TWM597009U - 轉子定位馬達 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種轉子定位馬達，該轉子定位馬達透過設於其外之一控制組及一模擬組，藉以模擬其殼體內部之轉子單元實際的轉動速度和磁極位置。因此，本創作得以避免掉傳統無刷馬達會面臨到定子線圈干擾感測器的問題，以致馬達的精準度下降等。

Description

轉子定位馬達

本創作係關於一種無刷馬達，特別是指一種應用於載具之無刷馬達結構。

習知無刷馬達係以感測器，如：編碼器(Encoder)、解角器(Resolver)或霍爾感測器(Hall Sensor)固設於馬達內定子之齒部，待上列感測器接收並分析馬達內轉子磁極變化之資訊後，再進行馬達內定子樞轉方向之校正，以提供馬達持續性的運作。

惟，前述用來固定感測器之位置，係在馬達內定子線圈旁，當電流通入定子產生磁場電場時，釋放的大量能量，經常會導致感測器在偵測上擷取訊號的混亂或者對於初始磁場位置的判斷不正確，進而造成無法準確判斷馬達內轉子之磁極位置，亦無法即時依前述磁極分佈資訊，對馬達內定子之樞轉方向進行校正處理，使馬達容易出現運轉上的間隔。

綜上，在許多大型載具上使用的馬達，其在運轉時須通入更為大量的電流。意即，其所產生的對應磁場電場亦會存在更大地能量，呈前述之內容，倘若感測器係設於馬達內部，則對其偵測效果之影響實不容小覷。

是以，一種可以提高感測器偵測穩定度之馬達結構，實為業界所盼之創作。

本創作之轉子定位馬達及其偵測方法係為解決前述問題，將一控制組及一模擬組設於馬達外部，利用模擬轉子磁極手段，以仿擬馬達內部轉子單元之實際轉動速度及磁極分佈態樣，待感測器分析上列資訊後，即可對馬達內部定子單元之樞轉方向進行校正。

為達成上述目的，本創作係提供一種轉子定位馬達，包含一殼體，具有一側殼，設於該殼體外部；以及一定子單元，固設於該殼體內；一軸體，貫穿該殼體，該軸體具有一轉子單元，該轉子單元沿該軸體之周向表面可轉動地與該定子單元同軸設置於該殼體內；一控制組，具有至少一感側單元，該控制組固設於該側殼上；以及一模擬組，具有至少一模擬單元，該模擬組係與該控制組同軸且不相接地固設於該軸體一端之徑向表面，且該模擬組與該軸體得同軸樞轉。

可選地，該轉子單元包含有複數個感應磁體，該複數個感應磁體沿該軸體之周向間隔嵌於該轉子單元上。

可選地，該控制組包含有一固定單元；以及至少一槽單元，設於該固定單元上， 每個該感測單元相對配設於每個該槽單元內。

可選地，該模擬單元中設有複數個模擬磁體，每個該模擬磁體係分別與每個該感應磁體的位置對應設置。

可選地，該模擬單元包含有一定位單元，每個該模擬磁體固設於該定位單元上。

可選地，每個該模擬磁體包括二磁件，該二磁件間具有一夾設角。

可選地，該模擬組包含有二承載單元，分別設於該定位單元之上表面及下表面。

可選地，該夾設角係為介於10度到170度之任一數值。

以上對本創作之簡述，目的在於對本創作之數種面向和技術特徵作一基本說明，創作簡述並非對本創作的詳細表述，因此其目的不在特別列舉本創作的關鍵性或重要元件，也不是用來界定本創作的範圍，僅為以簡明的方式呈現本創作之數種概念而已。

為能瞭解本創作之技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，茲進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：

請同時先參閱第一、二圖，第一圖為本創作較佳實施例之轉子定位馬達的示意圖，第二圖為本創作較佳實施例控制組(300)及模擬組(400)之結構示意圖。如第一、二圖之揭示，本創作係包含一殼體(100)，該殼體(100)具有一側殼(101)，設於該殼體(100)外部；以及一定子單元(102)，該定子單元(102)固設於該殼體(100)內；一軸體(200)，該軸體(200)貫穿該殼體(100)，該軸體(200)具有一轉子單元(201)，該轉子單元(201)之周向(軸體周向(C))表面可轉動地與該定子單元(102)同軸(軸體軸向(Y))設置於該殼體(100)內；一控制組(300)，該控制組(300)固設於該側殼(101)上；以及一模擬組(400)與該控制組(300)同軸(軸體軸向(Y))且不相接地固設於該軸體(200)一端之徑向(軸體徑向(R))表面，使該模擬組(400)與該軸體(200)得同軸(軸體軸向(Y))進行樞轉。

該轉子單元(201)包含有複數個感應磁體(202)，該複數個感應磁體(202)沿該軸體(200)之周向(軸體周向(C))間隔嵌於該轉子單元(201)上。

請再參照第二圖，該控制組(300)包含有一固定單元(302)；標示在固定單元(302)缺口邊線上的至少一感測單元(301)；以及標示在固定單元(302)的缺口處的至少一槽單元(303)，其中，該槽單元(303)固設於該固定單元(302)上，且每個該感測單元(301)相對配設於每個該槽單元(303)內。

該模擬組(400)包含有至少一模擬單元(401)；一定位單元(402)；以及二承載單元(403)，該模擬單元(401)中設有複數個模擬磁體(404)，且每個該模擬磁體(404)係分別與每個該感應磁體(202)的位置對應設置於該定位單元(402)上，該二承載單元(403)分別設於該定位單元(402)之上表面及下表面，用以防止該模擬磁體(404)於該定位單元(402)上脫落。

請參閱第三圖，用於完成一個偵測動作所需要的該模擬磁體(404)數目係取決於該轉子單元(201)極對的數目。

請再參閱第三圖，每個該模擬磁體(404)包括二磁件(405)，且每個該模擬磁體(404)中該磁件(405)與另一磁件(405)之夾設角(D)係為介於10度到170度之任一數值。

請參考第四圖，該定子單元(102)包含有複數個齒部(103)，每個該齒部(103)上繞設有線圈，這些線圈形成三個相位端(O1、O2及O3)。

請一併參考第一、三及四圖，於本實施例中，該感測單元(301)係選用霍爾感測器(Hall sensor)，該感測單元(301)之數目可為但不限於三的倍數，該轉子單元(201)係為八個磁極（四個極對）之設計，而該模擬單元(401)則對應設有八個模擬磁體(404)，但本創作實際應用並不侷限於此。

呈前所述，當使用者以一電流通入該定子單元(102)時，在該定子單元(102)之任二個相位端(O1、O2及O3任二者的組合)間形成一磁場，致使該轉子單元(201)因該磁場產生轉動，帶動該軸體(200)以及該模擬組(400)一併樞轉，待該感測單元(301)擷取該模擬單元(401)上之磁通量密度值以計算出每個該模擬磁體(404)之一位置資訊後，該感測單元(301)進一步利用該位置資訊運算出每個該感應磁體(202)之一磁極位置(已知該模擬磁體(404)與該感應磁體(202)具有設置上的相應關係)，並進而根據該磁極位置對該轉子定位馬達(10)的運轉進行校正。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即依本創作申請專利範圍及說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作涵蓋之範圍內。

10:轉子定位馬達 100:殼體 101:側殼 102:定子單元 103:齒部 200:軸體 201:轉子單元 202:感應磁體 300:控制組 301:感測單元 302:固定單元 303:槽單元 400:模擬組 401:模擬單元 402:定位單元 403:承載單元 404:模擬磁體 405:磁件 C:軸體周向 R:軸體徑向 Y:軸體軸向 D:夾設角 O1、O2、O3:相位端

第一圖為本創作較佳實施例之轉子定位馬達的示意圖。

第二圖為本創作較佳實施例控制組及模擬組之結構示意圖。

第三圖為本創作較佳實施例之轉子定位馬達之局部前視圖，主要顯示轉軸與模擬組之部份結構。

第四圖為本創作較佳實施例之轉子定位馬達部份之局部前視圖，主要顯示定子單元之部份結構。

10:轉子定位馬達

100:殼體

101:側殼

102:定子單元

200:軸體

201:轉子單元

202:感應磁體

300:控制組

400:模擬組

C:軸體周向

R:軸體徑向

Y:軸體軸向

Claims (8)

1. 一種轉子定位馬達，包含有： 一殼體，具有： 一側殼，設於該殼體外部；以及 一定子單元，固設於該殼體內； 一軸體，貫穿該殼體，該軸體具有一轉子單元，該轉子單元沿該軸體之周向表面可轉動地與該定子單元同軸設置於該殼體內； 一控制組，具有至少一感側單元，該控制組固設於該側殼上；以及 一模擬組，具有至少一模擬單元，該模擬組係與該控制組同軸且不相接地固設於該軸體一端之徑向表面，且該模擬組與該軸體得同軸樞轉。
2. 如請求項1所述之轉子定位馬達，其中，該轉子單元包含有複數個感應磁體，該複數個感應磁體沿該軸體之周向間隔嵌於該轉子單元上。
3. 如請求項1所述之轉子定位馬達，其中，該控制組包含有一固定單元；以及至少一槽單元，設於該固定單元上， 每個該感測單元相對配設於每個該槽單元內。
4. 如請求項2所述之轉子定位馬達，其中，該模擬單元中設有複數個模擬磁體，每個該模擬磁體係分別與每個該感應磁體的位置對應設置。
5. 如請求項4所述之轉子定位馬達，其中，該模擬單元包含有一定位單元，每個該模擬磁體固設於該定位單元上。
6. 如請求項4所述之轉子定位馬達，其中，每個該模擬磁體包括二磁件，該二磁件間具有一夾設角。
7. 如請求項5所述之轉子定位馬達，其中，該模擬組包含有二承載單元，分別設於該定位單元之上表面及下表面。
8. 如請求項6所述之轉子定位馬達，其中，該夾設角係為介於10度到170度之任一數值。

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