TWI474581B - 無刷式直流電動機、無刷式直流電動機系統、及組裝後的無刷式直流電動機之初始校正方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於使用在各種應用中之無刷式直流電動機。更特別地，本發明係有關於使用安裝於磁鐵上的RFID標籤之用於此類電動機的轉子磁鐵位置感測器技術及相關的標籤讀取元件。
無刷式直流(D.C.)電動機係已知的且發現被使用於各種不同的應用中愈來愈多。此類電動機依靠配電系統中的切換電路以提供操作電動機所需的電力換向。切換電路依靠位置回饋訊號，而位置回饋訊號指示安裝於電動機轉子上的磁鐵的旋轉位置，以適當地計時對定子線圈之電力施加。目前最廣泛實施的轉子位置回饋訊號產生器的型式使用多個轉子磁鐵位置感測器，通常是霍爾效應感測器，以提供所需的轉子磁鐵位置回饋訊號。圖1顯示使用霍爾效應轉子磁鐵位置感測器之習知無刷直流電動機電動機的實例。圖為沿著垂直於電動機的轉軸所取出之剖面視圖，而如同在此圖中所見般，轉子11係安裝成在箭頭12所示的方向上旋轉。多個永久磁鐵13-1、...、13-4係固定於轉子11的外表面。磁鐵13-1、...、13-4以交替的磁鐵極性來予以配置，使得磁鐵13-1的北極二側有磁鐵13-2和13-4的南極，磁鐵13-2的南極二側有磁鐵13-1和13-3的北極、等等。轉子11係同心地安裝於定子15之內，而定子15係由例如不銹鋼板的疊片堆疊之可磁化材料所製造，並且具有多個極齒16-1、...、16-3和對應的多個軸向延伸的槽17-1、...、17-3。電力分佈線圈18-1、...、18-3係個別地纏繞極齒16-1、...、16-3，且這些線圈以星形組態而被連接至圖2中所示的電源。藉由以適當地順序施加電力至線圈18-1、...、18-3而致使轉子11旋轉，其產生能夠與轉子磁鐵13-1、...、13-4所永久產生之磁場相互作用的磁場，以提供旋轉力給轉子11。
在圖1的實施例中，藉由霍爾效應感測器19-1、...19-3來提供轉子磁鐵位置回饋訊號，而霍爾效應感測器使用著名的霍爾效應來產生電轉子磁鐵位置回饋訊號，以回應其通過由轉子磁鐵13-1、...、13-4所產生的磁場。圖2顯示用於圖1中所示的無刷式直流電動機之電力切換及配電電路的示意部份方塊圖，如圖2所示，由感測器19-1、...19-3所產生的轉子磁鐵位置回饋訊號係耦合至電動機控制器及驅動器單元21。單元21具有微控制器，而微控制器處理這些回饋訊號以及使用包含於其中的位置資訊，以控制如同所示地連接之電力切換電晶體22-1、...、22-6之排組(bank)的操作，而這些電晶體被用來將電力從DC電源(顯示為電池24)施加至定子線圈18-1、...、18-3。藉由適當地排序以施加電力至線圈18-1、...、18-3，致使轉子11以所想要的速度旋轉，藉以操作電動機。在下述美國專利中，可以找到進一進有關使用霍爾效應感測器磁鐵定位感測器之無刷式直流電動機的結構、功能及操作特性，其揭示於此一併列入當做參考：2004年11月16日授予的6,819,068、2005年8月23日授予的6,934,468、2005年9月13日授予的6,941,822、及2005年10月11日授予的6,954,402。
雖然以往已廣泛地實施配備有霍爾效應轉子磁鐵位置回饋感測器之無刷式直流電動機，但是，根據此設計配置，存在有一些缺點。首先，霍爾效應感測器的操作特性是溫度相依的。結果，在比最小精度更精密的應用中，必須將用於操作特性溫度相依性的某些補償機構併入電動機控制器及驅動器單元21。這至少需要增加與霍爾效應感測器相鄰的溫度感測元件，以及，將特定的溫度補償常式併入電動機控制器及驅動單元21中。此外，霍爾效應感測器在溫度升高至超過約攝氏120度時即無法可靠地操作。雖然在可靠的操作範圍之內，此溫度靈敏性在相對低溫下並不會不利於這些感測器的操作及可靠度(當與溫度補償常式結合時)，但是，在許多應用中，電動機所遭受的環境溫度經常超過攝氏120度。在此種溫度環境下，溫度補償無法確保霍爾效應感測器的可靠操作。因此，必須將特別的冷卻技術結合入無刷式直流電動機中，或者，以某些其它位置訊號回饋技術來取代霍爾效應感測器設計。再者，不管溫度因素如何，霍爾效應感測器在骯髒的環境中無法操作良好，舉例而言，在遇到灰塵多或多油的條件之應用。在這些受污染的環境中，唯一的解決之道是週期性地清洗電動機的內部。
迄今尚無法設計出無上述缺點的具有轉子磁鐵位置回饋感測器之無刷式直流電動機。
本發明包括轉子磁鐵位置回饋技術，其沒有使用霍爾效應感測器所遭遇的缺點，以及提供如同此處所述的其它優點。
從設備的觀點而言，本發明包括無刷式直流電動機，而無刷式直流電動機具有轉子、定子、及多個射頻識別(RFID)詢問天線，所述轉子具有表面，表面設有沿著所述表面而散佈之多個永久轉子磁鐵，每一個轉子磁鐵具有射頻識別標籤貼合於其上，且射頻識別標籤含有獨特的識別特徵(character)用以辨識所貼合的轉子磁鐵，定子具有多個藉由軸向延伸槽而被分開的極齒，每一個極齒具有電力線圈纏繞於其上，各射頻識別詢問天線係安裝成相鄰於多個極齒中不同的極齒，用以提供用於射頻識別標籤的射頻詢問訊號，當多個射頻識別標籤中的其中一個給定標籤在多個天線中的其中一個給定天線的廣播範圍之內時，致使射頻識別標籤能夠將含有獨特的識別特徵之射頻訊號廣播給多個天線的其中之一詢問天線，獨特的識別訊號用以辨識進入廣播範圍之多個轉子磁鐵中特定的一個磁鐵。在較佳實施例中，沿著表面的相鄰磁鐵係配置有相反的磁極性，並且，轉子表面為外部實質上呈圓柱的表面，且轉子係組構成在定子之內旋轉。
在一個實施例中，電力線圈係連接成星形組態。在另一實施例中，電力線圈係個別地連接至用於個別電力控制的電力驅動單元。
射頻識別讀取器係耦合至用以產生射頻詢問訊號的天線，射頻識別讀取器具有用以表示獨特的識別訊號之輸出，以及，電動機控制器和驅動器單元具有用以接收獨特的識別訊號之輸入以及至少部份地根據該獨特的識別訊號而提供電力線圈驅動訊號之輸出。
在替代實施例中，每一個電力線圈係個別地耦合至電動機控制器及驅動器單元，以便能夠個別地施加電力至每一個電力線圈。
從系統的觀點而言，本發明包括無刷式直流電動機系統，而無刷式直流電動機系統具有轉子、定子、多個射頻識別詢問天線、射頻識別讀取器、及電動機控制器和驅動器單元，所述轉子具有表面，表面於有沿著所述表面而散佈之多個永久轉子磁鐵，每一個轉子磁鐵具有射頻識別標籤貼合於其上，且射頻識別標籤含有獨特的識別特徵以辨識所貼合的轉子磁鐵，定子具有多個藉由軸向延伸槽而被分開的極齒，每一個極齒具有電力線圈纏繞於其上，各射頻識別詢問天線係安裝成相鄰於多個極齒中不同的極齒，用以提供用於射頻識別標籤的射頻詢問訊號，當多個射頻識別標籤中的其中一個給定標籤在多個天線中的其中一個給定天線的廣播範圍之內時，致使射頻識別標籤能夠將含有獨特的識別特徵之射頻訊號廣播給多個天線的其中之一詢問天線，獨特的識別訊號用以辨識進入廣播範圍之多個轉子磁鐵中特定的一個磁鐵，射頻識別讀取器係耦合至用以產生射頻詢問訊號的天線，射頻識別讀取器具有用以表示獨特的識別訊號之輸出，電動機控制器和驅動器單元具有用以接收獨特的識別訊號之耦合至射頻識別讀取器的輸出之輸入以及至少部份地根據該獨特的識別訊號而提供電力線圈驅動訊號之輸出。
在本實施例中，沿著該表面之相鄰磁鐵較佳係配置有相反的磁極性，並且，轉子表面較佳為外部實質上呈圓柱的表面。
每一個電力線圈係連接成星形組態。為了更精準的通訊控制，每一個電力線圈係個別地耦合電動機控制器及驅動器單元，以將個別電力施加至個別線圈。
從製程的觀點而言，本發明包括組裝後的無刷式直流電動機之初始校正方法，所述無刷式直流電動機具有轉子、定子、及多個射頻識別詢問天線，所述轉子係設有沿著其表面散佈之多個轉子磁鐵，每一個轉子磁鐵具有射頻識別標籤貼合於其上，射頻識別標籤含有獨特的識別特徵以辨識所貼合的轉子磁鐵，定子具有多個藉由軸向延伸槽而被分開的極齒，多個極齒中的每一個極齒具有電力線圈纏繞於其上，各射頻識別詢問天線係安裝成相鄰於不同的極齒，用以提供用於射頻識別標籤的射頻詢問訊號，當多個射頻識別標籤中的其中一個給定標籤在多個天線中的其中一個給定天線的廣播範圍之內時，致使射頻識別標籤能夠將含有獨特的識別特徵之射頻訊號廣播給多個天線的其中之一詢問天線，獨特的識別訊號用以辨識進入廣播範圍之多個轉子磁鐵中特定的一個磁鐵，所述方法包括下述步驟：
(a)藉由旋轉轉子，在至少一些極齒的電力線圈中產生電動勢(emf)；
(b)使負責步驟(a)中的電動勢產生之每一個轉子磁鐵的識別相關聯；
(c)檢查步驟(a)中產生的個別電動勢波形；
(d)比較每一個波形與標準波形；以及
(e)計算與轉子磁鐵識別及電力線圈識別相關聯的校正因素。
在校正之後，使用步驟(e)中所計算的校正因數來操作電動機，以控制當對應的轉子磁鐵係位於給定的電力線圈的磁性範圍中時對給定的電力線圈之電力的施加。
本發明以多種方式而免除使用霍爾效應轉子磁鐵位置感測器之無刷式直流電動機設計的固有缺點。首先，射頻識別標籤及相關的天線不會苦於霍爾效應感測器固有的溫度相依性，結果，在給定的溫度範圍內，操作上可以更可靠。此外，射頻識別標籤及天線系統在高達攝氏250度時仍能可靠地操作，遠大於霍爾效應感測器的最大操作溫度(約攝氏120度)。大部份的無刷式直流電動機的工作溫度在攝氏250度以下。此外，射頻識別標籤及天線系統相對地不受環境污染影響，且以在多油的及多灰塵的環境中可靠地操作。最重要的是，本發明能夠識別個別的特定轉子磁鐵及當轉子旋轉時使個別磁鐵的位置與定子的極齒相關聯。這允許以符合個別磁鐵-極齒組合的方式，將電力施加至定子線圈。
參考配合附圖之下述詳細說明，將可進一進瞭解本發明的本質及優點。
現在參考圖3，圖3是本發明之第一實施例的剖面視圖。如圖所示，無刷式直流(D.C.)電動機30包含轉子31，係安裝成以例如箭頭32所示的方向旋轉。多個永久磁鐵33-1、...、33-4係固定於轉子31的外表面。磁鐵33-1、...、33-4係以交錯的磁極性來予以配置，而使得磁鐵33-1的北極鄰接磁鐵33-2和33-4的南極，磁鐵33-2的南極鄰接磁鐵33-1和33-3的北極、等等。轉子31係同心地安裝於由例如不銹鋼板的堆疊之可磁化材料所製成的定子35之內，並且，具有多個極齒36-1、...、36-3及多個位於極齒36-1、...、36-3之間對應的軸向延伸的未標號的槽。配電線圈18-1、...、18-3係個別地纏繞著極齒36-1、...、36-3，並且，這些線圈係星形組構而被連接至圖4中所示的電源。藉由適當地依序施加電功率至線圈18-1、...、18-3，以使轉子31旋轉，其產生能夠與由轉子磁鐵33-1、...、33-4所永久產生的磁場交互作用的磁場，以提供旋轉力給轉子31。
射頻識別(RFID)標籤37-1、...、37-4貼合於個別轉子磁鐵33-1、...、33-4。個別射頻識別標籤37-1、...、37-4包含例如2000年11月28日所授予之美國專利號6,154,137中所示及所述的迴路天線及射頻識別晶片，其內容於此一併列入當做參考。一般而言，射頻識別標籤具有安裝於薄基底上或容納於薄基底中的天線及射頻識別晶片，舉例而言，如2002年4月16日所授予之美國專利號6,373,308 B1中揭示的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，其內容於此一併列入當做參考。使用能夠對磁鐵表面形成強力黏著接合的適當黏著劑，將射頻識別標籤接合至相關的轉子磁鐵。射頻識別晶片可為商業上可取得的積體電路裝置(例如可從日立公司取得的微晶片)、或是訂製的積體電路裝置，其具有射頻識別積體電路中一般可見的標準內部功能元件。這些標準元件包含射頻及類比區、CPU、ROM及EEPROM(請參見1999 IEEE International Solid-State Circuits Conference publication 0-7803-5129-0/99之圖9.1.1：射頻識別轉發器IC(RFID transponder IC)方塊圖)。當由射頻識別讀取器詢問時，射頻識別晶片從下述說明的詢問迴路天線39-1、...、39-3接收功率，以及，使用例如ISO 14443通信協定或ISO 15693通信協定等標準通信協定，與射頻識別讀取器相通訊。標準射頻識別晶片的尺寸為1.4 x 1.3mm數量級，具有厚度約0.13mm。日立微晶片的尺寸為0.4mm乘以0.4mm。儲存於個別射頻識別晶片的電可抹拭可編程唯讀記憶體(EEPROM)部份中的是該晶片特有的識別特徵，此特徵隨後提供用於其上安裝有具有晶片的射頻識別標籤之磁鐵的獨特識別。
各個迴路天線39-1、...、39-3係設置成鄰接於極齒36-1、...、36-3中相關聯的一個極齒，較佳地，緊密地鄰接於相關聯的極齒之前導邊緣。前導邊緣係由如圖3的順時針方向所示之轉子31的旋轉方向來予以界定。給定的迴路天線39-1、...、39-3與給定的極齒36-1、...、36-3之間的關聯性被儲存於下述的電動機控制器及驅動器41中。
圖4是用於圖3中所示的無刷式直流電動機之電力切換及配電電路的示意部份方塊圖，參考圖4，在電動機30操作的期間，各個迴路天線39-1、...、39-3藉由射頻識別讀取器43而被連續地激勵。當給定的射頻識別標籤37-1、...、37-4進入天線39-1、...、39-3的廣播領域時，其接收射頻詢問訊號，而射頻詢問訊號含有足以啟動射頻識別晶片的電磁能量。射頻識別標籤產生含有其識別特徵的射頻訊號以作回應，而射頻訊號被附近的天線39-1、...、39-3所感測到。此感測到的特徵資訊係耦合至射頻識別讀取器43。被射頻識別讀取器43所接收的特徵資訊被解碼成數位形式，並且作為位置訊號及轉子磁鐵識別資訊而被耦合至電動機控制器及驅動器單元41。單元41具有微控制器，而微控制器處理這些回饋訊號並使用包含於其中的定位資訊以控制如同所示般連接之電力切換電晶體22-1、...、22-6排組的操作。電力切換電晶體22-1、...、22-6排組用以將電力從直流電源(顯示為電池24)施加至定子線圈18-1、...、18-3。藉由適當地依序施加電力至線圈18-1、...、18-3，致使轉子31以所需速度旋轉，藉以操作電動機。
藉由使用安裝於個別轉子磁鐵37-1、...、37-4上的射頻識別標籤37-1、...、37-4、射頻識別詢問天線39-1、...、39-3、以及射頻識別讀取器43的組合，相較於以霍爾效應為基礎的磁鐵位置感測器系統，可以提供許多優點。首先，射頻識別標籤37-1、...、37-4及詢問天線39-1、...、39-3的元件之操作特性相當地不受環境溫度變化所影響。因此，結合有本發明的系統通常不需要溫度補償常式。此外，以射頻識別標籤為基礎的系統能夠在高達攝氏250度的溫度下可靠地操作。此上限高於大部份的無刷式直流電動機的最大工作溫度。此外，以射頻識別標籤為基礎的系統之性能相當地不受油或灰塵造成的環境污染之影響，因此，以霍爾效應感測器為基礎的系統所需之電動機內部經常清潔可以降低。
除了上述優點之外，本發明又可以增進無刷式直流電動機的操作。因為由射頻標籤37-1、...、37-3所產生的射頻訊號含有獨特的識別特徵，所以，供應給電動機控制器及驅動器41之資訊訊號辨識進入給定的配電線圈18-1、...、18-3的操作領域之特定轉子磁鐵。為了回應，電動機控制器及驅動器41可以使施加至配電線圈18-1、...、18-3之電力的量及時間適合進入配電線圈的操作領域之特定磁鐵的磁場特徵。這提供更加精準的操作條件給電動機30，實質地降低或完全地消除因較不精準的配電技術所造成的任何機械振動。
為了校正系統，在組裝之後，電動機30在發電機模式中操作，其中，轉子31以箭頭32所示的旋轉方向而被機械地旋轉。因轉子磁鐵33-1、...、33-4移動經過線圈的場區而於線圈18-1、...、18-3中感應的電動勢係藉由電動機控制器及驅動器41來予以檢查，並處理波形以計算每一個線圈磁鐵組合的校正因數。更具體而言，在給定的轉子磁鐵與給定的線圈之間的磁交互作用會隨著轉子磁鐵所產生的磁場的強度及分佈、個別極齒的實體輪廓、角度位置、及磁化率、以及線圈的電磁特徵而改變。當電動機30在發電機模式中操作時，由為各個磁鐵線圈組合所取得的電動勢波形，可以證明所有這些參數的總效果。當施加電力至給定的線圈磁鐵組合時，使用計算出的校正因數，可以校正任何與理想波形的偏差。舉例而言，假使給定的極齒的角度位置偏離設計值(欠缺圓形對稱)，則施加至對應的線圈之電力可以被延後或提前(視角度偏斜方向而定)，以補償此不對稱。類似地，假使極齒扭曲變形，則從電動勢波形可見證此不規則性，因而可以計算校正因數以補償此不規則性。依此方式，可以以接近理想之增加的效率來操作電動機30，其導致由非理想耗電及配電所造成的電動機振動達最小以及最大的電力效率。
參考圖3及4的上述實施例使用與圖1及2的先前技術實施例中所示的星形組態相同的組態，來配置配電線圈18-1、...、18-3。在此組態中，線圈18-1、...、18-3如同所示般互連，而每一個線圈的一端係共同連接。藉由將配電線圈獨立地連接至驅動器電路且以獨立方式來操作各個線圈，根據本發明的無刷式直流電動機可以取得進一步的效率。本實施例係顯示於圖5及6中。如同這些圖中可見般，無刷式直流電動機具有設有多個轉子永久磁鐵53-n的轉子。多個射頻識別標籤52-n貼合於磁鐵53-n，各個射頻識別標籤52-i具有獨特的識別特徵儲存於其中，以辨識射頻識別標籤所貼合的轉子磁鐵53-i。多個極齒56-m圍繞著定子的內圓周分佈，各個極齒56-i具有與其相關聯的電力線圈58-i。多個詢問天線59-m係設置成以一對一為基礎地相鄰於極齒56-m。詢問天線59-m係經由導體66而被耦合至射頻識別讀取器63，射頻識別讀取器63具有連接至微處理器62之輸出。來自微處理器62的輸出供應監視及控制訊號給電動機驅動器61。來自電動機驅動器61的個別輸出係個別地連接至電力線圈58-m，以致於使個別的電力能夠施加至個別的線圈58-m。更特別的是，來自導體群組64之成對的導體係耦合至給定的電力線圈58i的個別端，使得以個別為基礎地供應電壓及電流給個別的電力線圈。藉由使驅動電力能夠個別施加至線圈58-m，可以最精準地控制圖5和6的電動機，以使電動機的操作最佳化以及使星形組態固有的耗電誤差所造成的耗電及機械振動達最小。
現在清楚可知，相較於使用霍爾效應感測器或其它具有溫度補償需求、有限的最大溫度操作限制及易受環境污染條件影響的轉子磁鐵位置感測器之電動機，根據本發明的揭示而製造之無刷式直流電動機組件能夠更有效率地操作。此外，因使用射頻識別標籤作為位置感測器而提供的轉子磁鐵識別能力又可以提供最佳化配電電路的操作之能力。
雖然已參考特定實施例而說明本發明，但是，在不悖離本發明的精神之下，可以使用替代的構造及均等構造。舉例而言，雖然所示及說明的實施例係關於轉子設於圍繞定子的內部之電動機構造，但是，本發明的原理可以均等地應用至定力設定圍繞轉子的內部之相反配置。在此配置中，設有射頻識別標籤的轉子磁鐵圍繞轉子的內安裝表面分佈，以及，極齒、電力線圈及詢問天線圍繞定子的外表面分佈。因此，上述不應解釋為限定本發明，本發明係由後附的申請專利範圍所界定。
11．．．轉子
13-1~13-4．．．磁鐵
15．．．定子
16-1~16-3．．．極齒
17-1~17-3．．．槽
18-1~18-3．．．配電線圈
19-1~19-3．．．霍爾效應感測器
21．．．電動機控制器及驅動器單元
22-1~22-6．．．電力切換電晶體
24．．．電池
30．．．電動機
31．．．轉子
33-1~33-4．．．磁鐵
35．．．定子
36-1~36-3．．．極齒
37-1~37-4．．．射頻識別標籤
39-1~39-3．．．迴路天線
41．．．電動機控制器及驅動器單元
43．．．射頻識別讀取器
51．．．轉子
52-1~52-n．．．射頻識別標籤
53-1~53-n．．．磁鐵
56-1~56-m．．．極齒
58-1~58-m．．．電力線圈
59-1~59-m．．．詢問天線
61．．．電動機驅動器
62．．．微處理器
63．．．射頻識別讀取器
64．．．導體群組
66．．．導體
圖1是習知之使用霍爾效應感測器的無刷式直流電動機的型式之垂直於旋轉軸的示意剖面視圖；
圖2是用於圖1中所示的無刷式直流電動機之電力切換及配電電路的示意部份方塊圖；
圖3是併入本發明之無刷式直流電動機之垂直於旋轉軸的示意剖面視圖；
圖4是用於圖3中所示的無刷式直流電動機之電力切換及配電電路的示意部份方塊圖；
圖5是類似於圖3之視圖，顯示具有相當大數目的永久磁鐵及磁鐵位置識別器之本發明的實施例；以及
圖6是類似於圖4之視圖，顯示提供圖5中所示的實施例之電力線圈的個別電力控制之電力切換及配電電路的方塊圖。
18-1~18-3．．．配電線圈
30．．．電動機
31．．．轉子
33-1~33-4．．．磁鐵
35．．．定子
36-1~36-3．．．極齒
37-1~37-4．．．射頻識別標籤
39-1~39-3．．．迴路天線
Claims (12)
- 一種無刷式直流電動機，包括：轉子，具有表面，而沿著該表面散佈有多個永久轉子磁鐵，每一個該轉子磁鐵具有射頻識別標籤貼合於其上，該射頻識別標籤含有獨特的識別特徵，用以辨識該轉子磁鐵；定子，具有多個由軸向延伸槽所分開的極齒，每一個該極齒具有電力線圈纏繞於其上；多個射頻識別(RFID)詢問天線，每一個該射頻識別詢問天線係安裝成相鄰於該多個極齒中不同的極齒，用以提供用於該等射頻識別標籤的射頻詢問訊號，當該等射頻識別標籤中的一個給定標籤在該等天線中的一個給定天線的廣播範圍之內時，致使該等射頻識別標籤能夠將含有該獨特的識別特徵之射頻訊號廣播給該等天線的其中之一個詢問天線，該獨特的識別訊號用以辨識進入該廣播範圍之該等轉子磁鐵中特定的一個磁鐵；以及射頻識別讀取器，係耦合至該天線以產生該等射頻詢問訊號，其中，該射頻識別讀取器具有用以表示該獨特的識別訊號之輸出；而且，又包含電動機控制器和驅動器單元，該電動機控制器和驅動器單元具有輸入及輸出，該輸入係用以接收該獨特的識別訊號，該輸出係用以至少部份地根據該獨特的識別訊號而提供電力線圈驅動訊號，並且其中，每一個該電力線圈係個別地耦合至該電動機控 制器及驅動器單元，以致使電力能夠被個別地施加至每一個該電力線圈。
- 如申請專利範圍第1項之無刷式直流電動機，其中，沿著該表面的相鄰磁鐵係配置有相反的磁極性。
- 如申請專利範圍第1項之無刷式直流電動機，其中，該轉子表面為外部實質呈圓柱形的表面。
- 如申請專利範圍第1項之無刷式直流電動機，其中，每一個該電力線圈係連接成星形組態。
- 如申請專利範圍第1項之無刷式直流電動機，其中，該轉子係組構成旋轉於該定子之內。
- 一種無刷式直流電動機系統，包括：轉子，具有表面，而沿著該表面散佈有多個永久轉子磁鐵，每一個該轉子磁鐵具有射頻識別標籤貼合於其上，該射頻識別標籤含有獨特的識別特徵，用以辨識該轉子磁鐵；定子，具有多個由軸向延伸槽所分開的極齒，每一個該極齒具有電力線圈纏繞於其上；以及多個射頻識別(RFID)詢問天線，每一個該射頻識別詢問天線係安裝成相鄰於該多個極齒中不同的極齒，用以提供用於該等射頻識別標籤的射頻詢問訊號，當該等射頻識別標籤中的一個給定標籤在該等天線中的一個給定天線的廣播範圍之內時，致使該等射頻識別標籤能夠將含有該獨特的識別特徵之射頻訊號廣播給該等天線的其中之一詢問天線，該獨特的識別訊號用以辨識進入該廣播範圍之該 等轉子磁鐵中特定的一個磁鐵；射頻識別讀取器，係耦合至用以產生該等射頻詢問訊號的該等天線，該射頻識別讀取器具有輸出；以及，電動機控制器和驅動器單元，具有耦合至該射頻識別讀取器的該輸出之輸入，用以接收該獨特的識別訊號，以及，具有輸出，用以至少部份地根據該獨特的識別訊號而提供電力線圈驅動訊號。
- 如申請專利範圍第6項之無刷式直流電動機系統，其中，沿著該表面的相鄰磁鐵係配置有相反的磁極性。
- 如申請專利範圍第6項之無刷式直流電動機系統，其中，該轉子表面為外部實質呈圓柱形的表面。
- 如申請專利範圍第6項之無刷式直流電動機系統，其中，每一個該電力線圈係連接成星形組態。
- 如申請專利範圍第6項之無刷式直流電動機系統，其中，每一個該電力線圈係個別地耦合至該電動機控制器及驅動器單元，以致使能夠個別地施加電力至每一個該電力線圈。
- 一種組裝後的無刷式直流電動機之初始校正方法，該無刷式直流電動機具有轉子、定子、及多個射頻識別詢問天線，該轉子係設有沿著其表面散佈之多個轉子磁鐵，每一個轉子磁鐵具有射頻識別標籤貼合於其上，該射頻識別標籤含有獨特的識別特徵，用以辨識該轉子磁鐵，該定子具有多個由軸向延伸槽所分開的極齒，該多個極齒 中的每一個極齒具有電力線圈纏繞於其上，每一個該射頻識別詢問天線係安裝成相鄰於該多個極齒中不同的極齒，用以提供用於該等射頻識別標籤的射頻詢問訊號，當該等射頻識別標籤中的一個給定標籤在該等天線中的一個給定天線的廣播範圍之內時，致使該等射頻識別標籤能夠將含有該獨特的識別特徵之射頻訊號廣播給該等天線的其中之一詢問天線，該獨特的識別訊號用以辨識進入該廣播範圍之該等轉子磁鐵中特定的一個磁鐵，該方法包括下述步驟：(a)藉由旋轉該轉子，在該多個極齒中的至少一些極齒的電力線圈中產生電動勢；(b)使負責步驟(a)中電動勢的產生之每一個轉子磁鐵的識別相關聯；(c)檢查步驟(a)中所產生的每一個電動勢波形；(d)比較每一個波形與標準波形；以及(e)計算與轉子磁鐵識別及電力線圈識別相關聯的校正因數。
- 如申請專利範圍第11項之方法，又包括步驟(f)，使用步驟(e)中所計算出的該校正因數來操作電動機，以便在該電動機的操作期間，控制當對應的轉子磁鐵係位於該給定的電力線圈的磁性範圍中時對該給定的電力線圈之電力的施加。
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Applications Claiming Priority (1)
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2009
- 2009-08-10 TW TW98126733A patent/TWI474581B/zh not_active IP Right Cessation
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