專利名稱：帶有電子換向的電動馬達(dá)，特別是用于驅(qū)動—排出流體的機(jī)器，尤其是裝有這樣馬達(dá)的頭 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有電子換向的電動馬達(dá)，其型式包括
一轉(zhuǎn)子，它包括永久磁鐵，它們是如此布設(shè)以確定一個(gè)磁轉(zhuǎn)子軸;
一個(gè)定子，它包圍轉(zhuǎn)子并包括要用直流電供給的線圈并確定一磁定子軸;
換向裝置的提供是用于適宜地將線圈中的電流的方向換向，這樣在轉(zhuǎn)子上由定子作用的電磁轉(zhuǎn)矩總是作用在同一方向上。
提供轉(zhuǎn)子位置敏感裝置以控制上述換向裝置并將線圈中地電流方向換向，及
在該定子中還進(jìn)一步備有磁阻凸片(reluctancePads)使轉(zhuǎn)子置于個(gè)停止位置從而保證馬達(dá)的起動。
本發(fā)明特別涉及這樣一個(gè)馬達(dá)，其中定子的線圈是串聯(lián)連接的并在數(shù)量上是減少的，特定的均勻的4個(gè)，而換向裝置包括減少數(shù)目的晶體管，特定的是4個(gè)晶體管形成一個(gè)雙橋。
在許多申請中需要旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，目前采用的是所謂的“通用”馬達(dá)。這種馬達(dá)簡單，對于予定的輸出體積小，可在相對高速運(yùn)轉(zhuǎn)，通常高于5000rpm，這對于用于驅(qū)動，諸如風(fēng)扇，鼓風(fēng)機(jī)，特別是頭發(fā)吹干燥這樣的氣流裝置是特別有價(jià)值的。
然而，包括整流子和刷子這樣通用馬達(dá)的型式與這些部件的缺點(diǎn)是這些元件的磨損，由于很壞的換向火花腐蝕，阻礙物的產(chǎn)生和它產(chǎn)生的噪音。
電子換向馬達(dá)使其能夠省去通用馬達(dá)的整流子和刷子，但通常包括相對昂貴的部件，這些相當(dāng)大地增加了馬達(dá)的價(jià)格。
還有，到目前為止，人們認(rèn)為電子換向馬達(dá)，帶有磁阻凸片，除了在相當(dāng)?shù)偷男D(zhuǎn)速度例如量級在2000rpm之外是不能正確產(chǎn)生功效的，人們相信，在高速，特別是高于5000rpm，對于這樣一個(gè)帶有電子換向的馬達(dá)，因?yàn)樵谶@些速度上磁阻力矩的主要對抗效應(yīng)，不再能正確產(chǎn)生功效。
本發(fā)明的目的是，首先是完成一個(gè)帶有電子換向的電動馬達(dá)，其型式是上面已確定的能夠像通用馬達(dá)一樣高速度地旋轉(zhuǎn)，具有很好的輸出，對于一個(gè)給定的輸出，能減少容積，并保持結(jié)構(gòu)簡單和經(jīng)濟(jì)。
根據(jù)本發(fā)明，帶有上邊確定型式的電子換向電動馬達(dá)的特征在于
定子包括由齒狀物在定子整個(gè)內(nèi)側(cè)周圍有規(guī)律的間隔上分開的偶數(shù)槽口;
磁阻凸片相對于磁定子軸是對稱的，并由兩徑向上相對著的兩組齒和槽口形成，不屬于磁阻凸片的齒具有比屬于磁阻凸片的齒的長度較小的長度;和
定子的一些線圈適放在磁阻凸片的槽口，而其余的適放在不屬于磁阻凸片的槽口，這樣，定子的線圈是置于垂直于定子磁軸的徑向平面，使其能提高其繞組系數(shù)。
相對于定子磁軸的磁阻凸片的對稱有助于事實(shí)上減少磁力矩的剩動效應(yīng)。以及允許在高速情況下具有滿意的力矩，繞組系數(shù)的改善使其可能提高馬達(dá)輸出。
最好，磁阻凸片軸相對于定子線圈的磁軸偏置約45°。
定子內(nèi)直徑約為20mm和齒的總高度約為7.7mm，磁阻凸片的鑿和不屬于這些凸片的鑿之間的長度差是近似地為十分之三毫米。
每一磁阻凸片可有約為100°的角度寬度。
定子可包括16個(gè)槽口和16個(gè)齒，每一個(gè)磁阻凸片具有徑向相對著的五個(gè)齒和四個(gè)槽口而其余的齒形成兩個(gè)徑向相對著的具有降低長度的三個(gè)齒的組，適放在磁阻凸片的兩個(gè)槽口里的線圈放到這些凸片的角端頭，而另外兩個(gè)定子線圈被適放在兩直接鄰近的槽口上，該槽口并不是磁阻凸片的部分。
對于有足夠的軸向長度的定子，特別是對于長度大于20mm，定子的槽口最好是相對于母線傾斜一個(gè)予定的角度，以這樣的方式減少電磁力矩上的齒的諧波效應(yīng)。
有利點(diǎn)是，轉(zhuǎn)子是由基于稀土的磁體裝備的，特別是釤鈷合金，這些磁體可有一園瓦片的形狀，它含有一園柱部分，其中心角是在110°和140°之間，并特別是在125°附近。
對于轉(zhuǎn)子位置的敏感裝置可以包括一方面是類似于園盤的器件，它被固鎖在轉(zhuǎn)子的軸上并包括相對不同的區(qū)域，特定的是亮區(qū)和暗區(qū)，另一方面安設(shè)一光電敏感器以接受發(fā)生在這些區(qū)域的亮度信號以產(chǎn)生一電信號，用于控制在線圈中電流方向的轉(zhuǎn)換。
器件，園盤或類物可包括兩暗區(qū)，它們尾隨著端部，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向上是徑向相對著并在角度上是鎖定的，敏感器對應(yīng)于所希望的換向次數(shù)。
有利點(diǎn)是，一暗區(qū)延伸超過90°，而小于180°而另一個(gè)暗區(qū)延伸小于90°，亮區(qū)是在暗區(qū)間擴(kuò)展。
提供出一合適的邏輯電路以控制定子線圈里電流的適當(dāng)方向，因此所得到的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)總是在所希望的方向上，馬達(dá)停止時(shí)取決于由敏感器所覺察到的是暗區(qū)或是亮區(qū)。
一般在，光電敏感器包括一放射器，特別是紅外輻射。
不同之處是，對于轉(zhuǎn)子的位置敏感裝置包括設(shè)-霍耳效應(yīng)的敏感器，以產(chǎn)生一電信號用于控制在線圈中電流方向的轉(zhuǎn)換，相應(yīng)于至少由四件，諸如園盤或類物所載有的磁體通道，該器件是鎖定在轉(zhuǎn)子的軸上。
根據(jù)本發(fā)明所具有的電子換向馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度可以是13000rpm的量級。
這樣的馬達(dá)的特別重要的應(yīng)用是涉及到排出流體的驅(qū)動機(jī)械，特別是氣態(tài)流體，諸如鼓風(fēng)機(jī)，成扇，或特別是頭發(fā)吹干器，在此馬達(dá)的起動特別是零載荷(實(shí)際上是零力矩的阻抗下起動)是有效的。
本發(fā)明也涉及到用于排出流體，特別是氣態(tài)流體，并特別是頭發(fā)吹干器或手吹干器，一般是便攜式的，其特征在于如上面所規(guī)定的，它是由電子換向馬達(dá)所裝備起來的。
基于上面的說明，本發(fā)明包括一定數(shù)量的其他布量，可借助于典型的實(shí)施例詳細(xì)地結(jié)合附圖加以描述，但是并不受此限制。


圖1是具有電子換向馬達(dá)的草圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明馬達(dá)的正視圖。
圖3是沿圖2中的Ⅲ-Ⅲ線斷面被旋轉(zhuǎn)90°時(shí)定子的模斷面視圖。
圖4是示出定子的齒和槽口的不同實(shí)施例。
圖5是定子線圈的布設(shè)圖。
圖6用于決定繞組系數(shù)的圖。
圖7是示出以點(diǎn)劃線表示的電磁力矩，以虛線表示磁阻力矩，以實(shí)線表示馬達(dá)的阻抗力矩，作為旋轉(zhuǎn)角的函數(shù)的變化圖。
圖8是圖示說明轉(zhuǎn)子和園盤鎖定在該轉(zhuǎn)子上的軸，以及與該盤連結(jié)的光電發(fā)射器和敏感器。
圖9是示出了圖8中的園盤由鼓來替代的不同的實(shí)施例。
首先說到圖1，有關(guān)對電子換向的電動馬達(dá)做了一些標(biāo)記。
馬達(dá)1包括轉(zhuǎn)子2，是由永磁體給出，以及圍繞轉(zhuǎn)子的定子3以及包括槽口4(看圖2)，在槽口里安裝有線圈5，它是以直流供電并確定出定子的磁體軸A，在以下說明中，設(shè)想定子軸A是水平的并包括一參考軸，人們知道實(shí)際上該軸的方向可以是不同的。
在所述的說明實(shí)施例中，定子2包括單一的主控制繞組，是由四個(gè)線軸5，6，7和8以串聯(lián)連結(jié)而形成的。
轉(zhuǎn)子的磁體確定了轉(zhuǎn)子的磁體軸線△。
當(dāng)定子的磁體軸線A和轉(zhuǎn)子的磁體軸線△間的角θ不為零時(shí)，上升到約為Kπ時(shí)，在定子和轉(zhuǎn)子間出現(xiàn)電磁力矩，該力矩趨于把轉(zhuǎn)子的磁體軸線與定子軸線相一致。
對于在定子線圈中的給出的流動方向，對θ從零度化到π，電磁力矩設(shè)想是正的。
當(dāng)θ從π變化到2π時(shí)，為使施加在轉(zhuǎn)子上的電磁力矩保持同一方向，定子繞組中的電流方向借助于換向裝置C可以換向。
定子中電流流動的再次換向必須發(fā)生在當(dāng)θ超出2π之值時(shí)。
總之，對于θ＝0和π之值達(dá)到接近于2Kπ時(shí)電流的換向得以控制。
所得到的電磁力矩有一整流正弦波的過程，就是說，負(fù)的交流用正的交流來替代。
換向裝置C包括四個(gè)晶體管K1，K2，K3，K4在直流電源電壓端之間形成雙橋路，晶體管圖示演示在簡單開關(guān)的形式中，開關(guān)K1K3串聯(lián)連結(jié)到電源端之間，對開關(guān)K2和K4也是一樣。定子繞組以其每一端部連結(jié)到兩開關(guān)間的中間點(diǎn)上。
這些開關(guān)的控制是這樣進(jìn)行的，當(dāng)K2，K3斷開時(shí)，K1，K4同時(shí)合上，對于該連結(jié)，在定子的繞組中電流是以一個(gè)方向流動，為獲得電流在相反方向上流動，同時(shí)合上開關(guān)K2，K3以及保證開關(guān)K1K4斷開。
開關(guān)的控制是電裝置D以傳感到定子2的角度位置得以保證的。裝置D，正如后來說明的那樣，包括一與之鎖定在轉(zhuǎn)子軸的如園盤這樣的器件相結(jié)合起的電傳感器，該器件包括暗區(qū)和亮區(qū)。
典型實(shí)施例是特別簡單的，與設(shè)想的目標(biāo)相一致的，因?yàn)槎ㄗ觾H包括單一繞組以及換向裝置只包括四個(gè)開關(guān)晶體管。
在這樣的馬達(dá)中，對于每一Kπ電磁力矩就消失，這樣，如果轉(zhuǎn)子在這樣的位置能停住，轉(zhuǎn)子在以后將不再起動。
為避免這樣的不利點(diǎn)，在定子中給出了兩個(gè)磁組凸片，在轉(zhuǎn)子停止時(shí)將其停在一個(gè)位置上，在這里馬達(dá)的起動將能保證。磁阻現(xiàn)象趨于把轉(zhuǎn)子2放置在一位置上，在這里空氣間隙最小。這樣凸片迅速地趨向相對于定子內(nèi)側(cè)表面的里側(cè)，對于每一次轉(zhuǎn)子的停止，它被固定在這些凸片的軸線上。
當(dāng)轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)，這種磁阻凸片的存在引起磁力矩的出現(xiàn)，該力矩具有電磁力矩的雙頻率，它是與磁阻力矩相結(jié)合起來的。
根據(jù)本發(fā)明，為使帶有電子換向的電動馬達(dá)最佳化并特別是改變其輸出，允許其在高速旋轉(zhuǎn)，磁阻凸片9，10(見圖2)是相對于定子線圈的軸A對稱裝備的，它包括4個(gè)槽，至少它們一部分作為安裝至少一個(gè)定子線圈3，為了能保證最大的繞組系數(shù)。
以此方式運(yùn)轉(zhuǎn)，在理想功效的馬達(dá)上，磁阻偶合的對抗效應(yīng)減少了，這個(gè)磁阻偶合使在所希望的方向上的運(yùn)轉(zhuǎn)得到了最大的使用;進(jìn)而，由于使用了在磁阻凸片中備有的槽口，線圈可置于垂直于定子磁軸A的徑向平面的附近，這將在下邊進(jìn)一步詳述，提高了繞組系數(shù)并使其能夠提高馬達(dá)的輸出。
如圖2中所看到的，磁阻凸片9，10的軸F偏置一角α，最好是相對于定子軸的磁軸A等于45°。
定子3包括4個(gè)槽口的偶數(shù)，由齒11分開，以有規(guī)律的間隔分布在定子整個(gè)內(nèi)園周。
磁阻凸片9，10是由兩徑向相對著的齒11和槽口4形成。不屬于磁阻凸片的齒11具有長度1沿徑向方向它略小于屬于凸片9和10的齒的長度L。
每一個(gè)磁阻凸片沿角最好是在80°和120°之間延伸，最有利地是接近100°。
如圖2中示出的說明實(shí)施例，定子3包括16個(gè)槽口4和16個(gè)齒11。每一個(gè)磁阻凸片如圖2中所能看到的是由一組5個(gè)齒11和4個(gè)槽口形成的。5個(gè)齒的每一組基本上在100°的范圍延伸。兩組以徑向相對著。
長度1的6個(gè)剩下的齒形成另外兩個(gè)徑向上相對著的組。
定子繞組是由4個(gè)線圈串聯(lián)纏繞形成的，包括2個(gè)線圈5，6，安裝在朝向凸片一個(gè)角端所置于的磁阻凸片的兩槽口中，即對凸片9的上端和對于凸片10的下端，而定子的另外兩個(gè)線圈7和8安裝在緊密鄰近槽口4，它是不屬于磁阻凸片的。
在用于吹干手的電動馬達(dá)的更加具體的實(shí)施例中，定子的內(nèi)徑為20mm量級，齒11的高L接近7.7mm，長度L-1的差是在 3/10 mm(0.3mm)量級，轉(zhuǎn)子的外徑是在19mm量級。
繞組系數(shù)Kbob相應(yīng)于所有電動力矩矢量總和的比率，電動力是由具有N·E乘積的各種線圈產(chǎn)生的，這里N是所有串聯(lián)相連結(jié)的線圈中的總?cè)?shù)，E是由每一個(gè)線圈產(chǎn)生的電動力的幅度。
圖5中已示出了4個(gè)線圈的位置，相應(yīng)于圖2中的定子，在它們之間有角度間隔，定子的磁軸是該圖5中的水平軸，線圈5和6的中間平面之間的銳角β與線圈7和8中的中間平面存在的角相等。在圖2中示出的例子，如在圖5中所示，這個(gè)角β＝22.50(即360°/16)。在圖2的說明實(shí)施例中線圈5和8的中間平面之間的角γ＝110°，此值已在圖5中示出。
當(dāng)電流從圖中的平面從后向前流動時(shí)，線圈中電流的方向已用箭頭示出(中心點(diǎn)的園圈)而箭頭的尾部(其中帶有XS的園圈)表示相反的方向。
由各種線圈產(chǎn)生的電動力的矢量總合示于圖6。線圈都是具有同樣數(shù)目的匝數(shù)和相同的直徑，這樣由每一線圈產(chǎn)生的電動力幅度相同。
由線圈7產(chǎn)生的電動力已示于圖6中，如矢量
是從上向下垂直，線圈8的電功力是由矢量
表示，具有如
同樣的標(biāo)準(zhǔn)，但相對于
偏置一個(gè)角β。由線圈5產(chǎn)生的電動力是由矢量
表示，與上面的矢量有同樣的標(biāo)準(zhǔn)，但相對于矢量
形成一角為(γ-π)。最后，由線圈6產(chǎn)生的電動力是由矢量
表示，與前進(jìn)有相同的標(biāo)準(zhǔn)，但與矢量
形成一個(gè)角度。結(jié)果，電動力是由矢量
表示。在該例子中，其中角β是22.5°和角γ是110°，矢量
的標(biāo)準(zhǔn)是等于基本矢量標(biāo)準(zhǔn)的3.6倍。因此，繞組系數(shù)是Kbob＝3.6/4＝0.9，這相當(dāng)于一個(gè)很好的繞組系統(tǒng)。由這樣的事實(shí)說明;如圖5所見到的線圈，直徑實(shí)際上是徑向的，它們的中間平面接近垂直于定子磁軸A的平面。
當(dāng)定子的厚度，即沿其軸的尺寸是相對地大，例如大于20mm，如圖4部分地示出，可備有槽口4，它們相對于形成定子內(nèi)表面的園柱體母線是傾斜一予定角度，這樣可以減少在電磁力矩上的齒諧波效應(yīng)。在圖3中的情況下，槽口與這些母線平行。
為獲得傾斜角δ，定子薄片層以理想的量一個(gè)一個(gè)角度地偏置，這些薄片層的堆積構(gòu)成該定子。
用磁體12，13裝備的轉(zhuǎn)子2(見圖2)是基于稀土，特定的磁體是基于釤鈷，每一個(gè)磁體具有園瓦片的形狀。它具有柱體部分，其中心角是在110°和140°之間，最好接近125°，磁體的外表面曲率半徑基本上與定子的內(nèi)表面的半徑相等。
磁體12和13是固定的，特別地用膠粘，兩個(gè)徑向相對著，轉(zhuǎn)子的軟鐵心14的磁極端是張開的。
圖7是根據(jù)本發(fā)明所用馬達(dá)獲得的力矩示圖。這個(gè)曲線是從0°到180°角度已表示的，即角度區(qū)對應(yīng)于力矩的周期。
力矩在縱座標(biāo)上給出，縱座標(biāo)的刻度應(yīng)由10-3Nm相乘以該例中獲得的力矩的值。(轉(zhuǎn)子長15mm;定子內(nèi)徑20mm)。
點(diǎn)劃線15表示由定子電磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用產(chǎn)生的電磁力矩中的變化。
曲線16，以點(diǎn)虛線的形式表示，電磁力矩中的變化。
總力矩中的變化是由實(shí)線的曲線17表示，它是以上兩曲線的相加得到的。
從此圖7中可清楚地看到電磁力矩對于角度區(qū)是正的，其中磁阻力矩是微小或是負(fù)的，而當(dāng)電磁力矩是很大正值時(shí)磁阻力矩是負(fù)的。這樣，根據(jù)本發(fā)明，與電磁力矩相結(jié)合的磁阻力矩導(dǎo)致總力矩的波動約是一個(gè)平均值，相應(yīng)于平行橫座標(biāo)軸的直線是相對小的變化，而相應(yīng)于此直線18的力矩的平均值是相對高的。
磁阻力保持良好，以保證轉(zhuǎn)子2置于停止位置。
見圖8，可以看到裝置D對轉(zhuǎn)子2的位置敏感、包括裝置19，如園盤20或類似物，在轉(zhuǎn)子2的軸上鎖定并包括不同的對比區(qū)域，特別是亮區(qū)或暗區(qū)，特別是白色區(qū)或黑色區(qū)。在這里的例子中，園盤20包括兩個(gè)黑區(qū)或21，22兩個(gè)扇形，其尾部21a，22a在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向中(在圖8中是順時(shí)針方向)是徑向相對著的。
扇形21沿等于最大90°的角度延伸，在圖8的情況中，扇形21的角是在60°的量級，扇形22是在大于90°或小于180°角的角上延伸;在圖8的情況下，扇形22在約160°的角上延伸。
兩個(gè)暗扇形21，22是由兩個(gè)亮部分23，24分隔的。
端21a，22a是以這樣的方式角度鎖定的，以相應(yīng)于理想的轉(zhuǎn)換次數(shù)，即，它們被鎖定轉(zhuǎn)子2的磁軸上。
裝置D進(jìn)一步包括光電敏感器25，它包括一個(gè)紅外輻射發(fā)射器指向園盤20的扇形，和一個(gè)接受器，對由輻射撞擊園盤扇形的反回的輻射敏感。
敏感器25的發(fā)射器束是以一角度鎖定在定子的磁軸上。該單元是這樣布置的，當(dāng)輻射落在暗扇形上如21，22時(shí)，反回到敏感器25的接收器的輻射不足以在此接收器的輸出上產(chǎn)生信號;相反，當(dāng)發(fā)射出的輻射落在亮部分時(shí)如23，24上時(shí)，敏感器25的接收器在其輸出上發(fā)射一信號，例如相應(yīng)于邏輯電平“1”。這個(gè)信號用來控制定子線圈中的電流方向的換向，敏感器25最好是與控制裝置26相聯(lián)合以使線圈中的電流換向生效，它只是用于引導(dǎo)由敏感器25產(chǎn)生的信號界限。引導(dǎo)界限相應(yīng)于光束的通道，該光是在敏感器25發(fā)射器中起源，從諸如暗扇形21或22到亮區(qū)，裝置26可包括單穩(wěn)定電路，是由敏感器的信號引導(dǎo)界限觸發(fā)。
轉(zhuǎn)子的停止位置是由磁阻凸片在約180°的地方限定。
為保證轉(zhuǎn)子在理想的旋轉(zhuǎn)方向上起動，電流必須在定子的線圈5，6，7，8中的一個(gè)方向或另一個(gè)方向上流動，這取決于轉(zhuǎn)子停止時(shí)的位置。
圖8中示出的暗區(qū)21和22的結(jié)合在其能夠區(qū)分轉(zhuǎn)子南極S是否在停止時(shí)是在上或在下，如圖8所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子停止時(shí)敏感器25看到暗區(qū)22，而相反如果北極N在停止時(shí)位于底部，敏感器將見到亮部24。
邏輯電路27與敏感器25相結(jié)合的控制馬達(dá)起動時(shí)線圈5-8中的電流在適當(dāng)方向，這取決于信號是否在敏感器25輸出上，當(dāng)馬達(dá)停止時(shí)，對應(yīng)于邏輯“0”)如果在停止時(shí)敏感器25見到扇形22即為此情況)或相應(yīng)于邏輯“1”(當(dāng)停止時(shí)敏感器25見到區(qū)段24，即為此情況)。
由于馬達(dá)起動要保證在理想的方向上，換向能正常產(chǎn)生。
圖9示出不同的實(shí)施例，其中裝置19不是如圖8中的情況包括一個(gè)園盤，而是包括一個(gè)園鼓20a，在轉(zhuǎn)子的軸上分劈開，該園鼓的園柱壁28的外表面上有暗和亮區(qū)段。此敏感器25是對準(zhǔn)該壁28的而又徑向地與其分隔，如圖中所示。
暗和亮區(qū)段的布局，及整個(gè)裝配的功能與圖8一起描述的那些相似。
不同處是替代圖8所提供的4個(gè)區(qū)段21-24，園盤20可只包括二個(gè)區(qū)(或區(qū)段)，一個(gè)是黑或暗和另一個(gè)是亮。
可采用二個(gè)功率晶體管，替代圖1中備有的4個(gè)，與一個(gè)中點(diǎn)電壓源結(jié)合。
可選擇光敏感器以允許使用其信號的引導(dǎo)和尾隨端以連續(xù)控制這兩功率晶體管的飽和。
在另一個(gè)變形中，用布置的敏感器來控制晶體管，用于電流換向，它是一個(gè)霍爾效應(yīng)敏感器，其功耗比光敏感器小，而且對污染不敏感。至少將一個(gè)磁體固定在附屬于轉(zhuǎn)子的園盤上，當(dāng)此磁體在它之前通過時(shí)，霍爾效應(yīng)敏感器觸發(fā)。
本發(fā)明使獲得一個(gè)帶有電子換向能在高速旋轉(zhuǎn)，特別是在13，000rpm量級的馬達(dá)成為可能，對于給定的功率減少了體積，而又特別無噪音和可靠。這樣的馬達(dá)特別適于排出氣流的機(jī)器，更特別適于攜帶或固定的頭發(fā)干燥器。
權(quán)利要求
1、帶有電子換向的電動馬達(dá)包括
一個(gè)轉(zhuǎn)子(2)它包括永久磁體(12，13)，安置得使其確定一個(gè)磁轉(zhuǎn)子軸；
和一個(gè)定子(3)圍繞在轉(zhuǎn)子周圍，包括線圈(5，6，7，8)準(zhǔn)備供給直流電，及確定一個(gè)磁定子軸(A)，
換向裝置(C)的提供是用于在線圈中果斷地將電流方向換向，這樣由在轉(zhuǎn)子(2)上的定子(3)作用的電磁力矩合是作用在同一方向，
裝置(D)對轉(zhuǎn)子的位置敏感，它的提供是用于控制換向裝置(C)的，并將在線圈中的電流方向換向，
磁阻凸片(9，10)還裝備在定子(3)中，用于將轉(zhuǎn)子(2)在停止時(shí)置于某個(gè)位置，其中將保證馬達(dá)的起動，
其特征在于所述定子(3)包括一個(gè)偶數(shù)數(shù)目的槽口(4)，由齒(11)在定子(3)的整個(gè)內(nèi)園周以規(guī)則的間隔分開，
所述磁阻凸片(9，10)相對于磁定子軸(A)是對稱的，并由兩組槽口和齒徑向相對地形成，不屬于磁阻凸片的齒具有的長度(1)小于屬于磁阻凸片的齒的長度(L)
所述定子的線圈(5，6，7，8)安裝在磁阻凸片(9，10)的槽口中的部分(5，6)，對于不屬于磁阻凸片的槽口中的其余部分，這樣所述定子線圈(5，6，7，8)被置于垂直于定子的磁軸(A)的徑向平面的附近，從而提高了繞組系數(shù)(Kbob)。
2、如權(quán)利要求1所確定的電動馬達(dá)，其特征在于所述定子的線圈(5，6，7，8)在數(shù)量上減少了，特別是等于4個(gè)，并是串聯(lián)連接的，而所述給向裝置(C)包括數(shù)目減少量的晶體管，特定為4個(gè)晶體管(K1，K2，K3，K4)形成雙橋。
3、如權(quán)利要求1所確定的電動馬達(dá)，其特征為磁阻凸片(9，10)的軸相對于定子(3)的線圈的磁軸(A)偏置45°。
4、如權(quán)利要求1所確定的電動馬達(dá)，其特征為不屬于磁阻凸片(9，10)的齒(11)的長度(1)比屬于磁阻凸片的齒的長度小約 3/10 mm，對于齒的總高(L)約為7.7mm，定子(3)的內(nèi)直徑約20mm，轉(zhuǎn)子(2)的外徑是在19mm的量級。
5、如權(quán)利要求3確定的馬達(dá)，其特征為每一個(gè)磁阻凸片(9，10)具有約100°的角的長度。
6、如權(quán)利要求3確定的馬達(dá)，其特征為定子(3)包括16個(gè)槽口(4)和16個(gè)齒(11)，每一個(gè)磁阻凸片(9，10)包括5個(gè)齒和4個(gè)槽口并徑向地相對著，6個(gè)剩下的齒形成徑向相對著的兩組并具有減少了的長度(1)，兩個(gè)線圈(5，6)安裝在磁阻凸片的兩個(gè)槽口內(nèi)，它們是位于朝向這些凸片的一個(gè)角端的，而定子的另外兩個(gè)線圈(7，8)是安裝在兩個(gè)緊靠下邊的槽口內(nèi)。
7、如權(quán)利要求1所確定的馬達(dá)，其特征為定子(3)的槽口是用相對于母線傾斜予定的角(δ)，這樣以減少在電磁力矩上齒的諧波的效應(yīng)。
8、如權(quán)利要求1所確定的馬達(dá)，其特征為轉(zhuǎn)子(2)是用基于稀土的永久磁體(12，13)來裝備的。
9、如權(quán)利要求8所確定的馬達(dá)，其特征為永久磁體(12，13)具有園瓦片形，其中心角是在110°和140°之間。
10、如權(quán)利要求1所確定的馬達(dá)，其中對轉(zhuǎn)子(2)位置敏感的的裝置(D)一方面包括一個(gè)在轉(zhuǎn)子(2)軸桿上鎖定裝置(19)和包括一不同的對比區(qū)，另一方面包括布設(shè)一個(gè)以接收從上述區(qū)(21，22，23，24)發(fā)出的光信號的光敏感器(25)并產(chǎn)生電信號用來控制線圈中電流的換向，其特征在于它包括控制裝置(26)能夠確定定子線圈(5，6，7，8)中電流換向的方向，該方向只由敏感器產(chǎn)生的信號的界限的引導(dǎo)，包括一引導(dǎo)界限相應(yīng)于在敏感器25前面的從暗扇形(21，22)到亮區(qū)段(23，24)的通道。
11、如權(quán)利要求10所確定的馬達(dá)，其中裝置19包括兩暗扇形(21，22)，其尾端，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向中是徑向相對著并在角度上是鎖定的，如敏感器(25)同樣的方式，與理想的轉(zhuǎn)向次數(shù)相一致。
12、如權(quán)利要求11所限定的馬達(dá)，其中暗扇形(22)延伸大于90°和小于180°而其它的暗扇形(21)至少延伸90°，亮區(qū)段(23，24)在暗扇形之間延伸。
13、如權(quán)利要求11所限定的馬達(dá)，其中用于檢測轉(zhuǎn)子(2)停止位置和確定定子(3)線圈中電流要給的方向，這樣轉(zhuǎn)子相同轉(zhuǎn)動方向?qū)⒂谰谜純?yōu)勢，備有邏輯電路(27)以控制定子線圈中電流的適當(dāng)?shù)姆较颍?dāng)馬達(dá)是在停態(tài)時(shí)，取決于由敏感器(25)是否觀察到扇形(22)或亮區(qū)段24。
14、如權(quán)利要求1所確定的馬達(dá)，其中轉(zhuǎn)子的速度是在13000rpm量級。
15、根據(jù)上述任一權(quán)利要求馬達(dá)的應(yīng)用，驅(qū)動-排出流體，特別是氣體的機(jī)器，它們是頭發(fā)干燥器，鼓風(fēng)機(jī)，電扇或類似物。
16、頭發(fā)干噪器，特別是手提式的，其特征為裝有上述1到14權(quán)利要求的馬達(dá)。
全文摘要
馬達(dá)包括帶有永久磁體的轉(zhuǎn)子(2)和定子(3)圍繞在轉(zhuǎn)子周圍，包括備有磁阻凸片(9，10)在停止時(shí)將轉(zhuǎn)子(2)置于一個(gè)能保證馬達(dá)發(fā)動的位置。磁阻凸片(9，10)相對于定子(3)線圈的磁軸(A)是對稱的，包括槽口(4)，至少其中一些是用于安裝定子(3)的一個(gè)線圈，以保證得到最大繞組系數(shù)。
文檔編號A45D20/10GK1038728SQ8910355
公開日1990年1月10日 申請日期1989年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月3日
發(fā)明者壩特·米歇爾, 比丁格·讓·馬里, 奎薩德·維蘭德, 喀洛克·加凱 申請人:瓦萊克塔電氣裝飾物和通風(fēng)公司, 格拉迪昂協(xié)會