45度轉子位置與相位A繞組激勵之時，相位B繞 ，感應自增加轉換至減少而使相位B繞組釋放。在此情況 下，轉子感受到相位A繞組激勵與感應增加共同產生之正 反時針扭力，同時避免相位B繞組激勵與感應増加共同產 生之負順時針扭力。旋轉至82度位置時，相位B繞組感 應自減 > 轉換至增加而使相位B繞組激勵。在Μ度與9〇 度間（轉子位g時，相位A與相位b繞組之感應增加及激 勵共同賦予轉子扭力。在9〇度轉子位置時，相位A繞組 感應自増加轉換至減少而使相位A繞組釋放；這樣，扭力 係單獨由相位B繞組之感應增加及激勵共同賦予轉子。在 127度轉子位置時，相位A繞組之感應自減少轉換至增加 而使相位A激勵。因此，在127度與135度間之轉子位置 時，相位A及相位B繞組同時賦予轉子扭力。在135度轉 子位置時’相位1繞組感應自增加轉換至減少而使相位 繞..且釋放，這樣，扭力係、單獨由相位A繞組之感應增加 激勵共同賦予轉子。 由前述知，本發明係能在相位A及相位B繞組中產生 轉子位以數之感錢化，其巾相位繞組之感應係以不同 B及 爲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· '訂 -17 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（15) 速率増加而非減少。特別係各相位感應之增加比減少延續 較大角度位置。以圖7(a)爲例，但不限於此，相位b感應 係在45度與82度轉予位置間減少，即超過37機械度；而 在82度與135度轉子位置間樗加，即超過53機械度。同 樣地’相位A感應係在37度與90度轉子位置間増加’即 超過53機械度；而在90度與m度轉子位置間減少，即 超過37機械度。相位A與相位b繞组感應增加及減少之 不同速率可得如圖7(a)所示及前述之重疊利益。感應增加 之重吞與選擇相位A與相位B繞組之激勵，可共同提供扭 力予在各位置與定子相對之轉子。 參閱圖8以及圖7(a)及圖7(b)知，係説明圖5(a)至圖5(f) 所示實例之感應分布圖。與圖7(a)及圖7(b)所示理想感應 分布圖相反，圖8之感應分布圖係説明當轉子磁極漸漸轉 入或轉出與定子磁極對正位置時，相位· A及相位B繞组感 應增減之變換。因在轉子上之正反時針扭力係一激勵相位 感應增加之函數，故希望其能使相位繞組之激勵與轉子位 置協碉’以確保在激勵時，相位繞組係增加感應。這樣， 以圖8所示爲例’但不僅限於此，在〇度轉子位置時，相 位B繞組係激勵’而相位a繞組係釋放。在4 〇與4 4度間 之轉子位置時，係以當賦予轉子之扭力自相位B變換至相 位A時’轉子係.感受最小扭力脈動之方式使相位a繞组激 勵及使相位组釋放。同樣地，在85與89度間之轉子 位置時，係以轉子受最小扭力脈動之方式使相位A繞组釋 放及使相位B繞組激勵。當然，各相位之感應會阻止激勵 -18 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS > A4規格（210X加公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装_ 訂 317045 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 ______B7五、發明説明~ ~- 與釋放同時進行。因此，在實作中，各相位之激勵與釋放 之發生係經定時；這樣，轉子即感受最大之扭力。舉例言 之，但不僅限於此，當接近40度轉子位置時，相位b二 組釋放，其中所蓄存之能量係在相位B減少感應而賦予轉 子負順時針扭力之前消散。同樣地，當接近4〇度轉子位 置時，相位A繞組釋放，而賦予轉子正反時針扭力。因相 位A與相位B増加感應重疊之優點，各相位之激勵可予定 時’以使轉子感受最大扭力。在理想情況下，轉子可在轉 子位置感受到相當穩定之扭力。在實作中，當賦予之扭力 在各相位繞組間變換時，轉子會感受到某種程度之衰減。 轉子磁極之寬度確可影響圖8之感應分布囷。特別於參 閲圖4即知，窄磁極22(b)及22((!)之極面係大約與定子磁 極極面等寬，而寬轉子磁極之極面，如圖所示，大約係與 定子磁極極面及相鄰間隔之和’即定子磁極22(a)加間隔 5 2等寬。此種配置提供前述之相位繞組增加感應之重叠。 確k相位A及相位B感應分布之重叠可藉修改轉子磁極寬 度而調整之。例如，窄縮寬轉子磁極與窄轉子磁極，其結 果係當轉子上之扭力在寬轉子磁極與窄轉子磁極間變換 時’在感應分布中即很少有或根本沒有増加感應之重疊。 同樣地，加寬寬轉子磁極與窄轉子磁極，可使相位A及相 位B繞組分別增加感應之重疊。確信過度加寬或窄縮寬轉 子磁極與窄轉子磁極會導致不需要之扭力衰減。而且，加 寬寬轉子磁極或窄轉子磁極之一磁極而窄縮其另一磁極 將導致増加感應重疊之改變。同樣地，確信修改定子磁極 -19- ’、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） 317045 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（17) 寬度也會影響相位A及相位B繞組感應重疊之分布。 參閲圖9(a)及圖9(^知，係圖5(a)至圖5(f)所示實例之 扭力曲線圖，該囷係以不同之相位繞組激勵電流，15A， 2.0A，2.5A及3.0A説明扭力與相位激勵分布之關係。扭 力曲線係説明由個別相位繞組激勵賦予轉子之扭力及有 利之重疊。當然’轉子所受扭力係個別相位A與相位B繞 '組激勵所產生扭力之和。這樣，如圖9(c)所示，當相位A 與相位B同時激勵時，即在4〇度及45度間之轉子位置時， 轉子所受扭力係由個別相位繞組激勵賦予轉子之扭力 和。圖9(a)所示扭力曲線係説明窄轉子磁極進入激勵相位 繞组磁通時，在大相位激勵電流如2 5 A及3 〇 A下會產生 較大之扭力脈動，而在小相位激勵電流如2·〇A及i.5A下 則產生較小之扭力脈動。特別參閱圖9(a)之3·〇α扭力曲 線’在15度及22.5度間之轉子位置時，激勵相位β之增 加感應會自寬轉子磁極進入定子磁極最小磁阻位置時起 賦予扭力至轉子。但約在19度轉子位置時，寬轉子磁極 及窄轉子磁極與激勵相位Β繞組相交會產生扭力衰減。確 #此扭力衷減係窄磁極邊緣飽和之磁力首先進入與激勵 相位繞組磁通之結果。當窄轉子磁極前進至與激勵相位繞 組作較大之磁通時，在該處磁力線之分布增加，而避免窄 轉子_極局部磁力飽和。增加磁力線分布予窄轉子磁極， 結果使轉子前進至22.5度轉子位置時，感受更多之扭力。 相似之概念可應用於在64度及154度轉子位置之激勵相 位Α繞組增加感應與在109度轉予位置之激勵相位β繞組 -20 - 、、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------^装------訂 l·------^ k -· (請先閲读背面之注意事項存填寫本莨) 經濟部中央標準局另工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（18) ~一 共同產生而賦予轉子之扭力。必須注意圖9(a)中之扭力衰 減係隨相位激勵電流之降低而減少。 相位A繞組及相位b繞組之激勵係以轉子相對定子之位 置而選擇。如圖9(b)所示，説明相位A繞組及相位b繞组 之激勵係以重疊獲得相位A繞組及相位B繞組個別増加感 應利益之轉子位置之函數。以此種方式，轉子會在旋轉時 感受到最小之扭力脈動。當然，圖9(a)及圖9(b)之扭力曲 線及激勵分布圖，其目的係在説明，但不構成對本發明之 限制。特別係相位A繞组及相位B繞组激勵之重疊可多可 少，或相位A繞組及相位b繞組之激勵可不重疊，端視， 但無限制’繞组感應，迅速釋放相位繞组交換電子之能量， 轉子之轉速及/或馬達操作特性而定。 前述之實例係説明兩相8 / 4變換磁阻馬達之概念，但精 於此技藝者可延伸其爲具有不同數目轉子與定子磁極之 兩相變換磁阻馬達。如圖1 〇所示之i 6/8變換磁阻馬達實 例，其中該馬達係包括相位A及相位B繞組交替纏繞於定 子磁極及連接於相位A及相位B驅動器，控制器/電源供 應器，及選用之位置感應器。在圖10中，該複數相位A 及相位B磁極不構成對本發明之限制，或指示其相位繞組 已激勵。· 參閲圖11(a)至圖1 l(c)知，係説明根據本發明之4/2變 換磁阻馬達實例。該馬達係具有包括界定中心腔64之複 數向内伸展磁極62(a)至62(d)之定子60。包括兩向外伸展 磁極68(a)及68(b)之轉子66係配置於中心腔内，並在該處 -21 - 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· 訂 經濟部中央梯準局貝工消費合作杜印裂 317045 A7 ___B7五、發明説明（19) 旋轉。相位繞組70及72係以分別纏繞於相對之定子磁極 62(b)及62(d)與相對之定子磁極62(a)及62(c)之方式配 置’以產生自定子磁極進入中心腔之磁場。相位繞組70 及72係分別連接至相位A驅動器30及相位b驅動器32， 這樣電流即以同一方向通過相位繞组。.位置感應器3 6係 連接於轉子與定子之間，以決定兩者之相對位置。位置感 應器之輸出係連接至控制器38，以報告轉子相對於定子 之角位置。控制器38係連接至相位A及相位b堪動器， 根據轉子相對於定子之位置控制個別相位之啓動.。如圖 11(b)及圖11(c)所示，圖11 (a)中之相位繞组，相位驅動器， 控制器/電源供應器’位置感應器，及選用之速度控制器未 予示出，以利轉子與定子清晰可見。爲便利暸解圖1 i (b) 及圖11 (c)中省略相位繞組之激勵，定子磁極之激勵相位 係分別以代表北極或南極之“N”或“S”標示之。 操作時，係自圖11(a)之零度反時針轉子位置開始，控制 器38致動相位B驅動器32，在相位A繞組尚未激勵時， 激勵相位B繞組72。相位B繞组之激勵係產生磁力線， 該磁力線係通過，但無限制，激勵之相位B北極62(c)， 寬轉子磁極68(a)，釋放之相位A北極62(b)，及托架76 所構成定子磁極62(b)及62(c)間之路徑74。於回應磁力線 通過路徑76時，轉子感受反時針扭力而致使轉子_之宽轉 子磁極對正激勵相位B之北極62(c)。轉子之前進至圖1 i(b) 所示45度反時針轉子位置時，致使磁力線通過，但無限 制，相位B北極62(c)，轉子磁極68(a)及68(b)，相位B南 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公慶） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 訂 i 經濟部中央梯準局貝工消費合作.杜印製 317045 A7 ----—______B7 五、發明説明（2〇) 極62⑷，及托架76所構成相位B磁極62⑷及62⑷間相 (路控78。在45度反時針轉子位置時，對其他磁極而言， 寬轉子磁極與激勵相位3之北極62(c)係在最小磁阻位置； 因兩者之間具有相當一致之間隙之故。相位B繞组因窄轉 子磁極68(b)轉至與相位B南極62(a)間最小磁阻位置而增 加因此，轉子感受源自與激勵相位B繞組相交之反時針 扭力’而窄轉子磁極則不感受源自寬轉子磁極與激勵相位 B繞组㈣之反時針扭力。以此方式，轉子所感受之扭力 自寬轉子磁極移至窄轉子磁極。如圖u(c)所示，至9〇度 反時針轉子位|時，t轉子磁極肖窄轉子磁極係皆在與激 勵相位B繞組磁極62({〇及62(3)之最小磁阻位置。因此， 在此位置係無扭力自激勵相Μ繞组賦予轉子。激勵附於 磁極62(b)及62⑷上之相位a繞組，致使磁力線通過，但 無限制，相位A南極62(d)，寬轉子磁極68(a)，相位B定 子磁極62(c)，及托架76所構成定子磁極62((〇及62(d)間 相之路徑82。於回應磁力線通過路徑82時，轉子感受反 時針扭力而致使轉子之寬轉子磁極對正激勵相位A南極 62(d)。爲避免轉子受相位3繞組之激勵與其中之減少感應 共同產生之負順時針扭力，而使相位B繞組釋放。在此情 況下，轉子所受之扭力自相位B繞組轉移至相位A繞組。 在前述4/2變換磁阻馬達説明中，轉子係藉按相對於定 子之轉子位置選擇相位A及相位B繞組激勵或釋放而前進 90機械度。當然，前述之轉子運動係可超出9〇機械度。 而且因爲圖11(a)至圖11(c)之轉子，其旋轉係與預期旋轉 -23 - 、 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公菜） (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 裝-

，1T 317045 A7 B7 經濟部中央揉準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（21) 中心40不形狀一致，从、，π t < ^ 故必須加重量於窄轉子磁極或削減 寬轉予磁極上之材料以得與預期旋轉中心形狀一致之實 際旋轉中心。 參閲圖12知’係説明根據本發明之往復致動器84，細 復致動器係包括繞於定置磁極86 88並與相位A及相位B 驅動器以及控制器/電源供應器相連接之相位A及相位B 繞組。如圖2實例所示，圖12中之相位繞組，相位驅動器 及控制器/電源供應器係予省略以保持往復致動器視圖之 清晰致動器包括柱塞90之配置，以在定置磁極86,88間 作往復式運動。4、略之相位繞組係缠繞於定置磁極之上， 在柱塞一側磁極86之上者爲“N”北極，而在另一侧磁極88 之上者則爲“S”南極。相位A及相位B繞組係交替地配置 於鄰近定置磁極之上，而鄰近之兩定置磁極係以一磁極之 寬相間隔。柱塞係包括寬磁極對92及窄磁極對94，兩者 以相對方式配置於柱塞縱軸之兩側。窄磁極與定置磁極等 寬，而寬磁極則大約爲定置磁極兩倍寬。自圖12所示位 置開始，柱塞係藉相位A及相位B繞組之選擇激勵而向左 96移動。特別於圖5(a)至圖5(£)之實例中，相位a及相位 B繞组之激勵與釋放係協同形狀一致；這樣，迫使柱塞向 左移動，而消除激勵相位繞組磁極與柱塞磁極間之磁阻路 徑。當柱塞抵達左端終極位置時，相位A繞組之繼續激勵 使其停留在該處。可壓縮彈簧98係配置於有磁極94與最 左端止動100之間，以於相位繞組釋放後，使柱塞折回右 側；該最左端止動係保持柱塞與定置磁極彼此相互關係之 -24. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 -裝. 訂 B7 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 五、發明説明（22) 外殼或支撑之端。 另種方式係配置定置磁極於致動器一侧，而其相位A 及相位B之繞组則交替地配置於定置之磁極上並形成北一 南磁極對；致動器磁極係配置於致動器之另一側。該致動 器係以相對定置磁極方式配置；這樣，致動器磁極與定置 磁極係以彼此相隔之方式移動。而且，當前例中之彈簧係 配置作壓縮用時，其也可配置於寬磁極與最右端止動102 之間，以於操作時在其間伸張。伸張之彈簧可於相位繞組 釋放後，使抵於右側之柱塞折回。 參閲圖l3(a)至圖知，係本發明另一實例；其中定 置元件110，即定子，係包括新型磁極之配置；及其中運 動凡件112，即轉子，係具有形狀一致位移之磁極。當然， 在圖l3(a)至圖i3(e)中，如在圖5(a)至囷5(f)之實例一樣， 相位繞组，相位驅動器，控制器/電源供應器，位置感應器 及可任選之速度控制器係予配置，但爲求視圖清晰而予省 略。爲便利暸解，係以代表北極或南接之“N”或“s，，標示已 激勵該磁極上省略之相位繞組。圖i3(a)至圖丨3(e)之磁極 配置構型係使轉予112於回應選擇之相位繞組激勵時，作 順時針方向旋轉。自圖13(a)之零度轉子位置始，相位b 繞組激勵及相位A繞组釋放。激勵會產生順時針扭力於轉 子，致使轉子磁極114(a)及114(c)對正激勵之相位b定子 磁極116(d)及116(h)，即轉子運動至對激勵之相位b磁極 而言之最小磁阻位置--最小磁阻位置係與對正所產生 之激勵相位繞組之最大感應一致。圖13(b)所示，係在22.5 -25- 、 本纸張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) 装. 訂 317045 Α7 Β7 經 濟 部 中 央 標 準 % Μ 工 消 费 合 作 社 印 五、發明説明（23 ) 度順時針轉子位置時，轉子磁極^^勾及U4(c)及寬相位 B定子磁極116(d)及116(h)已運動至對彼此而言皆係較低 磁阻之位置。當轉子繼續運動而對正於激勵相位B定子磁 極之時，激勵相位B繞組之定子磁極與轉子磁極間之磁阻 路徑係繼續衰減。特別係轉子由於其磁極i 14(b)及〗14(d) 與窄相位B定子磁極116(1))及116(£)相交而受扭力。而丑， 當轉子磁極114(a)及114(c)尚未出現於對寬相位B定子磁 極116(d)及116(h)而言之最小磁阻位置時，轉子也感受到 扭力。以此方式，於激勵相位B繞組出現時，賦予轉子之 扭力即自寬相位B定子磁極變換至窄相位B定予磁極。如 囷13(c)所示，在45度順時針轉子位置時，轉子磁極對相 位B定子磁極而言之係在最小磁阻位置；因而無扭力自相 位B繞組之激勵賦予轉子。激勵相位A致使磁力線自繞组 寬相位A定子磁極U6(a)及116(e)通過轉子磁極ii4(b)& 114(d)。於回應旆至之磁力線時，轉子受順時針扭力而致 使轉子磁極ll4(b)及114(d)對正寬定子磁極”^約及 U 6(e) ^當然，於轉子通過45度順時針轉子位置時，相位 B繞组即感受磁阻在相位b繞組定子磁極與轉子磁極間增 加。爲避免轉子感受相位B繞組激勵與所增加磁阻產生之 反時針扭力，相位B繞組即予釋放。以此方式，轉子所受 扭力自相位B繞組變換至相位a繞組。如圖13(d)所示， 在67.5度順時針轉子位置時，轉子磁極114(1?)及u夂句 及寬相位A定子磁極u6(a)& U6(e)係運動至對彼此而言 之皆爲較低之磁阻位置。激勵相位A繞組之定子磁極與轉 -26 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 A7 -----------B7___ 五、發明説明（24) 子磁極間之磁阻路徑，係於轉子更進—步移動與激勵相位 A定子磁極對正時繼續衰減。特別係轉子感受由於轉子磁 極114(a)及114(c)與窄相位A定子磁極ll6(c)及116(g)相 交（扭力。而且’轉子在相對相位.A定子磁極116(a)及 U6(e)之最小磁阻位置中消失時，轉子也會感受在該處形 成之扭力。在此情況下，激勵相位A繞組出現，賦予轉子 之扭力即自寬相位A定子磁極變換至窄相位A磁極。如圖 13(e)所示’在9〇度順時針轉子位置時，相位a定子磁極 係以最小磁阻位置對正轉子磁極；因此，轉子感受不到寬 轉予磁極與相位A繞组相交之扭力。當然，在此位置之轉 子磁極與定子磁極係與圖13(a)所示〇度順時針轉予位置 時相似。因此，前述圖l3(a)至圖13(d)之説明係適用於超 過90度順時針轉子位置前進之轉子。 在某些應用中’如應用於飛機時，係希望馬達也可作發 電機用。特別係先用於起動之馬達，例如起動内燃機引擎 之馬達，當引擎運轉後，引擎即驅動馬達轉子使其作發電 機之用。本發明係適於作該項應用。參閲圖14知，係根 據本發明之馬達一發電機（Μ-G)截面圖，同時附有控制操 作線路説明。該馬達一發電機係包括_聯纏繞之相位A繞 組及相位B繞組分別連接至交換器45及46。相位a交換 器可選擇使相位A繞組連接至相位A驅動器3 0或連接至 能量儲存裝置47。同樣地，相位b交換器可選擇使相位B 繞組連接至相位B驅動器32或連接至能量儲存裝置47。 控制器38係連接至相位交換器與相位驅動器以控制其操 \ -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） '(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝

•IT B7 五、發明説明（25) 作。能量儲存裝置係儲存該馬達一發電機之發電機以熟知 技藝所產生之電能。當作馬達時，控制器38致使相位A 叉換器45及相位B交換器46分別將連接之相位驅動器連 接至相位繞組。該馬達即如前述囷5 (a)至圖5 (f)中之實例 致使轉子20反時針旋轉。當作發電機時，控制器38根據 轉子相對於定子之位置致使相位A交換器及相位B交換器 在相位驅動器與能量儲存裝置間交替切換。舉例而言，但 不僅限於此，當作發電機時，轉子2〇係藉外部動力，如 内燃機引擎，驅動之。於轉子磁極係在對相位八繞組之磁 極而言之最小磁阻位置時，如囷14所示，控制器3 8致使 相位A之相位驅動器引入第一電流至相位A繞組，在其中 謗發磁場。其次，控制器38致使相位交換器連接相位A 繞組至能量儲存裝置。外部動力驅動轉子及定子移出最小 磁阻位置以及相位A繞組之磁場時，引入第二電流至相位 A繞组以保持磁場強度。該第二電流使能量儲存裝置 充電，以提供負荷48 ，如照明，飛機電子及諸如此類所 經濟部中央梂準局男工消费合作社印裝 需電能。當轉子受驅動與相位3定子磁極對正時，控制器 即以轉予位置之函數協調相位3相位驅動器及相位B交換 器，廷樣，相位B繞組以與前述相位A繞組相同之方 能量儲存裝置充電。. 相信驅動圓14之轉子順時針而不反時針旋轉時，會使 轉子磁㈣定子磁極間之磁阻改變，該改變係發生在超過 較前述發電機實例或以前技藝更大之轉子相對於定子之 角位置中。相信該超大角位置之磁阻改變係有利於提供具 _____________ -28- 本紙張尺度適用中ϊ5^準（CNS)从祕（2i〇~~— 4 4 可 所 五、發明説明（26. 有更一致之振幅，與在電流波形間無時不產生電流之較長 持續時間之電流波形。 前述實例已説明兩相變換磁阻馬達及發電機之概念；當 然，熟習本發明技藝者係應用於具有3相或多松之變換磁 阻馬達/發電機，以及於具有不同數量定子磁極及轉子磁極 之馬達以往復式馬達。最後，在前述之實例中，定置元件 係定子，*運動元件則係轉子。冑然，此方便之選擇並不 構成對本發明之限制，及在應用中，前述實例之轉子或運 動元件可爲定置元件，而前述實例之定子可爲旋轉或運動 元件。 雖本發明係以最佳實例説明，顯然凡暸解前述規範者 予修改與更替。但本發明包括在下述申請專利範圍内之 有修改與更替。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 經濟部中央榡準局貝工消費合作衽印製 -29-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4祕（21()><297公董

Claims (1)

1. 第中 85112771號專利申請案 又^讀~皋系丨輯团條正太伽车7 W A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 κί年7月(W:丨彡正'Wx： 填請姿i明示β年^日所提之 修正>本有無變1>..實質内容是否准，¥正。 r —種變換磁阻機具，包括： 第一元件，該元件係具有複數之形狀—致磁極； 第一元件’該元件係具有第一尺寸極面之第一磁極及 具有第二尺寸極茴之第二磁極；及 * 裝置，該裝置係供配置該第一元件相對於該第二元 件，以使該第一磁極及該第二磁極與該複數形狀一致之 磁極相隔一間距而運動；於該第二磁極運動至與其他形 狀一致磁極爲最小磁阻關係時，該第一磁極係與該形狀 —致磁極之一爲最小磁阻關係。 2. 根據申請專利範圍第1項之變換磁阻機具，其中該第一 磁極之寬約係複數之形狀一致磁極之一的兩倍及其中 該第二磁極之寬約與該複數形狀一致磁極之一相等。 3. 根據申請專利範圍第2項之變換磁阻機具，其中相鄰之. 該形狀一鼓磁極間係具有間距。 4. 根據申請專利範圍第3項之變換磁阻機具，其中相鄰之 孩形狀一致磁極間之間距係與該形狀一致磁極之一等 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 装· 經濟部t央標準局黃工消費合作社印装 5_根據申請專利範圍第1項之變換磁阻機具，其中該第一 元件及該第二元件之磁極係呈幅射狀伸展，各該形狀一 致磁極之極面通過第一角及該第—磁極之極面通過第 —角’該乐二角約爲該第一角之兩倍。 6.根據申請專利範圍第5項之變換磁阻機具，其中該第二 磁極之極面通過之角係與各該形狀一致磁極之極面通 過之角相等。

   .I— I -I · 317045 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7. 根據申請專利範圍第1項之變換磁阻機具，更進一步包 括： 相位繞組，係繞於該第一元件及該第二元件之一的磁 極上； ’ 相位驅動器，係作激勵該相位繞組用；及 ，控制器，係控制該相位驅動器之操作，協調該第一元 件之位置相對於該第二元件之位置。 8. 根據申請專利範圍第7項之變換磁阻機具，更進一步包 括： 能量儲存裝置；及 換接器，係連接至該控制器，以選擇方式使該相位繞 組與該相位驅動器與該能量儲存裝置之一相連接。 9. 一種電動機具，可由一多相位電源所發動，該電動機具、 包括：〜 第一構件，該第一構件係由永久磁性材料製作並具有 複數幅射伸展之磁極，該複數幅射伸展之磁極各具有第 一尺寸之極面； 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 第二構件，該第二構件係由永久磁性材料製作並真有 第一幅射伸展之磁極及第二幅射伸展之磁極，該第二磁 極具有大於第一尺寸極面之第二尺寸極面； 裝置’該裝置係供安裝該第二構件相對於該第_構 件，以使該第二構件之極面與該第一構件之極面相隔而 運動。 10. 根據申請專利範圍第9項之電動機具，其中該第—幅射 .- II -1 —II -2- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公着） 經濟部中央標準局貞工消費合作社印褽 A8 B8 C8-~---------六、申請專利範圍 ~~~~ 一~ ---- 伸展之磁極係具有接近第一尺寸之極面。 11. 根據申请專利範圍第9項之電動機具，其中該第—構件 之極面係面對該第二構件之極面，兩極面間形成幾乎恆 等之間隙。 ， 12. 根據申請專利範圍第9項之電動機具，其中該第二磁極 極面之尺寸係約第一磁椏極面尺寸之兩倍。 13. —種變換磁阻馬.達，包括： 定子，孩定子具有托架，該托架係具有平均配置之複 數磁極； 轉子，該轉子係以能繞縱軸旋轉方式安裝，該轉子具 有不平均配置之偶數磁極；該等轉子磁極之一係具有第 一尺寸極面及另一該轉子磁極係具有第二尺寸極面； 兩相位電源； 相位繞組’该相位繞組係纏繞於該轉子與該定子之一 的磁極上並與電源相位之一相連接，以供激勵。 14. 根據申請專利範圍第13項之變換磁阻馬達，其中在第 一方向中該轉子磁極與鄰近該轉子磁極間之角係第一 角及在第二方向中該轉子磁極與鄰近該轉子磁極間之 角係第二角。 15·根據申請專利範圍第14項之變換磁阻馬達，其中該轉 子係具有四磁極及其中該第一角係大於90度，而該第 二角係小於90度。 16. —種變換磁阻馬達，包括： 定子，該定子具有複數平均間距圓周配置之永久性磁 -3 * 本紙伕尺度速用中國围家標準（cns ) A4規格（2〗0X297公釐） (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本页) 7 装 .1T •-g.泉 • i^n HI 六、申請專利範圍— -〜' 極，各該磁極係具有通過第一角之極面； 轉子，該轉子具有偶數不平均繞縱軸配置之永久性磁 極’該轉子磁極係包括具有通過第一角之窄極面的磁極 及具有通過亨二角且爲第一角兩倍之寬極面的磁極；該 _轉子係以繞該縱柏旋轉及相對於該定子方式配置，以使 該轉子磁極極面與該定子磁極極面相隔而運動β .17.根據申請專利範圍第1 6項之變換磁阻馬達，更進一步 包括連接至多相位源之附於定子磁極上的複數繞組；這 樣，多相位源之一相位之激勵，至少在定子上形成一對 職予扭力至轉子之磁極，其中賦予轉子扭力之相位之激 勵，出現在寬極面者視爲該相位激勵之第一部份，而出 現在窄極面者視爲該相位激勵之第二部份。 18. —種電動馬達，可由一多相位電源所操作，該電動馬達-包括： 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第一元件，該第一元件具有複數平均間距磁極，以呈 圓周之規則式樣配置及具有尺寸形狀一致之極面·，及 第二元件，該第二元件具有偶數不平均間距磁極，以 呈圓周方式配置於縱軸，該第二元件係至少具有兩極面 尺寸不同之磁極，該第一元件及該第二元件係以彼此可 相對運動方式配置；這樣，該第二元件之極面係以與該 第一元件之極面相隔方式運動，其中多相位源之一相位 之激勵賦予扭力至該第二元件，該扭力係隨該第二元件 相對該第一元件之運動，自具有最大極面之磁極變換至 具有較小極面之磁極。 -4 - 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS > Α4洗格（210Χ297公釐） 317045 会 88 C8 D8 六、申請專利範圍 - 19. 一種操作發電機之方法，該發電機係包括第一元件，該 第一元件具有複數平均間距與尺寸及形狀一致極面之 磁極，及第二元件，該第二元件具有偶數不平均間距之 磁極，該第二元件-係包括具有寬極面之第一磁極及具有 窄極面之第二磁極；該第一元件及該第二元件係以彼此 栢對運動方式配置，即該第一元件之極面可與該第二元 件之極面以相隔方式運動；該方法係包括： 致使該第一元件及該第二元件彼此相對運動； 於該第二元件寬極與該第一元件之一磁極相隔時，激 勵附於該第一元件及該第二元件之一的相位繞组，該激 勵相位繞組係附於在該相隔之磁極之上； 自該相位繞組切斷該相位驅動器；及 連接該第一相位至能量儲存裝置。^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局員工消費合作社印褽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（21〇X：297公釐）