TWM532689U

TWM532689U - 電動機結構

Info

Publication number: TWM532689U
Application number: TW105205842U
Authority: TW
Inventors: yong-shun Xu; ming-jun Xu; wen-yu Xu
Original assignee: Yuzen Sustainable Energy Co Ltd; Yuzen Sustainable Energy Private Ltd; Yuzen Hk Sustainable Energy Co Ltd
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2016-11-21

Description

電動機結構

本創作隸屬一種電動機之技術領域，具體而言係指一種無發電電壓、且磁助力大之電動機結構，藉以能達到輸入功率低、輸出動力高之效。

按，電動機主要係利用電磁原理來產生高速旋轉，如第一圖所揭示者，其係由可相對旋轉運動的一定子(10)與一轉子(20)所構成，其中作為定子(10)之內緣設有複數線圈(11)，而作為轉子(20)之外緣設有複數對應線圈(11)之磁性件(21)，透過對線圈(11)的給電使線圈(11)被磁化，而與轉子(20)之磁性件(21)產生相斥與相吸的磁力作用，進而驅動轉子(20)高速旋轉。

而前述之傳統電動機在運作時，係採間歇性給電方式，擷取需要的磁作用力，以驅動該轉子(20)，但受到其線圈(11)與磁性件(21)高磁通量及高切割數的配置，在暫停給電的期間，線圈(11)仍然會受到慣性相對運動中的磁性件(21)之導磁切割，而產生發電現象，因此該電動機需要輸入較高的功率來壓過其發電時所增生的內部電壓，如此將造成不必要的能源浪費，又一般電動機為環式設計，僅具單邊單一磁作用力，在相同等數的功率輸入下，現有的電動機之輸出動力效能不佳。

換言之，如能改變電動機不給電時的發電現象，則可用較低的功率來驅動，且如果進一步可以增加其驅動時的磁助力數，則可提高其輸出的動力，而如何達成此一目的，係業界所亟待開發者。

有鑑於此，本創作人乃藉由多年從事相關產業之研發經驗，針對現有電動機在應用上所面臨的問題深入探討，同時積極尋求解決之道，經不斷努力的研究與試作，終於成功的開發出一種電動機結構，藉以克服現有電動機因暫歇供電時仍會發電增生大電壓及磁應力不足所造成的不便與困擾。

因此，本創作之主要目的係在提供一種電動機結構，藉由避免不給電時的發電現象，可降低驅動時的輸入功率，進而能減少能源的損耗。

又，本創作之另一主要目的係在提供一種電動機結構，其能在給電過程中增加磁助力，並以盤式結構形成雙磁效應，進一步達到增強輸出動力之功效。

基於此，本創作主要係透過下列的技術手段，來實現前述之目的及其功效，其係由至少兩磁組、至少一線圈組及一感應開關電路所組成，該等磁組可同步相對該線圈組產生相對運動；其中所述之磁組係呈間隔設置，又相對之兩磁組分別係由至少一磁極與運動方向垂直之磁性件所構成，且同側之磁組的磁性件呈磁極相異狀排列，再者兩側磁組相對之磁性件係呈同極相對；又所述之線圈組係分設於兩兩相對之磁組間，且各該線圈組與磁組磁性件之磁極成平行設置，並與兩側之磁組呈等距間隔，又各該線圈組具有一導磁體，該導磁體中間繞設有一線圈，各該導磁體對應兩側磁組的兩端分別形成有一往相異方向凸出之磁軛，其中在相對運動中先對應磁組磁極之磁軛被定義為前磁軛、而後對應磁組磁極之磁軛被定義為後磁軛，且令該導磁體的前、後磁軛中心具有一間距；至於，所述之感應開關電路則係分設於兩側磁組與線圈組間，其中兩側磁組中以運動方向較先接近線圈組導磁體前磁軛的一側磁組之磁性件的磁極中心設有一逆向給電檢知器或一正向給電檢知器，其中當該磁性件如係以N極磁極對應線圈組時則係為逆向給電檢知器，反之當該磁性件如係以S極磁極對應線圈組時則係為正向給電檢知器，供分別對線圈予以逆向給電或正向給電，又兩側磁組中以運動方向較晚接近線圈組導磁體另端後磁軛的一側磁組之磁性件的磁極中心設有一斷電檢知器，以供切斷對線圈的給電，再者該線圈組之導磁體前、後磁軛磁極中心分別設置有一前感應元件及一後感應元件，供前感應元件分別檢知逆向給電檢知器或正向給電檢知器時能對線圈組提供電源，反之當另側後感應元件檢知斷路檢知器時能切斷線圈組之電源供應。

藉此，本創作之電動機結構透過利用兩側磁組之磁性件呈垂直運動方向充磁，且該線圈組與磁組磁性件之磁極呈平行設置，於不給電時無發電現象，內部無發電電壓的產生，另且形成雙磁力效應，再者由於相對磁組同極對向及導磁體磁極錯位的設計，配合同側磁組之磁性件係異極排列及感應開關電路的正、逆向電路供電的切換，可大幅增加其磁助力，故可有效降低輸入功率，並增強輸出動力，進而能使電動機達到小耗能、大動力之效，故能大幅增加其附加價值，並提高其經濟效益。

為使貴審查委員能進一步了解本創作的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本創作之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

(10)‧‧‧定子

(11)‧‧‧線圈

(20)‧‧‧轉子

(21)‧‧‧磁性件

(50)‧‧‧磁組

(50A)‧‧‧第一磁組

(50B)‧‧‧第二磁組

(51)‧‧‧磁性件

(55)‧‧‧磁性件

(60)‧‧‧線圈組

(61)‧‧‧導磁體

(611)‧‧‧前磁軛

(612)‧‧‧後磁軛

(65)‧‧‧線圈

(80)‧‧‧感應開關電路

(81)‧‧‧逆向給電檢知器

(82)‧‧‧斷路檢知器

(83)‧‧‧正向給電檢知器

(851)‧‧‧前感應元件

(852)‧‧‧後感應元件

第一圖：係現有電動機之架構示意圖。

第二圖之(A)、(B)：係本創作電動機結構第一較佳實施例之架構示意圖，供說明其構成元件及動作狀態。

第三圖之(A)、(B)：係本創作電動機結構第一較佳實施例之另一架構與動作示意圖。

第四圖之(A)、(B)：係本創作電動機結構第二較佳實施例之架構與動作示意圖。

第五圖之(A)、(B)：係本創作電動機結構第三較佳實施例之架構與動作示意圖。

第六圖之(A)~(C)：係本創作電動機結構第四較佳實施例之架構與動作示意圖。

第七圖：係本創作電動機結構中線圈組另一實施例之外觀示意圖。

本創作係一種電動機結構，隨附圖例示之本創作的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本創作，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本創作之申請專利範圍內，根據本創作之具體實施例的設計與需求而進行變化。

本創作之電動機結構的構成，係如第二~六圖所示，其係由至少兩相對磁組(50)、至少一線圈組(60)及一感應開關電路(80)所組成，且該相對兩磁組(50)並可同步與線圈組(60)產生相對之旋轉或線性運動。其中第二、三圖係於相對磁組(50)間設有一組線圈組(60)之設計。而第四圖係為兩側串列磁組(50)間設有複數線圈組(60)之設計。又第五、六圖係為多組磁組(50)與多組線圈組(60)矩陣排列之設計。

而關於本創作第一、二較佳實施例之詳細構成則仍請參看第二(A)、三(A)及四(A)圖所顯示者，其中兩磁組(50)係呈間隔設置，其被分別定義為第一磁組(50A)與第二磁組(50B)，且第一、二磁組(50A、50B)可同步相對該等線圈組(60)運動，又當係為三組或三組以上並排之磁組(50)時，則如第五(A)、六(A)圖所示，左側相對磁組(50)的第一磁組(50A)可以被定義為下一個相對磁組(50)的右側第一磁組(50A)。又相對之兩磁組(50)分別係由磁極與運動方向垂直之至少一磁性件(51、55)所構成，且同側之磁組(50)的磁性件(51、55)呈磁極相異狀排列【如第四(A)、五(A)、六(A)圖】，例如第一磁組(50A)之前一個磁性件(51)以N極磁極對應線圈組(60)時、則第一磁組(50A)之串接相鄰的後一個磁性件(55)即以S極磁極對應線圈組(60)。再者兩側磁組(50)之相對磁性件(51、55)係呈同極相對，例如一側之第一磁組(50A)的磁性件(51)以N極磁極對應線圈組(60)時、則另一側之第二磁組(50B)的磁性件(55)即以N極磁極對應線圈組(60)；又所述之線圈組(60)係設於兩兩相對之磁組(50)間，並與磁組(50)磁性件(51、55)之磁極成平行設置，又各該線圈組(60)具有一導磁體(61)，該導磁體(61)中間繞設有一線圈(65)，又該導磁體(61)對應兩側磁組(50)的兩端分別形成有一往相異方向凸出之磁軛，其中在相對運動中先對應磁組(50)磁極之磁軛被定義為前磁軛(611)、而後對應磁組(50)磁極之磁軛被定義為後磁軛(612)，使導磁體(61)可於線圈(65)給電而磁化形成電磁鐵時，其兩端之磁極可分別對應兩側磁組(50)的相對磁極，且令該導磁體(61)的前、後磁軛(611、612)中心具有一特定寬度之間距(a)，且間距(a)寬度越大越好，如第七圖所示，該線圈組(60)之導磁體(61)可以是斜的，可有效增加導磁體(61)兩端前、後磁軛(611、612)之間距(a)寬度；至於，所述之感應開關電路(80)則係分設於兩側磁組(50)與線圈組(60)間，其中兩側磁組(50)中以運動方向較先接近線圈組(60)導磁體(61)前磁軛(611)的一側磁組(50)之磁性件(51、55)的磁極最強點設有一逆向給電檢知器(81)或一正向給電檢知器(83)，其中當該磁性件(51)如係以N極磁極對應線圈組(60)時則係為逆向給電檢知器(81) ，反之當該磁性件(55)如係以S極磁極對應線圈組(60)時則係為正向給電檢知器(83)，供分別對線圈組(60)的線圈(65)予以逆向給電或正向給電，又兩側磁組(50)中以運動方向較晚接近線圈組(60)導磁體(61)另端後磁軛(612)的一側磁組(50)之磁性件(51、55)的磁極最強點設有一斷路檢知器(82)，以供切斷對線圈組(60)線圈(65)的給電，再者該線圈組(60)之導磁體(61)前、後磁軛(611、612)磁極最強點分別設置有一前感應元件(851)及一後感應元件(852)，用以當前感應元件(851)分別檢知磁組(50)之逆向給電檢知器(81)或正向給電檢知器(83)時能對線圈組(60)提供電源，反之當另側後感應元件(852)檢知磁組(50)之斷路檢知器(82)時能切斷線圈組(60)之電源供應【如第二~六圖】；藉此，組構成一有效降低輸入功率，並增強輸出動力之電動機結構者。

至於本創作電動機結構較佳實施例於實際作動時，則係如第二~五圖之(A)、(B)所示，當兩側磁組(50)與線圈組(60)相對運動時，例如兩側磁組(50)作為轉子向上位移、而線圈組(60)作為定子不動時，當磁組(50)之磁性件(51)上的逆向給電檢知器(81)或磁組(50)之磁性件(55)上的正向給電檢知器(83)先對應線圈組(60)導磁體(61)之前磁軛(611)前感應元件(851)時，則可分別對相對的線圈組(60)予以提供逆向電源或正向電源，使該線圈組(60)被磁化成電磁鐵，形成相應之磁極，例如兩相對磁組(50)與線圈組(60)之磁極排列為N-N-S-N時【如第二、四及五圖之(A)】，可使線圈組(60)前磁軛(611)與磁組(50)磁性件(51)形成即將遠離的同極相斥【推力】、而線圈組(60)後磁軛(612)與磁組(50)磁性件(55)形成即將接近的異極相吸【吸力】，如此可產生有助於運動方向的雙磁助力，又或例如兩相對磁組(50)與線圈組(60)之磁極排列為S-S-N-S時【如第三、四及五圖之(A)】，可使線圈組(60)前磁軛(611)與磁組(50)磁性件(55)形成即將遠離的同極相斥【推力】、而線圈組(60)後磁軛(612)與磁組(50)磁性件(51)形成即將接近的異極相吸【吸力】，故一樣可產生有助於運動方向的雙磁助力；另，如第二~五圖之(B)所示，當磁組(50)之磁性件(51、55)上的斷路檢知器(82)對應線圈組(60)導磁體(61)之後磁軛(612)的後感應元件(852)時，則可對相對的線圈組(60)予以切斷電源，使該線圈組(60)不再被磁化，而能克服如線圈組(60)未斷電時前磁軛(611)與對應磁組(50)磁性件(51、55)形成即將接近的同極相斥【擋力】、而後磁軛(612)與對應磁組(50)磁性件(51、55)形成即將遠離的異極相吸【拉力】，如此可避免產生有損於運動速率的磁阻力。

再者，如第六圖之(A)~(C)來看，本創作進一步可依磁組(50)與線圈組(60)之位置的配置，使不同的線圈組(60)形成錯位關係，而產生磁助力的接力循環，而能進一步增進其磁助效果，大幅提高輸出的動力。

透過上述的結構設計及動作說明可知，本創作之電動機結構利用兩側磁組(50)之磁性件(51、55)呈垂直運動方向充磁，且該線圈組(60)並與磁組(50)磁性件(51、55)之磁極成平行設置，使於不給電時無發電現象，內部無發電電壓的產生，另且形成雙磁力效應，再者由於相對磁組(50)同極對向及導磁體(61)磁極錯位的設計，配合同側磁組(50)之磁性件(51、55)係異極排列及感應開關電路(80)的正、逆向電路供電的切換，除了可避免磁阻力的發生外，並可大幅增加其磁助力，故可有效降低輸入功率，並增強輸出動力。

藉此，可以理解到本創作為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本創作已符合新型專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請新型專利。