TWM580286U - Motor unit - Google Patents

Abstract

一種馬達裝置，包含一轉子單元、一定子單元、至少一線圈單元，及一切換開關單元。該定子單元供該轉子單元相對旋轉。該至少一線圈單元包括纏繞於該定子單元的一第一線圈及一第二線圈，該第一線圈之纏繞磁極數小於該第二線圈之纏繞磁極數。該切換開關單元電連接該第一線圈及該第二線圈，並受控制以個別切換該第一線圈及該第二線圈接收或不接收電能。藉此，可以依據不同使用需求而控制該切換開關單元切換選擇使用該第一線圈或該第二線圈，以切換不同轉速，故能在兼具成本控制的情況下，達到調整轉速的功效。

Description

馬達裝置

本新型是有關於一種馬達裝置，特別是指一種可切換轉速的馬達裝置。

習知馬達裝置(圖未示)包括一轉子單元、一定子單元、三繞設於該定子單元的線圈單元，及一控制單元。該控制單元控制提供至該等線圈單元之電源，以使該轉子單元相對該定子單元旋轉而提供動力。

一般情況下，諸如汽車、空調裝置、空壓機等所使用的馬達裝置，在啟動時的負載量皆大於運轉時的負載量，故為了可以順利啟動，一般馬達裝置皆會設計在較高的輸出功率及轉速，而在該馬達裝置開始運轉之後，仍然提供相同的輸出功率及轉速繼續運轉，如此不但產生多餘的能源浪費，亦不符合現今節約能源的時代趨勢。

為解決此一問題，目前有部分的馬達裝置會加裝一變頻變壓電路，藉由調整提供至該等線圈單元之交流電源的輸出電壓大小或輸出電流頻率以改變該馬達裝置的輸出功率及轉速，然而，變頻變壓電路架構複雜，設計及製作成本皆較高。

因此，本新型之目的，即在提供一種可以簡易切換轉速並兼顧製作成本的馬達裝置。

於是，本新型馬達裝置，包含一轉子單元、一定子單元、至少一線圈單元，及一切換開關單元。

該定子單元供該轉子單元相對旋轉。

該至少一線圈單元包括纏繞於該定子單元的一第一線圈及一第二線圈，該第一線圈之纏繞磁極數小於該第二線圈之纏繞磁極數。

該切換開關單元電連接該第一線圈及該第二線圈，並受控制以個別切換該第一線圈及該第二線圈接收或不接收電能。

本新型的功效在於：藉由設置纏繞磁極數不相同的該第一線圈與該第二線圈，並搭配設置該切換開關單元，可以依據不同使用需求而控制該切換開關單元切換選擇使用該第一線圈或該第二線圈，以切換不同之轉速，故能在兼具成本控制的情況下，達到調整轉速的功效。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1及圖2，本新型馬達裝置之一第一實施例，適用於電連接一三相之電源9，並包含一轉子單元2、一定子單元3、三線圈單元4、一切換開關單元5，及一控制單元6。

該轉子單元2繞自身軸線轉動。

該定子單元3圍繞該轉子單元2設置，且供該轉子單元2相對旋轉，並包括複數第一導線槽31。於本實施例中，該等第一導線槽31之數量為36個，但該定子單元3可依實際需求而有不同數量之第一導線槽31，並不限於此。

每一線圈單元4包括纏繞於該等第一導線槽31的一第一線圈41及一第二線圈42，該第一線圈41之纏繞磁極數小於該第二線圈42之纏繞磁極數，該第一線圈41之輸出功率大於該第二線圈42之輸出功率，該第一線圈41之線徑大於該第二線圈42之線徑，該第一線圈41之繞組極距(pole distance)大於該第二線圈42之繞組極距。其中，該第一線圈41之輸出功率較佳為該馬達裝置之額定功率。

參閱圖1、圖3及圖4，其中，該等線圈單元4可如圖3所示呈星形(或稱Y形)接線，或如圖4所示呈三角形(Δ)接線，並分別電連接至該三相之電源9。

其中，由於該等線圈單元4為三相線圈，且三相線圈間之相配合繞設方式為此業界所熟悉的內容，在此並不贅述，且本案之圖示2、8、11、13、15、18、21中所繪製之繞線圈數亦僅為示意，是用以說明其繞線方式，並非代表特定數量之繞線圈數，特此說明。

其中，該等第一線圈41與該等第二線圈42較佳是皆使用分布繞組(distributed windings)方式進行繞線(下述之第三線圈43(見圖11)亦同)，因此，其纏繞之線圈數將會均勻分布於多個對應的第一導線槽31中，然而，為了圖示清楚起見，於圖6、圖7及圖9中，該等第一線圈41與該等第二線圈421皆只繪製其中一個線圈作為說明。

參閱圖1及圖2，該切換開關單元5電連接該電源9、該控制單元6、該等第一線圈41及該等第二線圈42。

該控制單元6控制該切換開關單元5以切換選擇該等第一線圈41或該等第二線圈42電連接該電源9。該控制單元6於該馬達裝置啟動或一第一輸出需求時，控制該切換開關單元5切換選擇該等第一線圈41電連接該電源9，於啟動後或一第二輸出需求時，控制該切換開關單元5切換選擇該等第二線圈42電連接該電源9。其中，該第一輸出需求為較高功率輸出且較高轉速需求，該第二輸出需求為較低功率輸出且較低轉速需求。

參閱圖1、圖2及圖5，其原理說明如下：

常用之馬達裝置的輸出功率單位為馬力(horsepower，縮寫為hp），其為轉矩(或稱扭力)與轉速之乘積。

轉矩之公式如下，其中，T為轉矩，B為磁場，I為電流，L為線圈長度，D為線圈寬度，N為線圈數，θ為磁場B與電流I之夾角。其中，電流I正比於線徑之平方，且相關於線圈數N。

(公式1)

由公式1中，可以推導出在同一個馬達裝置中：

(公式2)

馬達裝置之同步轉速公式如下，其中， 為同步轉速，f為電源9之頻率，P為極數(poles)，在台灣，電源9之頻率f一般為60Hz。

(公式3)

繞組極距公式如下：

繞組極距=槽數/磁極數 (公式4)

參閱圖2、圖6及圖7，於本實施例中，該定子單元3之第一導線槽31的槽數為36個，每一第一線圈41、每一第二線圈42所纏繞之磁極數分別設定為4極、12極，因此，依據公式3、4，每一第一線圈41、每一第二線圈42之繞組極距分別如圖6及圖7所示為9及3，轉速則為每分鐘轉速1800轉(Revolution(s) Per Minute，縮寫為rpm)與600轉，其中，較佳是設計該等第一線圈41與該等第二線圈42間之齒距(tooth pitch)各自為1，但不限於此。

值得一提的是，該第一導線槽31之數量及每一第一線圈41、每一第二線圈42所纏繞之磁極數皆可依實際需求而定，並不限於此。例如，如圖8及圖9所示，該定子單元3亦可以是包括24個第一導線槽31，且每一第一線圈41、每一第二線圈42所纏繞之磁極數分別設定為4極、8極，如此，依據公式3、4，每一第一線圈41、每一第二線圈42之繞組極距分別為6及3，轉速則為每分鐘轉速1800轉與900轉。其中，較佳是設計該等第一線圈41間之齒距為2，且該等第二線圈42間之齒距為1，但不限於此。

參閱圖1及圖2，於本實施例中，設計每一第一線圈41、每一第二線圈42之輸出功率分別為2馬力及1/4馬力，其中，該等第一線圈41與該等第二線圈42之繞圈匝數可由本領域具通常知識者自行依公式1及實際需求而進行調整，在此不贅述。

實際使用時，當該馬達裝置要啟動時，該控制單元6控制該切換開關單元5以切換選擇該等第一線圈41(較佳為額定功率)分別電連接該電源9之三相輸入，此時由於該等第一線圈41之極數為4極且輸出功率為2馬力，因此，此時該馬達裝置之轉速為每分鐘轉速為1800轉且輸出功率為2馬力，當該馬達裝置啟動並達到設定負載後，該控制單元6即可控制該切換開關單元5切換選擇該等第二線圈42分別電連接該電源9之三相輸入，此時，由於該等第二線圈42之極數為12極且輸出功率為1/4馬力，因此，此時該馬達裝置之轉速為每分鐘轉速為600轉且輸出功率為1/4馬力。

而當該馬達裝置在運轉時，若負載改變而需要較大的輸出功率及較高轉速(即該第一輸出需求)時，該控制單元6可再控制該切換開關單元5切換回選擇該等第一線圈41分別電連接該電源9之三相輸入，而當負載改變而需要較小的輸出功率及較低的轉速(即該第二輸出需求)時，該控制單元6則可控制該切換開關單元5再切換回選擇該等第二線圈42分別電連接該電源9之三相輸入。

值得一提的是，該第一輸出需求及該第二輸出需求亦可以是根據如溫度、壓力等設定而設計，例如當該馬達裝置是應用於空調裝置時，該第一輸出需求可以是對應到較大的溫差設定，而該第二輸出需求則對應到較低的溫差設定，亦即，當該空調裝置開始運轉時，由於此時室溫與設定溫度溫差較大，因此，切換使用該等第一線圈41進行運轉，當該空調裝置運轉一段時間，室溫與設定溫度溫差降低到一定值以下後，即切換至該等第二線圈42進行運轉，如此，可依不同使用需求而進行對應切換輸出。

經由以上的說明，可將本實施例的優點歸納如下：

一、藉由設置纏繞磁極數不相同的該第一線圈41與該第二線圈42，並搭配設置該切換開關單元5受控制以個別切換該第一線圈41及該第二線圈42接收或不接收電能，可以依據不同使用需求而切換選擇使用該第一線圈41或該第二線圈42，以切換不同之轉速，如此，在不需加裝變頻變壓電路的情況下，即可簡易地使用該切換開關單元5進行切換，以因應各種轉速需求而進行調整，相較於習知技術，本實施例能在兼具成本控制的情況下，達到調整轉速的功效。

二、藉由設置搭配設計該第一線圈41及該第二線圈42之功率不同，還可依據不同使用需求而切換選擇所需之功率，因此，還能在兼具成本控制的情況下，達到節省能源的功效。

再者，藉由在該馬達裝置運轉達到設定負載後，即切換選擇功率及轉速較低的該等第二線圈42，亦可降低該馬達裝置在高速運轉時產生的磨耗，因此，還具有減少維修成本之功效。

三、藉由將線徑較小的該等第二線圈42設置地離該轉子單元2較近，可以藉由縮減電流較小的該等第二線圈42與該轉子單元2間的距離，而得到較佳的導磁效果。

參閱圖10及圖11，為本新型馬達裝置的一第二實施例，該第二實施例是類似於該第一實施例，該第二實施例與該第一實施例的差異在於：

該定子單元3包括24個第一導線槽31。

每一線圈單元4還包括一纏繞於該等第一導線槽31的第三線圈43，該第三線圈43之纏繞磁極數大於該第二線圈42之纏繞磁極數，該第三線圈43之輸出功率小於該第二線圈42之輸出功率，該第三線圈43之線徑小於該第二線圈42之線徑，該第三線圈43之繞組極距小於該第二線圈42之繞組極距。

於每一線圈單元4中，其繞設位置距該轉子單元2由近到遠依次為該第三線圈43、該第二線圈42，及該第一線圈41。

於本實施例中，該定子單元3之第一導線槽31的槽數為24個，每一第一線圈41、每一第二線圈42、每一第三線圈43所纏繞之磁極數分別設定為4極、8極、12極，因此，依據公式3、4，每一第一線圈41、每一第二線圈42、每一第三線圈43之繞組極距分別為6、3、及2，其分別對應之轉速為每分鐘轉速1800、900、600轉。

於本實施例中，設計每一第一線圈41、每一第二線圈42、每一第三線圈43之輸出功率分別為2馬力、1/2馬力及1/4馬力，其中，該等第一線圈41、該等第二線圈42與該等第三線圈43之繞圈匝數可由本領域具通常知識者自行依公式1及實際需求而進行調整，在此不贅述。

實際使用時，該控制單元6於該馬達裝置啟動或有該第一輸出需求時，控制該切換開關單元5以切換選擇該等第一線圈41分別電連接該電源9之三相輸入，並於該馬達裝置有該第二輸出需求時，控制該切換開關單元5切換選擇該等第二線圈42分別電連接該電源9之三相輸入，於有一第三輸出需求時，控制該切換開關單元5切換選擇該等第三線圈43分別電連接該電源9之三相輸入。其中，第三輸出需求為較該第二輸出需求更低功率輸出且更低轉速之需求。

實際使用時，當該馬達裝置要啟動時，該控制單元6控制該切換開關單元5以切換選擇該等第一線圈41分別電連接該電源9之三相輸入，當該馬達裝置啟動並達到設定負載後，該控制單元6即可控制該切換開關單元5切換選擇該等第二線圈42分別電連接該電源9之三相輸入。

而當該馬達裝置在運轉時，若負載改變而需要較大的輸出功率及較高轉速(即該第一輸出需求)時，該控制單元6可再控制該切換開關單元5切換回選擇該等第一線圈41分別電連接該電源9之三相輸入，而當負載改變而需要較小的輸出功率及較低的轉速(即該第二輸出需求或該第三輸出需求)時，該控制單元6則可根據需求而控制該切換開關單元5切換選擇該等第二線圈42或該等第三線圈43以分別電連接該電源9之三相輸入。

如此，該第二實施例亦可達到與上述第一實施例相同的目的與功效，且藉由增設該等第三線圈43，還可提供該第三輸出需求供使用者切換選擇，而具有更佳的應用靈活性。

參閱圖12及圖13，為本新型馬達裝置的一第三實施例，該第三實施例是類似於該第一實施例，該第三實施例與該第一實施例的差異在於：

該馬達裝置為單相馬達，且包含一線圈單元4，該線圈單元4還包括一纏繞於該等第一導線槽31且用以輔助啟動的輔助線圈44(Auxiliary Winding，或稱起動繞組(Start Winding))。其中，該第一線圈41與該第二線圈42作為主線圈(main winding)使用，而該輔助線圈44較佳是在空間上之設置相位與對應之第一線圈41相差90度，以達到較佳的啟動控制效果，由於在單相馬達上設置輔助線圈之方式已為此業界所熟悉的內容，在此不贅述。

實際使用時，當該馬達裝置要啟動時，該控制單元6控制該切換開關單元5以切換選擇該第一線圈41與該輔助線圈44電連接該單相電源9，當該馬達裝置啟動到達一定程度時(較佳是在轉速達到同步轉速的75%左右時)，該控制單元6控制該切換開關單元5切換僅選擇該第一線圈41電連接該電源9，亦即，此時已可斷開該輔助線圈44，接著，當該馬達裝置啟動並達到設定負載後，該控制單元6即可控制該切換開關單元5以切換選擇該第二線圈42電連接該電源9，以降低該馬達裝置之輸出功率及降低轉速。

而當該馬達裝置在運轉時，若負載改變而需要較大的輸出功率及較高的轉速(即該第一輸出需求)時，該控制單元6可再控制該切換開關單元5切換回選擇該第一線圈41電連接該電源9，而當負載改變而需要較小的輸出功率及較低的轉速(即該第二輸出需求)時，該控制單元6則可控制該切換開關單元5再切換回選擇該第二線圈42電連接該電源9。

如此，該第三實施例亦可達到與上述第一實施例相同的目的與功效，且可良好地應用於單相之該馬達裝置。

參閱圖14、圖15及圖16，為本新型馬達裝置的一第四實施例，該第四實施例是類似於該第一實施例，該第四實施例與該第一實施例的差異在於：

該馬達裝置還適用於電連接一電池模組8。

該定子單元3還包括複數第二導線槽32，該等第一導線槽31之深度大於該等第二導線槽32之深度，該等第一導線槽31與該等第二導線槽32為交錯環繞設置，較佳為兩者均勻間隔設置，但不限於此。

於本實施例中，該等第一導線槽31的槽數為18個、該等第二導線槽32的槽數為18個，總數量為36個，但該定子單元3可依實際需求而有不同數量之該等第一導線槽31與該等第二導線槽32，並不限於此。

該等第一線圈41纏繞於該等第一導線槽31。該等第二線圈42纏繞於該等第二導線槽32。搭配設計每一第一線圈41之輸出功率大於每一第二線圈42之輸出功率，每一第一線圈41之纏繞磁極數小於每一第二線圈42之纏繞磁極數，每一第一線圈41之線徑大於每一第二線圈42之線徑。

其中，該等第一導線槽31、該等第二導線槽32之深度正比於對應設置之該第一線圈41、該第二線圈42之線徑大小與功率大小，且功率大小相關於纏繞磁極數。其中，該第一線圈41與該第二線圈42之繞圈匝數可由本領域具通常知識者自行依公式1及實際需求而進行調整，在此不贅述。

其中，該第一線圈41與該第二線圈42皆使用分布繞組方式進行繞線(下述之該第三線圈43(見圖17)與該第四線圈45(見圖20)亦同)，因此，其纏繞之線圈數將會分布於每一個對應的第一導線槽31及 第二導線槽32中(下述之該第三線圈43與該第四線圈45則分別對應於第三導線槽33及第四導線槽34)，然而，為了圖示清楚起見，於圖16、圖19、圖22中，皆只繪製其中一相線圈單元4，並各自以一個線圈說明該第一線圈41、該第二線圈42、該第三線圈43，及第四線圈45。

參閱圖14、圖15及圖16，該切換開關單元5電連接該等第一線圈41、該等第二線圈42、該控制單元6、該電源9及該電池模組8，並受控制以個別切換該等第一線圈41及該等第二線圈42接收或不接收電能，及受控制以個別切換該等第一線圈41及該等第二線圈42為由該電源9接收電能或提供電能至該電池模組8。

於本實施例中，由於該定子單元3之該等第一導線槽31的槽數為18個、該等第二導線槽32的槽數為18個，總和為36個，並設計每一第一線圈41、每一第二線圈42所纏繞之磁極數分別為2極、6極，依據上述公式3、4，每一第一線圈41、每一第二線圈42之繞組極距分別為9、3，若以總槽數進行計算，則分別為圖16所示的18、6，每一第一線圈41、每一第二線圈42之轉速則分別為每分鐘轉速3600轉與1200轉。其中，圖16中是以對應之第一線圈41與對應之第二線圈42間之齒距(tooth pitch)為1作為說明，但不限於此。

於實際操作時，該控制單元6控制該切換開關單元5以於一馬達模式或一發電機模式運作。

於該馬達模式中，相同於上述，由於啟動時，所需要的扭力及功率較大，因此，該控制單元6可於啟動時，控制該切換開關單元5切換使用功率較大的該第一線圈41，並於啟動後維持運轉時，切換為使用功率較小的該第二線圈42，而在運轉過程中，若負載改變而有需要調高或調低輸出功率或是改變轉速時，可再依需求而切換為使用該第一線圈41或該第二線圈42。

而在該馬達裝置有多餘能量可以回收時，例如，當應用於電動車輛上，需要剎車減速時，該控制單元6可控制該切換開關單元5切換為該發電機模式，此時，該控制單元6控制該切換開關單元5切換當下閒置的該第一線圈41或該第二線圈42電連接至該電池模組8，例如，若此時該第一線圈41電連接至該電源9並作為驅動使用，則切換選擇該第二線圈42電連接至該電池模組8，以使該第二線圈42藉由該馬達裝置的運轉動能而感應發電，並儲存至該電池模組8，如此，則可將該馬達裝置的多餘能量進行回收利用，進而提高能源利用率。

如此，該第四實施例亦可達到與上述第一實施例相同的目的與功效，且還具有以下功效：

一、藉由設置該第一線圈41與該第二線圈42，並藉由該切換開關單元5個別切換該第一線圈41及該第二線圈42為接收電能或提供電能，可以同時提供驅動及發電功能，提高能源利用率，而藉由設置該等第一導線槽31與該等第二導線槽32分別供該第一線圈41與該第二線圈42設置，可以錯開該第一線圈41與該第二線圈42的磁力線分布，提高兩者所產生磁場的獨立性，降低兩者的磁力相互影響，而得到較佳的驅動運轉效果以及發電效果，且由於目前製作該定子單元3之技術是使用多片沖壓的矽鋼片堆疊而成，本實施例與現有的定子單元3在製作上的差異僅在於使用不同模具，而在製程及組裝上則無其他差異，亦即，本實施例之定子單元3幾乎不會提升製作成本，因此，本實施例之馬達裝置除了可以同時提供驅動及發電功能、提高能源利用率外，還能兼顧生產及維修成本。

二、藉由將該等第一導線槽31與該等第二導線槽32設計為交錯環繞設置，以及將輸出功率較大的該第一線圈41設置於較深的該等第一導線槽31，並將輸出功率較小的該第二線圈42設置於較淺的該等第二導線槽32，不僅可以使該第一線圈41與該第二線圈42皆儘可能地靠近該轉子單元2，而獲得較佳的電磁感應效果，且可避免當該第一線圈41與該第二線圈42繞線在同樣的導線槽時，會有在每一導線槽中，同樣的線圈單元與該轉子單元2的距離可能會出現不一致的情況，亦即，以該第二線圈42為例，當該第二線圈42與該第一線圈41一起纏繞在同一個導線槽時的距離，與該第二線圈42單獨纏繞在一個導線槽時的距離，兩者間會具有差異，如此，將造成電磁感應效果與預期出現差異，而本實施例藉由將該第一線圈41與該第二線圈42設置於深度與其功率呈正比之該等第一導線槽31與該等第二導線槽32中，可以避免此一情形，而具有較佳的電磁感應效果。

參閱圖17、圖18及圖19，為本新型馬達裝置的一第五實施例，該第五實施例是類似於該第四實施例，該第五實施例與該第四實施例的差異在於：

該馬達裝置還包含一第三線圈43，該定子單元3還包括複數供該第三線圈43纏繞的第三導線槽33，該等第三導線槽33之深度小於該等第二導線槽32。該等第一導線槽31、該等第二導線槽32與該等第三導線槽33為交錯環繞設置。於本實施例中，由於該等第一導線槽31、該等第二導線槽32與該等第三導線槽33的槽數皆為12個，因此，較佳是設計該等第一導線槽31、該等第二導線槽32與該等第三導線槽33是依序間隔循環排列設置，以獲得均勻分布的效果。其中，該定子單元3可依實際需求而有不同數量之該等第一導線槽31、該等第二導線槽32與該等第三導線槽33，並不限於此。

其中，該第二線圈42之輸出功率大於該第三線圈43之輸出功率。該第二線圈42之線徑大於該第三線圈43之線徑。

其中，該等第一導線槽31、該等第二導線槽32及該等第三導線槽33之深度正比於對應設置之該第一線圈41、該第二線圈42及該第三線圈43的線徑大小與功率大小。

該切換開關單元5電連接該第三線圈43並受控制以切換該第三線圈43為接收電能、不接收電能或提供電能。

於本實施例中，由於該定子單元3之該等第一導線槽31、該等第二導線槽32與該等第三導線槽33的槽數皆為12個，故總和為36個，並設計該第一線圈41、該第二線圈42與該第三線圈43所纏繞之磁極數分別設定為2極、4極與12極，依據上述公式3、4，該第一線圈41、該第二線圈42與該第三線圈43之繞組極距分別為6、3、1，若以總槽數進行計算，則分別如圖19所示為18、9、3，該第一線圈41、該第二線圈42與該第三線圈43之轉速則分別為每分鐘轉速3600轉、1800轉與600轉。

於該馬達模式中，該控制單元6可控制該切換開關單元5依需求而切換選擇所需功率及轉速的該第一線圈41、該第二線圈42或該第三線圈43，而在該發電機模式中，該控制單元6亦可控制該切換開關單元5依需求而選擇當下閒置的該第一線圈41、該第二線圈42或該第三線圈43電連接至該電池模組8而提供發電。

如此，該第五實施例亦可達到與上述第四實施例相同的目的與功效，且還可提供該第三線圈43供該切換開關單元5進行驅動或發電的切換，而具有更佳的應用靈活性。

參閱圖20、圖21及圖22，為本新型馬達裝置的一第六實施例，該第六實施例是類似於該第四實施例，該第六實施例與該第四實施例的差異在於：

該馬達裝置還包含一第四線圈45，該定子單元3還包括複數供該第四線圈45纏繞的第四導線槽34，該等第四導線槽34之深度小於該等第三導線槽33。該等第一導線槽31、該等第二導線槽32、該等第三導線槽33與該等第四導線槽34為交錯環繞設置。於本實施例中，由於該等第一導線槽31、該等第二導線槽32、該等第三導線槽33與該等第四導線槽34的槽數分別為6、12、12、6個，槽數並不相等，因此，較佳是設計該等第一導線槽31、該等第二導線槽32、該等第三導線槽33與該等第四導線槽34是各自等角均勻交錯分布設置。

該切換開關單元5電連接該第四線圈45並受控制以切換該第四線圈45為接收電能、不接收電能或提供電能。

其中，該第三線圈43之輸出功率大於該第四線圈45之輸出功率。該第三線圈43之線徑大於該第四線圈45之線徑。

其中，該等第一導線槽31、該等第二導線槽32、該等第三導線槽33與該等第四導線槽34之深度正比於對應設置之該第一線圈41、該第二線圈42、該第三線圈43與該第四線圈45的線徑大小與功率大小。

於本實施例中，由於該等第一導線槽31、該等第二導線槽32、該等第三導線槽33與該等第四導線槽34的槽數分別為6、12、12、6個，故總和為36個，並設計該第一線圈41、該第二線圈42、該第三線圈43與該第四線圈45所纏繞之磁極數分別設定為2極、4極、4極與2極，依據上述公式3、4，該第一線圈41、該第二線圈42、該第三線圈43與該第四線圈45之繞組極距皆為3，若以總槽數進行計算則分別為18、9、9、18，該第一線圈41、該第二線圈42、該第三線圈43與該第四線圈45之轉速則分別為每分鐘轉速3600轉、1800轉、1800轉與3600轉。

於實際使用時，由於該第一線圈41與該第四線圈45、該第二線圈42與第三線圈43之轉速相同，因此，於該馬達模式中，該控制單元6除了可控制該切換開關單元5依需求而切換選擇所需功率及轉速的該第一線圈41、該第二線圈42、該第三線圈43或該第四線圈45外，還可同時驅動轉速相同的該第一線圈41與該第四線圈45、該第二線圈42與第三線圈43，例如，當該馬達裝置要啟動時，可以是僅驅動功率最大的該第一線圈41，或是同時驅動該第一線圈41與該第四線圈45，或同時驅動該第二線圈42與第三線圈43以提供較大功率，而當開始穩定運轉後，則可依需求而任意切換為所需功率及轉速的該第一線圈41、該第二線圈42、該第三線圈43或該第四線圈45，如此，可以提供切換控制上的更多選擇。

如此，該第六實施例亦可達到與上述第四實施例相同的目的與功效，且藉由設置該第四線圈45，並設計該第一線圈41與該第四線圈45、該第二線圈42與第三線圈43之轉速分別相同，還可以提供更多的應用靈活性。

綜上所述，本新型馬達裝置，故確實能達成本新型的目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧轉子單元

3‧‧‧定子單元

31‧‧‧第一導線槽

32‧‧‧第二導線槽

33‧‧‧第三導線槽

34‧‧‧第四導線槽

4‧‧‧線圈單元

41‧‧‧第一線圈

42‧‧‧第二線圈

43‧‧‧第三線圈

44‧‧‧輔助線圈

45‧‧‧第四線圈

5‧‧‧切換開關單元

6‧‧‧控制單元

8‧‧‧電池模組

9‧‧‧電源

L‧‧‧線圈長度

D‧‧‧線圈寬度

I‧‧‧電流

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本新型馬達裝置的一第一實施例的一方塊示意圖； 圖2是該第一實施例的一不完整的示意圖； 圖3、4是該第一實施例的三線圈單元的接線示意圖；及 圖5是該第一實施例的其中一線圈單元的其中一線圈的示意圖，用以說明其運作原理； 圖6、7是該第一實施例的複數第一線圈及複數第二線圈的繞線示意圖； 圖8是一示意圖，說明該第一實施例的一定子單元的另一樣態； 圖9是一示意圖，說明該第一實施例的該等線圈單元的另一種繞線樣態； 圖10是本新型馬達裝置的一第二實施例的一方塊示意圖； 圖11是該第二實施例的一不完整的示意圖； 圖12是本新型馬達裝置的一第三實施例的一方塊示意圖； 圖13是該第三實施例的一不完整的示意圖； 圖14是本新型馬達裝置的一第四實施例的一方塊示意圖； 圖15、16為示意圖，說明該第四實施例的一第一線圈及一第二線圈於一定子單元的繞線方式； 圖17是本新型馬達裝置的一第五實施例的一方塊示意圖； 圖18、19為示意圖，說明該第五實施例的一第一線圈、一第二線圈與一第三線圈於一定子單元的繞線方式； 圖20是本新型馬達裝置的一第六實施例的一方塊示意圖；及 圖21、22為示意圖，說明該第六實施例的一第一線圈、一第二線圈、一第三線圈與一第四線圈於一定子單元的繞線方式。

Claims (10)

1. 一種馬達裝置，包含： 一轉子單元； 一定子單元，供該轉子單元相對旋轉； 至少一線圈單元，包括纏繞於該定子單元的一第一線圈及一第二線圈，該第一線圈之纏繞磁極數小於該第二線圈之纏繞磁極數；及 一切換開關單元，電連接該第一線圈及該第二線圈，並受控制以個別切換該第一線圈及該第二線圈接收或不接收電能。
2. 如請求項1所述的馬達裝置，其中，該切換開關單元還受控制以個別切換該第一線圈及該第二線圈為接收電能或提供電能。
3. 如請求項1所述的馬達裝置，其中，該第一線圈之輸出功率大於該第二線圈之輸出功率。
4. 如請求項3所述的馬達裝置，其中，於該馬達裝置啟動或一第一輸出需求時，該切換開關單元受控制以切換選擇該第一線圈接收電能，於啟動後或一第二輸出需求時，該切換開關單元受控制以切換選擇該第二線圈接收電能。
5. 如請求項3所述的馬達裝置，其中，該第一線圈之線徑大於該第二線圈之線徑。
6. 如請求項3所述的馬達裝置，其中，該第二線圈之繞設位置較該第一線圈之繞設位置靠近該轉子單元。
7. 如請求項3所述的馬達裝置，其中，該第一線圈之輸出功率為該馬達裝置之額定功率。
8. 如請求項1所述的馬達裝置，其中，該定子單元包括複數供該第一線圈纏繞的第一導線槽，及複數供該第二線圈纏繞的第二導線槽。
9. 如請求項8所述的馬達裝置，其中，該等第一導線槽之深度大於該等第二導線槽之深度。
10. 如請求項8所述的馬達裝置，其中，該等第一導線槽與該等第二導線槽為交錯環繞設置且各自為等角設置。