TWI454021B - Span is a capacitor running motor - Google Patents

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TWI454021B TW100147821A TW100147821A TWI454021B TW I454021 B TWI454021 B TW I454021B TW 100147821 A TW100147821 A TW 100147821A TW 100147821 A TW100147821 A TW 100147821A TW I454021 B TWI454021 B TW I454021B
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Description

跨距為一電容運轉馬達
本發明是有關於一種跨距為一電容運轉馬達，特別是指一種轉子槽之數量為定子槽之數量2.5倍以上，且定子繞線跨距為一之電容運轉馬達。
馬達廣泛的應用於各種工業、民生、運輸與資訊設備，例如工業機器人、半導體製成設備、電路板元件自動組裝設備、電梯、冷氣機、捷運電動列車、電動機車、電動汽車、影像掃描器、雷射印表機、光碟機等等。馬達是進步社會不可或缺的基本元件，由於廣大的市場需求，各式各樣的馬達設計、製造與控制技術，正處於快速的發展時期。
市電提供單相和三相的交流電，三相馬達因為三相電源的相位差產生旋轉磁場而有啟動轉矩，但一般家庭都使用單相的電源，因此家庭裡使用的都是單相的交流馬達，而單相馬達無法產生旋轉磁場，故沒有啟動轉矩，所以單相馬達在定子結構上，配置了主繞線組及輔助繞線組，其產生磁場在空間上成90°角且固定，而主繞線組及輔助繞線組在電路上是並聯的。而其電流因為所接阻抗不一(以所接電容不同進行調整，而電容的特性是電流超前電壓相位角，可以抵銷相位角落後，改善用電品質)，電流大小角度均不同，所以主繞線組及輔助繞線組磁場的峰值及大小均不 一，而總磁場是二者之和，由二者在空間上固定呈90°相加，而成一旋轉磁場，而使單相馬達有啟動轉矩。
請參閱第1圖及第2圖所示，其係為習用電容運轉馬達之定子部及轉子芯片之正視結構示意圖。習用電容運轉馬達之定子部9包括有：複數個定子芯片91以及複數個繞線組90。該定子芯片91其係為矽鋼片沖壓所製成，複數個定子芯片91再係以相互貼靠堆疊成一體，而每一定子芯片91上具有複數個凸體911以及複數個定子槽912形成相間之環形排列。而該繞線組90係以跨距為2或2以上方式(即包含有2個或2個以上定子槽912)纏繞於3個或3個以上的凸體911上，且該繞線組90以交錯相堆疊形成線圈圈數較少之主繞線組92以及線圈圈數較多之副繞線組93。
習用電容運轉馬達之轉子部8其係與該定子部9相對應，且位於該定子部9中央，該轉子部8係以複數個轉子芯片81相互堆疊貼靠連接而成。該轉子芯片81其係為矽鋼片沖壓所製成，而該轉子芯片81上具有複數個轉子槽82，該轉子槽82之數量設計為與該定子槽912之數量相近，且該定子槽912之數量較少較佳之少槽近槽原則。由於銅材成本越來越高，使得上述習用電容運轉馬達之製作成本也相對提高，因此如何去解決上述之問題，一直是業者所急迫待尋求解決之方案以及改進之處。
本發明目的在提供一跨距為一電容運轉馬達，係藉由定子繞線跨距為一時，配合轉子槽之數量為定子槽之數量2.5倍以上，以達到降低及減少跨距為一電容運轉馬達之震動及噪音之功效。
為達上述之目的，本發明係提供一種跨距為一電容運轉馬達，其包括有：一殼體部、一定子部以及一轉子部。
該定子部其係位於該殼體部中，該定子部更包括有：複數個定子芯片、複數個主繞線組以及複數個副繞線組。複數個定子芯片其係相互貼靠堆疊，每一該定子芯片具有複數個主相齒部、複數個副相齒部及複數個定子槽。複數個主繞線組其係一一與複數個主相齒部相對應，該主繞線組係纏繞於相堆疊之該主相齒部上。複數個副繞線組其係一一與複數個副相齒部相對應，該副繞線組係纏繞於相堆疊之該副相齒部上。
該轉子部其係與該定子部相對應，且位於該定子部中，當複數個主繞線組及複數個副繞線組導通電流時，使該些主相齒部與該些副相齒部產生磁力，將該轉子部形成轉動。於本創作較佳實施例中，該轉子部更具有環狀排列之複數個轉子槽，該副相齒部係位於兩相鄰之該主相齒部間，且相鄰之該主相齒部及該副相齒部間設置有該定子槽，而該轉子槽之數量為該定子槽之數量2.5倍以上。
至於本發明跨距為一電容運轉馬達之詳細構造、應用原理、作用與功效，則參照下列依附圖所作之說明即可得到完全的瞭解：
請參閱第3圖至第5圖所示，其係為本發明跨距為一電容運轉馬達之一較佳實施例立體結構分解示意圖、定子部正視結構示意圖與轉子部立體結構分解示意圖。本發明之跨距為一電容運轉馬達，其包括有：一殼體部1、一定子部2以及一轉子部3。該殼體部1其係為一中空結構，該殼體部1為一上蓋殼體11以及一下蓋殼體12相互對應貼靠對接而成，該殼體部1具有一容置空間13以及一穿孔14，該穿孔14位於且貫穿該上蓋殼體11。
該定子部2其係位於該殼體部1之該容置空間13中，該定子部2更包括有：複數個定子芯片21、複數個主繞線組22以及複數個副繞線組23。該定子芯片21其係為矽鋼片沖壓所製成，複數個定子芯片21再相互貼靠堆疊成一體，而以複數個主繞線組22以及複數個副繞線組23纏繞於其上形成該定子部2，而每一定子芯片21具有複數個主相齒部211、複數個副相齒部212及複數個定子槽213形成一環形排列，該副相齒部212係位於兩相鄰之主相齒部211間，且相鄰之主相齒部211及副相齒部間212設置有定子槽213。於本實施例中係為一單向四極馬達，該定子槽213之槽數 量其係為8槽，而相對該主相齒部211以及該副相齒部212之數量係分別為4槽，諸如此類數量之變化乃熟悉此項技藝者所能依據上述之說明加以變化實施，並不脫離本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神及範圍，於此不再多加贅述。
複數個主繞線組22其係一一與複數個主相齒部211相對應，該主繞線組22係纏繞於相堆疊之主相齒部211上。而複數個副繞線組23其係一一與複數個副相齒部212相對應，該副繞線組23係纏繞於相堆疊之副相齒部212上。
該轉子部3係與該定子部2相對應，且位於該定子部2中央部位，該轉子部3包括：複數個轉子芯片31、一軸心32以及一由複數導體條331排列組成的鼠籠式繞組33。該轉子芯片31其係為矽鋼片沖壓所製成，而複數個轉子芯片31其係相互堆疊貼靠連接，每一該轉子芯31片具有環狀排列之複數個轉子槽311以及一開孔312；該軸心32其係與複數個轉子芯片31相連接，且位於該開孔312上；該軸心32通過該穿孔14且延伸出該殼體部1外；該鼠籠式繞阻33的上、下二個短路環332間夾設有排列組成的複數個導體條331，且短路環332貫設有灌注孔3321，可令熔化的鋁液由該灌注孔3321注入使與軸心32結合。由於本發明跨距為一電容運轉馬達是為感應馬達，因此在馬達的設計上，當複數個主繞線22組及複數個副繞線23組導通電流時，該些主相齒部211與該些副相齒部 212利用交流電相位的變化以產生變動的磁場，更可以利用變動的周圍磁場，以感應中間該轉子部3以產生磁場，如此該轉子部3可以不必再纏繞線圈，而可簡化該轉子部3的構造，而外部設計為該如感應電動機(單相和三相)的鼠籠式繞組33，在積疊的該轉子芯片31中穿插銅或鋁製的該軸心32，兩端利用由導體條331構成的短路環332短路變成鼠籠型，經周圍變動磁場感應，產生渦流及磁力而造成該轉子部3旋轉。
由於現今原物料銅價格飆漲，該主繞線組22以及該副繞線組23皆是由銅線所製成，依習知跨距為2以上設計時，將大量使用銅線，因此造成成本增加。故本創作之跨距為一電容運轉馬達設計為跨距為1之設計，將節省銅材之用量，如此雖產生較大震動及噪音，但可將該轉子槽311之數量設計為該定子槽213之數量2.5倍以上，以適當克服震動及噪音問題。
請加參閱第6圖及第7圖所示，其係分別為本發明應用於單相四極及單相二極電容運轉馬達時之轉子槽數量與定子槽數量較佳實施例。當本發明為一單相四極馬達時，而該轉子槽311之槽數量為32槽，且該定子槽213之槽數量為8槽，經由測試可以將本發明該導體條331之震動(固定端及自由端)降低，相對降低整個電容運轉馬達之震動。當該跨距為一電容運轉馬達係為一單相二極馬達時，而該轉 子槽311之槽數量為11槽，且該定子槽213之槽數量為4槽，亦可克服震動及噪音問題。由此本發明之跨距為一電容運轉馬達，確實可克服習用技術之缺失，滿足產業界之需求並提高產業競爭力。本發明之目的及功效上均深具實施之進步性，極具產業之利用價值，且為目前市面上前所未見之新創作，完全符合發明專利之新穎性與進步性要件，爰依法提出申請。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明所實施之範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。
1‧‧‧殼體部
11‧‧‧上蓋殼體
12‧‧‧下蓋殼體
13‧‧‧容置空間
14‧‧‧穿孔
2、9‧‧‧定子部
90‧‧‧繞線組
21、91‧‧‧定子芯片
911‧‧‧凸體
211‧‧‧主相齒部
212‧‧‧副相齒部
213、912‧‧‧定子槽
22、92‧‧‧主繞線組
23、93‧‧‧副繞線組
3、8‧‧‧轉子部
31、81‧‧‧轉子芯片
311、82‧‧‧轉子槽
312‧‧‧開孔
32‧‧‧軸心
33‧‧‧鼠籠式繞組
331‧‧‧導體條
332‧‧‧短路環
3321‧‧‧灌注孔
第1圖係習用電容運轉馬達之定子部正視結構示意圖。
第2圖係習用電容運轉馬達之轉子芯片正視結構示意圖。
第3圖係本發明跨距為一電容運轉馬達之較佳實施例立體結構分解示意圖。
第4圖係本發明跨距為一電容運轉馬達之定子部正視結構示意圖。
第5圖係本發明跨距為一電容運轉馬達之轉子部立體結構分解示意圖。
第6圖係本發明單相四極電容運轉馬達之轉子槽數量與定子槽數量較佳實施例正視結構示意圖。
第7圖係本發明單相二極電容運轉馬達之轉子槽數量與定子槽數 量較佳實施例正視結構示意圖。
3‧‧‧轉子部
31‧‧‧轉子芯片
32‧‧‧軸心
311‧‧‧轉子槽
312‧‧‧開孔
33‧‧‧鼠籠式繞組
331‧‧‧導體條
332‧‧‧短路環
3321‧‧‧灌注孔

Claims (2)

  1. 一種跨距為一電容運轉馬達，包括：一殼體部；一定子部，係位於該殼體部中，該定子部更包括有：複數個相互貼靠堆疊定子芯片，其係，每一定子芯片具有4個主相齒部、4個副相齒部及8個定子槽，該副相齒部係位於兩相鄰之主相齒部間，且該定子槽係設置於相鄰之主相齒部及副相齒部之間；複數個主繞線組，係分別纏繞於相堆疊之主相齒部上；複數個副繞線組，係分別纏繞於相堆疊之副相齒部上；以及一轉子部，係設置於該定子部內，該轉子部周側設有32個轉子槽，當複數個主繞線組及複數個副繞線組導通電流時，使該些主相齒部與該些副相齒部產生磁力，將該轉子部形成轉動。
  2. 一種跨距為一電容運轉馬達，包括：一殼體部；一定子部，係位於該殼體部中，該定子部更包括有：複數個相互貼靠堆疊之定子芯片，其係，每一定子芯片具有2個主相齒部、2個副相齒部及4個定子槽，該副相齒部係位於兩相鄰之主相齒部間，且該定子槽係設置於相鄰之主相齒部及副相齒部之間；複數個主繞線組，係分別纏繞於相堆疊之主相齒部上；複數個副繞線組，係分別纏繞於相堆疊之副相齒部上； 一轉子部，係設置於該定子部內，該轉子部周側設有11個轉子槽，當複數個主繞線組及複數個副繞線組導通電流時，使該些主相齒部與該些副相齒部產生磁力，將該轉子部形成轉動。
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