專利名稱：多相旋轉(zhuǎn)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多相旋轉(zhuǎn)電機，特別是其電樞成員的每相單元與其它相單元 相互間以磁性隔離，并且在每一 電磁體組件或每一磁性組件上，每一組件本身的 極相互間約呈平行與軸向延展配置。
背景技術(shù)：
以通用電機而言，不論直流電機或交流電機的運作，其轉(zhuǎn)子與定子間均采用 磁極同性相斥、異性相吸的磁原理。
Kawai等人在美國專利授權(quán)公告號5436518中提出一動力產(chǎn)生裝置，其定子 的復(fù)數(shù)個電磁體的每條磁路被安排彼此各自獨立，以便電磁體分別單獨被磁化以 與其它電磁體無關(guān)，并對電磁體順序勵磁以控制轉(zhuǎn)子運動在一預(yù)定方向。其藉由 安排電磁體各自獨立，以處理毗鄰線圈間磁通的轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)，使應(yīng)用至電磁體 的能量可被最大有效利用，并盡量減少妨礙轉(zhuǎn)子運動的干擾力量。
而后，馬斯洛夫等人于中國專利申請公開號CN1561569中提出一種旋轉(zhuǎn)電 機，其軸向?qū)?zhǔn)的定子極與轉(zhuǎn)子極各自具有面向徑向的極面，藉由定子上各自獨 立的電磁體極對的安排以處理毗鄰的電磁體線圈間的磁通的轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)，并以 軸向?qū)?zhǔn)的定子電磁體極對與軸向?qū)?zhǔn)的轉(zhuǎn)子永久磁鐵磁極提供集中的面向徑 向的磁通分布。
為了獲得更大的總有效氣隙表面面積，中國專利申請公開號CN1561569中公 開的電機，其軸向?qū)?zhǔn)的定子極與轉(zhuǎn)子極藉由形成整體一部份的軸向延伸額外 極，通過電樞電磁體極對的軸向延伸額外極和場磁極磁鐵的相應(yīng)軸向延伸額外極
3的增加，以進一歩增進電機之高轉(zhuǎn)矩能力。然而，在此電機中，作為構(gòu)成相的電 磁體線圈藉由多相電流激磁以產(chǎn)生一力量于電動機中；雖然電磁體的復(fù)數(shù)極因?qū)?磁性核心部份而可提供較大力矩，但在電磁體通過永久磁鐵時，電磁體將形成不 想要的額外頓轉(zhuǎn)力矩。
為了降低電機因電磁體而產(chǎn)生頓轉(zhuǎn)力矩的不利影響，什奧哈穆尼安等人于中
國專利申請公開號CN1659767中描述的電機，藉由安排定子極表面幾何形狀和轉(zhuǎn) 子磁鐵表面幾何形狀彼此相互歪斜關(guān)聯(lián)以平衡不想要的頓轉(zhuǎn)力矩，此種方式，并 不影響電機原有的磁通集中性能，且可降低頓轉(zhuǎn)力矩的不利影響。但此種結(jié)構(gòu)， 類同于中國專利申請公開號CN1561569中電機的電磁體的多相安排，而對移動方 向空間有效利用不利。為了說明中國專利申請公開號CN1561569中的此種狀況， 以圖l作為例示。
圖1為中國專利申請公開號CN1561569中電機的轉(zhuǎn)子磁極極面與作為定子極 極面的部份平面布局的示意圖。電機的轉(zhuǎn)子藉由在環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向上安 置永久磁體以形成輪狀環(huán)的磁道；因而，在永久磁體的輪狀環(huán)2'上，永久磁體 的復(fù)數(shù)個永久磁鐵部份以軸向隔開的磁極極面2a、 2b、 2c環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸以構(gòu)成 一永久磁體輪狀環(huán)的磁道；圖1的下邊部份描繪有永久磁體的輪狀環(huán)2'的5個 永久磁體的永久磁鐵部份的磁極極面。而電機的定子則藉由復(fù)數(shù)個鐵磁性隔離的 以導(dǎo)磁性材料制成的定子電磁體3e環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸以形成一電磁體輪狀環(huán)；其中， 每一電磁體3e的軸向隔開的3個極各自以各自極面3ea、3eb、3ec與磁極極面2a、 2b、 2c以徑向氣隙分隔；圖1的上邊部份則描繪定子的4個電磁體3e的3個極 的極面。藉由圖1的平面布局的示意圖，以說明定子極與轉(zhuǎn)子極隔著徑向氣隙相 互間在空間中的徑向?qū)?yīng)關(guān)系。在電機結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)軸方向為圖中的垂直方向；圖下邊的轉(zhuǎn)子的5個永久磁體的磁極極面2a、 2b、 2c僅只與圖上邊的定子的4 個電磁體3e的極面3ea、 3eb、 3ec以徑向氣隙分隔。
在圖1電機中，為了控制轉(zhuǎn)子與定子間在一預(yù)定移動方向上的一相對移動， 必需沿移動方向安排一序列的電磁體，直到一列的電磁體形成多相，并對沿移動 方向排列的電磁體3e中的線圈依順序加以多相勵磁電流，而控制轉(zhuǎn)子運動以一 預(yù)定方向。此種在一個永久磁體輪狀環(huán)形成的磁道中，以4個電磁體對應(yīng)5個永 久磁體的4相電機結(jié)構(gòu)，造成電機在移動方向的空間不能被有效利用。
因而，為了有效利用電機在移動方向的空間，而將電機結(jié)構(gòu)如說明在之后的 圖2的例示，更改為在電機的單一磁道中，以5個電磁體對應(yīng)5個永久磁體的單 相結(jié)構(gòu)。此時，因電磁體數(shù)量的增加，而獲得更大的總有效氣隙表面面積；但因 電機的單相結(jié)構(gòu)，將造成當(dāng)某一電磁體的極的極面與某一永久磁體的磁極極面相 互間以徑向面對面時，另外其它的每一電磁體的極的極面也必定與永久磁體其中 之一的磁極極面相互間以徑向面對面。此種狀況，使電磁體線圈中不論是否有勵 磁電流，電磁體與永久磁體相互間作用力的方向必然為徑向，因而不利于電機的 運作。
為了使電機可獲得移動方向所需的電磁力，電機結(jié)構(gòu)必需如圖1例示的多相 結(jié)構(gòu)安排，以獲得可用的運轉(zhuǎn)特性。此外，電機結(jié)構(gòu)的多相安排，也可平緩其頓 轉(zhuǎn)力矩的不利影響。
對任一多相安排的電機結(jié)構(gòu)而言，其在一具有兩組相電磁體線圈的兩相電機 中，兩個相電流可均為一交流正弦波，且以一90度相位相互偏移。
在一具有三組相電磁體線圈的三相電機中，三個相電流可均為一交流正弦 波，且以一120度相位相互偏移。為了簡化，之后的本發(fā)明參考到最普通的三相電機的三相操作，而且全部本 發(fā)明的陳述對多于或少于三相的電機也有效。
此外，當(dāng)圖1電機以含永久磁鐵的永久磁體形成的輪狀環(huán)磁道作為定子，且 鐵磁性隔離的以導(dǎo)磁性材料制成的多相電磁體作為轉(zhuǎn)子時，因圍繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓 周方向上必需留下許多空間以安排電磁體的多相結(jié)構(gòu)，而使電機在移動方向的空 間上有許多被占用，故對電機在圍繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的移動空間上同時安排 多個各自獨立移動的個體不利；而且，也不利于電機在移動方向的空間有效利用。
因此，有一種需求，就是更有效的利用電機在圍繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的移 動空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)對移動方向空間有效利用不利的缺點，提供一種電樞 成員的每相單元與其它相單元相互間以磁性隔離的多相旋轉(zhuǎn)電機，其藉由多相單 元與二個或更多的磁道對應(yīng)，以增加旋轉(zhuǎn)電機在三維空間中更多的平行氣隙，使
每相單元對應(yīng)的磁道可與其它相單元對應(yīng)的磁道不同，而達(dá)成更有效的利用電機 在圍繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的移動空間。
本發(fā)明提供的多相旋轉(zhuǎn)電機，在獲得電機特性中的磁通集中以及磁通損失與 干擾效應(yīng)的極小化的同時，利用多相單元的安排、電磁體組件的極的各自極面與 隔著徑向氣隙相應(yīng)的磁性組件的相應(yīng)磁極極面相互間的表面幾何形狀有差異，以 降低頓轉(zhuǎn)力矩的不利影響；并且，藉由多相單元與二個或更多的磁道對應(yīng)，與每 相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁道與其它相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁道不同，以 更有效的利用電機的移動方向空間。此外，當(dāng)需要時，還可同時安排更多的各自 獨立移動的個體。因而，本發(fā)明的一目標(biāo)在提供一種每相單元與其它相單元相互間以磁性隔離 的多相旋轉(zhuǎn)電機，針對電機的特性具有磁通集中、線圈間的磁通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)的 去除，其藉由旋轉(zhuǎn)電機的電磁體組件的多相單元與二個或二個以上的磁道對應(yīng)， 使電機在相同體積的狀況下，增加有效氣隙表面面積來提供更高的力矩，使電機 的空間利用更有效率。
本發(fā)明的另一目標(biāo)在提供一種每相單元與其它相單元相互間以磁性隔離的 多相旋轉(zhuǎn)電機，針對電機的特性具有磁通集中、線圈間的磁通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)的去 除，其藉由旋轉(zhuǎn)電機的電磁體組件的多相單元與二個或二個以上的磁道對應(yīng)，使 電機針對需要較小輸出力矩的個體，可在移動方向保留更多的空間，以視需要安 排更多的各自獨立移動的個體。
本發(fā)明的主要目標(biāo)在提供一種每相單元與其它相單元相互間以磁性隔離的 多相旋轉(zhuǎn)電機，針對電機的特性具有磁通集中、線圈間的磁通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)的去 除，其藉由旋轉(zhuǎn)電機的電磁體組件的多相單元與二個或二個以上的磁道對應(yīng)，且 電磁體組件的極的各自極面與隔著徑向氣隙相應(yīng)的磁性組件的相應(yīng)磁極極面相 互間的表面幾何形狀有差異，使電機的空間利用更有效率，并降低頓轉(zhuǎn)力矩對輸 出造成脈動。
本發(fā)明的另一主要目標(biāo)在提供一種每相單元與其它相單元相互間以磁性隔 離的多相旋轉(zhuǎn)電機，針對電機的特性具有磁通集中、線圈間的磁通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng) 的去除，其藉由旋轉(zhuǎn)電機的電磁體組件的多相單元與二個或二個以上的磁道對 應(yīng)，且電磁體組件的極的各自極面與隔著徑向氣隙相應(yīng)的磁性組件的相應(yīng)磁極極 面相互間的表面幾何形狀有差異，使電機針對需要較小輸出力矩的個體，可在移動方向保留更多的空間，以視需要安排更多的各自獨立移動的個體，并降低頓轉(zhuǎn) 力矩對輸出造成脈動。
本發(fā)明所述的一種多相旋轉(zhuǎn)電機，含有
一個場磁鐵成員，具有二個或二個以上的磁道，而每一磁道為含永久磁鐵的 磁性組件環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以形成一輪狀環(huán)，且該磁性組件本身的磁 極相互間約呈平行與軸向延展配置，與每一磁極極面祇顯示出一單一的磁場極 性，以及該每一磁性組件本身的毗鄰磁極極面具有的磁場極性相反；
一個電樞成員，具有的多相單元構(gòu)成以每相單元含有至少一個電磁體組件， 而該每相單元與其它相單元相互間以磁性隔離，且該電磁體組件本身的極相互間 約呈平行與軸向延展配置；其特征為
該電樞成員的該每相單元的電磁體組件環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向與該場磁 鐵成員的磁道其中之一呈同軸配置，以及該每相單元電磁體組件的每極極面各自 與該呈同軸配置的磁道的該磁性組件磁極極面其中之一以徑向氣隙分隔；并且，
藉由該多相單元的該每相單元各自與該場磁鐵成員的磁道其中之一呈同軸 配置，以及在該與磁道其中之一呈同軸配置該每相單元電磁體組件流動一預(yù)定偏 移值的交流電流，而導(dǎo)致該電樞成員與該場磁鐵成員間的一相對運動。
進一步，該每相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁道，與其它相單元的電磁體組件 對應(yīng)的磁道不同。
進一步，該每一 電磁體組件都各自經(jīng)由非導(dǎo)磁性材料組成的支撐構(gòu)造分別固 定，使該每一電磁體組件相互間無鐵磁性的接觸。
進一步，該電磁體組件具有線圈與導(dǎo)磁性的鏈接部份，當(dāng)該電磁體組件的線 圈加以電流激磁時，在該電磁體組件每極極面產(chǎn)生一單一的磁場極性，并使該電磁體組件本身的毗鄰極極面產(chǎn)生的磁場極性相反，而當(dāng)該線圈中通過的電流逆轉(zhuǎn) 時，在該電磁體組件每極極面的磁場極性也隨之逆轉(zhuǎn)。
進一步，該場磁鐵成員每一磁道的該磁性組件的每一磁極，與環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸 的圓周方向排列的毗鄰磁性組件的毗鄰磁極，沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以磁 極極性N/S連續(xù)交替配置。
更進一步，該電磁體組件的極的各自極面與隔著徑向氣隙相應(yīng)的磁性組件的 相應(yīng)磁極極面相互間的表面幾何形狀有差異。
更進一步，該場磁鐵成員的每一磁道沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的毗鄰磁 性組件相互間無鐵磁性的接觸。
再進一步，該每一磁性組件的永久磁鐵藉由導(dǎo)磁性材料形成的鏈接部份結(jié)合 成一整體，使形成磁性組件磁極的永久磁鐵在面向徑向氣隙的表面祇顯示出一個 單一的磁場極性，并與結(jié)合至磁性組件的鏈接部份的永久磁鐵背面表面的磁場極 性相反。


本發(fā)明之繪圖在作為例示說明，而非經(jīng)由限制來敘述，在繪圖中的相似組件 以相似參考數(shù)字表示。將本發(fā)明的少量一些實施形態(tài)，以隨后繪圖例示說明如下
圖1為中國專利申請公開號CN1561569中電機的轉(zhuǎn)子磁極極面與作為定子極
極面的部份平面布局的示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實施例的部份組成成份的零附件的立體分解圖。
圖3為圖2電機的轉(zhuǎn)子部份磁性組件的永久磁極極面與相應(yīng)的定子部份電磁圖4為圖3電機的改變轉(zhuǎn)子部份磁性組件永久磁極的極數(shù)與相應(yīng)的定子部份
電磁體組件極的極數(shù)均為兩個的部份平面布局的示意圖。
圖5為可應(yīng)用于本發(fā)明的三相電機中電磁力的平面圖。
圖6為本發(fā)明第二實施例的轉(zhuǎn)子磁性組件的永久磁極極面與相應(yīng)的定子電 磁體組件的極極面的部份平面布局的示意圖，其類同于以三個圖4電機沿軸向布 置組合而得。
圖7為本發(fā)明的第三實施例，類同于圖6中的平面布局的示意圖的一個改變 結(jié)構(gòu)的部份平面布局的示意圖。
圖8為本發(fā)明第四實施例，類同于圖7中的平面布局的示意圖的一個改變結(jié) 構(gòu)的部份平面布局的示意圖。
圖9為本發(fā)明第五實施例，類同于圖6中的平面布局的示意圖的另一改變結(jié) 構(gòu)的部份平面布局的示意圖。 附圖中的標(biāo)號的說明
每相電磁力Fa、 Fb、 Fc
三相電磁力的合成力F為定值
永久磁體的輪狀環(huán)2'
永久磁極的極面2a、 2b、 2c
電磁體3e、 80a、 80a' 、 80a' a、 80a' b、 80a' c
定子部份8
電樞成員的輪狀環(huán)80' ' 、 80''' 相單元的輪狀環(huán)80、 80' 、 80' a、 80' b、 80' c
電磁體組件的線圈85電磁體組件的導(dǎo)磁性的鏈接部份84
電磁體組件的極3ea、 3eb、 3ec、 81、 82、 83、 81' 、 82' 、 81' a、 82' a、 81' b、 82' b、 81' c、 82' c、 81' a、 82， a、 81' b、 82， b、 81' c、 82' c
電磁體組件的支撐構(gòu)造89 轉(zhuǎn)子部份7 轉(zhuǎn)子外環(huán)79
場磁鐵成員的輪狀環(huán)70"、 70'， ' 、 701
磁性組件輪狀環(huán)的磁道70、 70' 、 70' a、 70' b、 70' c 、 701a、 701b、 701c 磁性組件的磁極71、 72、 73、 71' 、 72'、 71' a、 72' a、 71' b、 72' b、 71' c、 72' c、 711a、 712a、 711b、 712b、 711c、 712c 磁性組件的鏈接部份74
毗鄰電磁體組件沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的極間間隙77、 77' 毗鄰磁性組件沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的極間間隙87、 87'
具體實施例方式
實施例一
圖2為本發(fā)明第一實施例的部份組成成份的零附件的立體分解圖，以圖示例 示說明第一實施例其中一相的結(jié)構(gòu)。圖2的電機結(jié)構(gòu)含有一個轉(zhuǎn)子部份7與一個 定子部份8。在作為轉(zhuǎn)子部份7的場磁鐵成員上，每一磁性組件的永久磁鐵71、 72、 73相互間約呈平行與軸向延展配置，并藉由導(dǎo)磁性材料形成的鏈接部份74 結(jié)合成一整體。形成磁性組件磁極的永久磁鐵71、 72、 73可以是薄的雙極性永 磁鐵，使每一永久磁鐵磁極極面都只顯示出一個單一的磁極極性，并與結(jié)合至磁
11性組件的鏈接部份的永久磁鐵背面表面的磁場極性相反。藉由一轉(zhuǎn)子外環(huán)79的
幫助，含永久磁鐵的磁性組件環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以形成一磁性組件輪
狀環(huán)的磁道70，使磁性組件的每一磁極與環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列的毗鄰 磁性組件的毗鄰磁極，沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以磁極極性N/S連續(xù)交替配 置；每一磁性組件的每一磁極71、 72、 73在面向徑向氣隙的表面祇顯示出一個 單一的磁場極性且本身的毗鄰磁極極面具有的磁場極性相反(圖中未顯示)。因 而，當(dāng)環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的毗鄰磁性組件相互間無鐵磁性的接觸，且轉(zhuǎn)子 外環(huán)79以非導(dǎo)磁性物質(zhì)制造時，導(dǎo)磁性物質(zhì)制造的鏈接部份74形成磁性組件之 軛鐵，以作為磁性組件的永久磁鐵磁極之一個磁通回歸的路徑，使磁通集中在磁 性組件兩永久磁極的端部。作為定子部份8的電樞成員上，相互間以磁性隔離的 電磁體組件80a沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列以形成一相單元的電磁體組件 輪狀環(huán)80，而電磁體組件本身的極81、 82、 83相互間約呈平行與軸向延展配置； 其中，每一電磁體組件80a都各自經(jīng)由非導(dǎo)磁性材料組成的支撐構(gòu)造89分別固 定，使每一定子電磁體組件相互間的磁路實質(zhì)上各自獨立，以處理毗鄰電磁體組 件間的磁通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)。其中，每一電磁體組件具有兩線圈85，以及每一電 磁體組件的極81、 82、 83經(jīng)由一導(dǎo)磁性的鏈接部份84連接，使電磁體組件的線 圈加以電流激磁時，在電磁體組件的每極81、 82、 83的極面產(chǎn)生一單一的磁場 極性，并使電磁體組件本身的毗鄰極極面產(chǎn)生的磁場極性相反，而當(dāng)線圈中通過 的電流逆轉(zhuǎn)時，在電磁體組件的極的極面的磁場極性也隨之逆轉(zhuǎn)。因而，電磁體 組件的極81、 82、 83的極面各自與呈同軸配置的磁性組件磁極其中之一71、 72、 73的極面以徑向氣隙分隔；當(dāng)電磁體組件80a上的兩線圈85受到激磁時，其磁 通經(jīng)由電磁體組件的導(dǎo)磁性的鏈接部份84與極81、 82、 83，透過分隔定子及轉(zhuǎn)
12子的徑向氣隙與轉(zhuǎn)子磁性組件的永久磁鐵71、 72、 73相互間作電磁交互作用。 在此每一電磁體組件上的兩線圈85可串聯(lián)或并聯(lián)激磁，或是視需要以安排不同 數(shù)目的線圈數(shù)量。
圖3為圖2電機的轉(zhuǎn)子部份磁性組件的永久磁極極面與相應(yīng)的定子部份電磁 體組件的極極面的部份平面布局的示意圖。圖中，上半部顯示一相單元的電磁體 組件輪狀環(huán)80的5個毗鄰電磁體組件80a沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的平面布 局，其中毗鄰電磁體組件沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以間隙77分隔；下半部顯 示一磁性組件輪狀環(huán)的磁道70的5個毗鄰的含永久磁鐵的轉(zhuǎn)子磁性組件沿環(huán)繞 著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的平面布局，其中毗鄰磁性組件沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向 以間隙87分隔。圖3中，電磁體組件三個極的較上方極83的極面與磁性組件的 較上方磁極73的極面相應(yīng)，電磁體組件三個極的中間極82的極面與磁性組件的 中間磁極72的極面相應(yīng)，電磁體組件三個極的較下方極81的極面與磁性組件的 較下方磁極71的極面相應(yīng)，且電磁體組件80a相互間以磁性隔離。因而，圖中 例示的由左至右排列的下半部5個毗鄰磁性組件可以安排為較下方磁極71的 極面極性以N、 S、 N、 S、 N，中間磁極72的極面極性以S、 N、 S、 N、 S，較上 方磁極73的極面極性以N、 S、 N、 S、 N (圖中未顯示)。本發(fā)明借助的此種上 述結(jié)構(gòu)，雖然盡量利用了移動方向的空間，但因一序列電磁體組件沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn) 軸的圓周方向的極間間隙77有相同間距，以及磁道上的毗鄰磁性組件沿環(huán)繞著 旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的極間間隙87有相同間距，將造成當(dāng)某一電磁體組件的極的 極面與某一磁性組件的磁極極面相互間以徑向面對面時，另外其它的每一 電磁體 組件的極的極面也必定與磁性組件其中之一的磁極極面相互間以徑向面對面。此 種單相結(jié)構(gòu)，使電磁體組件的線圈中不論是否有勵磁電流，電磁體組件與磁性組件相互間作用力的方向必然為徑向，因而不利于電機的運作。雖然電機為了有效 利用移動方向空間，可依需要設(shè)計沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安排一序列電磁體
組件的極間間隙77或毗鄰磁性組件的極間間隙87以不同的間距，并在合宜的時 間分別對每一電磁體組件各自激磁，以獲得想要的性能；然而，不同間距的極間 間隙安排雖有盡量利用移動方向空間的利益，但將使電機的控制變成更復(fù)雜與困 難。
組合沿軸向布置的三個圖2電機，以作為本發(fā)明的完整第一實施例的三相旋 轉(zhuǎn)電機，其中每一圖2電機為第一實施例的三相旋轉(zhuǎn)電機的其中一相。因而，電 樞成員的每相單元的電磁體組件分別與場磁鐵成員的磁道其中之一的磁性組件 以徑向?qū)?yīng)，且每相單元對應(yīng)的磁道與其它相單元對應(yīng)的磁道不同。藉由之后本 發(fā)明例示的第二或第三實施例以推論至第一實施例，而第二或第三實施例的場磁 鐵成員的每一磁性組件的永久磁極數(shù)目與電樞成員的每一電磁體組件的極數(shù)目 被以兩個作為例示，故不再在此做進一步的說明。
本發(fā)明的各種實施形態(tài)中，旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的每一磁性組件的永久磁 極數(shù)目，與電樞成員的每一電磁體組件的極數(shù)目，可具有兩個或超過兩個以上。 為了易于表現(xiàn)場磁鐵成員的每一磁性組件，與電樞成員的每一電磁體組件的在空 間中的相互關(guān)系，在之后的繪示與敘述說明中，旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的每 一磁性組件的永久磁極數(shù)目，與電樞成員的每一電磁體組件的極數(shù)目，均以兩個 作為例示。
圖4為圖3電機的改變轉(zhuǎn)子部份磁性組件永久磁極的極數(shù)與相應(yīng)的定子部份 電磁體組件極的極數(shù)均為兩個的部份平面布局的示意圖。圖3電機的一相單元的 電磁體組件輪狀環(huán)80與磁性組件輪狀環(huán)的磁道70，在圖4中被以一相單元的電磁體組件輪狀環(huán)80'與磁性組件輪狀環(huán)的磁道70'替代；故而每一電磁體組件 極的極數(shù)與每一磁性組件永久磁極的極數(shù)，各自由圖3的三極更替成圖4的兩極， 其以圖示例示在圖中。圖4中，圖中上半部的5個電磁體組件80a'相互間以磁性 隔離，且毗鄰電磁體組件80a'沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向具有極間間隙77'; 而下半部的5個毗鄰磁性組件沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向則以極間間隙87'分 隔。圖中上半部的5個電磁體組件80a'的兩極的上方極82' 的極面與下半部的 5個磁性組件的兩磁極的上方磁極72'的極面隔著一徑向氣隙相應(yīng)；而上半部的 5個電磁體組件的兩極的下方極81'的極面則與下半部的5個磁性組件的兩磁極 的下方磁極71'的極面隔著一徑向氣隙相應(yīng)。圖中例示的由左至右排列的下半 部5個毗鄰磁性組件可以安排為下方磁極71'的極面極性以N、 S、 N、 S、 N， 上方磁極72的極面極性以S、 N、 S、 N、 S (圖中未顯示)。在此每一磁道上的 各個電磁體組件的線圈可視需要串聯(lián)、并聯(lián)或視需要以各自激磁，使同一磁道的 各個電磁體組件的線圈上流通的電流為相同相的相電流；祇是當(dāng)環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的 圓周方向排列的毗鄰電磁體組件的線圈以同相電流激磁時，不僅電磁體組件本身 的毗鄰極極面產(chǎn)生的磁場極性相反，而且環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列的毗鄰電 磁體組件，在其沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的毗鄰磁極極面產(chǎn)生的磁場極性也 相反，使之能與相應(yīng)磁道上沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向并以磁極極性N/S連續(xù)交 替配置的相應(yīng)磁極以電磁交互作用。而且，每一電磁體組件上的線圈數(shù)量，可視 需要以安排至少一個線圈以上的數(shù)量。相對于圖3電機，圖4電機結(jié)構(gòu)所作的改 變，雖然因總有效氣隙表面面積的減少，而不利于極大值輸出，但圖4電機與圖 3電機具有完全類同的特性與限制。
15圖5為可應(yīng)用于本發(fā)明的三相電機中電磁力的平面圖。圖中顯示三相電機在
移動方向的各位置上，預(yù)定安排作用在移動方向的每相電磁力Fa、 Fb、 Fc的平 面展開圖，因電樞三相線圈中的三相交流電流，使每相電磁力Fa、 Fb、 Fc的合 成力F為定值，并顯示于圖中。 實施例二、三
圖6為本發(fā)明第二實施例的轉(zhuǎn)子磁性組件的永久磁極極面與相應(yīng)的定子電 磁體組件的極極面的部份平面布局的示意圖，其類同于組合沿軸向布置的三個圖 4電機。圖7為本發(fā)明的第三實施例，類同于圖6中的平面布局的示意圖的一個 改變結(jié)構(gòu)的部份平面布局的示意圖。在圖6或圖7中，本發(fā)明第二或第三實施例 的三相旋轉(zhuǎn)電機，顯示其電樞成員的三相單元如何沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向 與場磁鐵成員的三個輪狀環(huán)磁道上的磁性組件相應(yīng)；藉由電樞成員的三相單元的 每相單元分別對應(yīng)各自不同的磁道，以依據(jù)本發(fā)明工藝所作的安排，使三相單元
的每相單元與各自與場磁鐵成員的磁道其中之一呈同軸配置，其中在三相旋轉(zhuǎn)電 機的每相單元電磁體組件的線圈中流通的交流正弦波電流相對于毗鄰相單元電 磁體組件的線圈流通的交流正弦波電流有120度相位偏移量，使三相旋轉(zhuǎn)電機獲 得基本上為定值的合成力，來達(dá)成圖5中描述的效應(yīng)。在此以三相作為例示。
在圖6或圖7中作為例示說明的三相旋轉(zhuǎn)電機的部份平面布局示意圖，其類 同于沿軸向布置以三個圖4電機；其中，每一圖4電機作為第二與或三實施例的 三相旋轉(zhuǎn)電機的其中一相。在圖6或圖7的例示中，全部的磁性組件被均分為三 個磁性組件輪狀環(huán)的磁道70' a、 70' b、 70' c，使每一磁性組件輪狀環(huán)的磁道 隔著各自的徑向氣隙各自與三個相單元的輪狀環(huán)80' a、 80' b、 80' c的其中之 一相應(yīng)；因而，每相單元對應(yīng)的磁道具有與其它相單元對應(yīng)的磁道不同。如圖6的例示，三相旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的輪狀環(huán)70''的三個磁性組件 輪狀環(huán)的磁道70' a、 70' b、 70' c各自的磁性組件相互間被安排沿著環(huán)繞著旋 轉(zhuǎn)軸的圓周方向以各自的磁性組件兩磁極(71' a、 72' a) 、 (71' b、 72' b)、
(71' c、 72' c)的極面在軸向上相互偏移；而三相旋轉(zhuǎn)電機的電樞成員的輪狀 環(huán)80''的三個相單元的輪狀環(huán)80' a、 80' b、 80' c各自的電磁體組件相互間 則被安排沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以各自的電磁體組件兩極(81' a、 82' a) 、 (81' b、 82, b) 、 (81' c、 82' c)的極面相互以軸向延展排列。
如圖7的例示，三相旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的輪狀環(huán)70'''的三個磁性 組件輪狀環(huán)的磁道70' a、 70' b、 70' c各自的磁性組件相互間被安排沿著環(huán)繞 著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以各自的磁性組件兩磁極(71' a、72' a)、 (71' b、72' b)、
(71' c、72' c)的極面相互以軸向延展排列；而電樞成員的輪狀環(huán)80'''的 三個相單元的輪狀環(huán)80' a、 80' b、 80' c各自的電磁體組件相互間則被安排沿 著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以各自的電磁體組件兩極(81' a、82' a)、 (81' b、 82， b) 、 (81' c、 82， c)的極面在軸向上相互偏移。
圖6或圖7中的三相旋轉(zhuǎn)電機類同于各自以三個圖4電機組成，其中每一圖 4電機作為三相旋轉(zhuǎn)電機的其中一相，電樞成員的每相單元電磁體組件的每極極 面各自與呈同軸配置的磁性組件輪狀環(huán)的磁性組件磁極極面其中之一以徑向氣 隙分隔；每一圖的上半部顯示五組毗鄰的電磁體組件沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向 的平面布局，其中每組三個電磁體組件各自含有各自的兩極(81' a、 82' a)、
(81' b、 82' b) 、 (81' c、 82' c)的極面，且每組的三個電磁體組件相互間 以磁性隔離；每一圖的下半部顯示五組毗鄰的磁性組件沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方 向的平面布局，其中每組的三個磁性組件各自含有各自的兩磁極(71' a、72' a)、(71' b、 72' b) 、 (71' c、 72' c)的極面。在各自的圖中，上方電磁體組件 的兩極(81' a、 82' a)的極面與上方磁性組件的兩磁極(71' a、 72' a)的極 面相應(yīng)，中間的電磁體組件的兩極(81' b、 82' b)的極面與中間的磁性組件的 兩磁極極面(71' b、 72' b)的極面相應(yīng)，下方的電磁體組件的兩極(81' c、 82' c)的極面與下方的磁性組件的兩磁極(71' c、 72' c)的極面相應(yīng)。此種結(jié) 構(gòu)，藉由在軸向上安排一序列的電磁體組件，并對沿軸向排列的電磁體順序勵磁 以控制轉(zhuǎn)子運動在一預(yù)定方向。此種安排，可在移動方向長度有限的限制下，藉 由增加更多的平行氣隙提供更高的力矩輸出；或在相同體積條件下，在移動方向 空間中安排更多數(shù)目的電磁體組件，以更有效的利用電機在圍繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周 方向的移動空間，來提供更高的力矩輸出。因而，可對電機的移動方向空間作更 有效利用。
圖6或圖7的實施例例示的三相旋轉(zhuǎn)電機，其可藉由每一電磁體組件都各自 經(jīng)由非導(dǎo)磁性材料組成的支撐構(gòu)造分別固定，與沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰 的電磁體組件間的間隙使沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的電磁體組件相互間 無鐵磁性接觸，以降低毗鄰線圈間的磁通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)；而沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓 周方向毗鄰的磁性組件間的間隙使沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的磁性組件 相互間以磁性隔離，可使磁性組件的磁極磁通分布更平坦。第二與第三實施例在 相同的輸入下獲得相同的輸出特性。而且，對需求高力矩的很多應(yīng)用來說，無論 如何，空間都是有限的；此種安排，相較于一個磁道的電機，可使本發(fā)明的電機
能在相同空間的限制下提供更高的輸出。 實施例四
18圖8為本發(fā)明第四實施例，類同于圖7中的平面布局的示意圖的一個改變結(jié) 構(gòu)的部份平面布局的示意圖。為了進一歩平緩永久磁鐵通過電磁體造成的額外頓
轉(zhuǎn)力矩，第三實施例三相旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的輪狀環(huán)70'''被更替以第 四實施例三相旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的輪狀環(huán)701。圖8中，三相旋轉(zhuǎn)電機的場 磁鐵成員的輪狀環(huán)701的三個磁性組件輪狀環(huán)的磁道701a、 701b、 701c各自的磁 性組件兩磁極(711a、 712a) 、 (7Ub、 712b) 、 (711c、 712c)的極面被安排以 相互間垂直于移動方向排列，以及各自與隔著徑向氣隙相應(yīng)相單元的相應(yīng)電磁體 組件的相應(yīng)極極面具有不同的幾何形狀；而電樞成員的輪狀環(huán)的三個相單元的輪 狀環(huán)各自的電磁體組件相互間則被安排沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以各自的 電磁體組件兩極極面在軸向上相互偏移。
在圖8中，電磁體組件的兩極的每極極面與相應(yīng)磁性組件的兩磁極的相應(yīng)磁 極極面在空間中以預(yù)定的位置相互偏移，與相同間距的電磁體組件間的間隙、相 同間距的磁性組件間的間隙，并藉由三相旋轉(zhuǎn)電機的每相單元電磁體組件的線圈 中流通的交流正弦波電流相對于毗鄰相單元電磁體組件的線圈流通的交流正弦 波電流有120度相位偏移量，使磁性組件與電磁體組件相互作用，而導(dǎo)致電樞成 員與場磁鐵成員間在環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向上以一預(yù)定方向的一相對移動，以 達(dá)成圖5中描述的效應(yīng)。在此以三相作為例示。
第四實施例中，因電磁體組件的極的各自極面與隔著徑向氣隙相應(yīng)的磁性組 件的相應(yīng)磁極極面相互間的表面幾何形狀有差異，使得當(dāng)電磁體組件的極面邊緣 在接近或離開永久磁極極面邊緣時，因相互作用的極面邊緣相互歪斜關(guān)聯(lián)，使作 用在電磁體組件與磁性組件永久磁極間的額外頓轉(zhuǎn)力矩不會突變，而降低電機因 額外頓轉(zhuǎn)力矩造成的不利影響。此種表面幾何形狀差異的安排，仍保有在移動方向長度有限的限制下，對電機移動方向空間作更有效利用的利益；還可進一歩抑 制頓轉(zhuǎn)力矩的大小之變化比率。 實施例五
圖9為本發(fā)明第五實施例，類同于圖6中的平面布局的示意圖的另一改變結(jié) 構(gòu)的部份平面布局的示意圖。第五實施例的三相旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的輪狀環(huán) 70''與第二實施例相同，其三個磁性組件輪狀環(huán)的磁道70' a、 70' b、 70' c 各自的磁性組件相互間仍然被安排沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以各自的磁性 組件兩磁極(71' a、 72' a) 、 (71' b、 72' b) 、 (71' c、 72' c)的極面在 軸向上相互偏移。而圖9的電樞成員僅需一組三個電磁體組件80a' a、 80a' b、 80a' c即可提供在移動方向上需要的一相對移動，其中，三個相單元各自的電磁 體組件80a' a、 80a' b、 80a' c的兩極(81' a、 82' a) 、 (81' b、 82' b)、 (81' c、 82' c)的極面相互以軸向延展排列。因而，每相單元至少具有一個含 線圈的電磁體組件，而每一電磁體組件的每極含有各自的極面，且每一電磁體組 件的兩極相互間約呈平行與橫向延展配置。
圖9中， 一三相旋轉(zhuǎn)電機的電樞成員的三相單元的每相單元的電磁體組件與
場磁鐵成員環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的三個輪狀環(huán)磁道其中之一呈同軸配置，而 三個相單元的每相單元祇含有一個具有兩極的電磁體組件，且每一電磁體組件本
身的極相互間約呈平行與軸向延展配置，以及每相單元與其它相的相單元相互間 以磁性隔離。在三相旋轉(zhuǎn)電機中，每一磁性組件的兩磁極的每一磁極極面祇顯示 出一單一的磁場極性，而每一磁性組件本身的毗鄰磁極極面具有的磁場極性相 反；并且，磁鐵成員每一輪狀環(huán)磁道的磁性組件的每一磁極，與環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的 圓周方向排列的毗鄰磁性組件的毗鄰磁極，沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以磁極
20極性N/S連續(xù)交替配置(未顯示)。其中，每相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁道，與 其它相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁道不同，以使每一電磁體組件的每一磁極沿著 環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向各自與相應(yīng)的磁性組件的一個相應(yīng)極以一徑向氣隙分 隔。藉由三相單元的每相單元與磁道其中之一呈同軸配置，其中每相單元電磁體 組件的線圈中流通的交流正弦波電流相對于毗鄰相單元電磁體組件的線圈流通
的交流正弦波電流有120度相位偏移量，使三相旋轉(zhuǎn)電機獲得基本上為定值的合
成力，而導(dǎo)致該電樞成員與該場磁鐵成員間的一相對運動。而且，三相單元的組 成祇需一組三個電磁體組件，即可控制電樞成員與場磁鐵成員間在環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸 的圓周方向上以 一預(yù)定方向的 一相對移動。
如圖9顯示，磁性組件與相應(yīng)的電磁體組件是如何依據(jù)本發(fā)明被安排在三相 旋轉(zhuǎn)電機中，以達(dá)成圖5中描述的效應(yīng)。此狀況，有利于旋轉(zhuǎn)電機在沿環(huán)繞著旋 轉(zhuǎn)軸的圓周方向的空間上同時安排多個各自獨立移動的個體。此外，三相旋轉(zhuǎn)電 機的電樞成員的三相單元可如本實施例的例示，以一組三個電磁體組件為單位， 其電樞成員的三相單元可視輸出需求以決定需要的單位數(shù)量。
雖然，如圖9顯示，本發(fā)明第五實施例的三相旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的三個 磁性組件輪狀環(huán)的磁道，其各自的磁性組件相互間被安排沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓 周方向以各自的磁性組件兩磁極極面在軸向上相互偏移；而電樞成員的一組三個
電磁體組件的兩極極面以相互以軸向延展排歹u。但本發(fā)明亦可類同于如第七實施 例的三相旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員的三個磁性組件輪狀環(huán)的磁道，其各自的磁性組 件相互間被安排沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以各自的磁性組件兩磁極極面相
互以軸向延展排列；而電樞成員的三相單元則仍為一組三個電磁體組件，且一組 三個電磁體組件的兩極極面則在軸向上相互偏移(未顯示)。雖然，在本發(fā)明之前的各個實施例中，沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的電 磁體組件相互間無鐵磁性接觸；但本發(fā)明的各個實施例的部份結(jié)構(gòu)可被更替，以 使沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的電磁體組件相互間也可具有鐵磁性接觸，此 種改變?nèi)匀粸楸景l(fā)明的各式各樣實施例的例示。在此改變第二實施例或第三實施 例例示的三相旋轉(zhuǎn)電機的部份結(jié)構(gòu)成份，以作為例示說明。
在本發(fā)明前述第二實施例或第三實施例的三相旋轉(zhuǎn)電機的改變結(jié)構(gòu)例示中， 電樞成員每相單元的每一電磁體組件各自經(jīng)由導(dǎo)磁性材料組成的支撐構(gòu)造分別 固定，而使沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的電磁體組件相互間具有鐵磁性接 觸，且去除電樞成員的一半數(shù)量的電磁體組件，并平均分配給各個磁道，使沿環(huán) 繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的電磁體組件被以間隔一個去除，而造成沿環(huán)繞著旋 轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的電磁體組件間的間隙尺寸增加了一個極面的間距，并對應(yīng) 至(未顯示)。然而，此改變結(jié)構(gòu)例示的場磁鐵成員仍與之前例示的第二實施例 或第三實施例的三相旋轉(zhuǎn)電機的場磁鐵成員相同；因而，此改變結(jié)構(gòu)的電樞成員 的每相單元的電磁體組件環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向與場磁鐵成員的磁道其中之 一呈同軸配置，以及每相單元電磁體組件的每極極面各自與呈同軸配置的磁道的 磁性組件磁極極面其中之一以徑向氣隙分隔。并且，每一磁道上的各個電磁體組 件的線圈可視需要串聯(lián)、并聯(lián)或視需要以各自激磁，使同一磁道的各個電磁體組 件的線圈上流通的電流為相同相的相電流；使得當(dāng)環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列 的毗鄰電磁體組件的線圈以同相電流激磁時，電磁體組件本身的毗鄰極極面產(chǎn)生 的磁場極性相反，而且環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列的電磁體組件，在其沿著環(huán) 繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的毗鄰磁極極面產(chǎn)生的磁場極性相同。故而，因三相旋轉(zhuǎn) 電機的電樞成員的每相單元與其它相單元相互間以磁性隔離，以及每相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁道與其它相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁道不同，而可藉由每相 單元電磁體組件的線圈中流通的交流正弦波電流相對于毗鄰相單元電磁體組件 的線圈流通的交流正弦波電流有120度相位偏移量，以控制電樞成員與場磁鐵成 員間在環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向上以一預(yù)定方向的一相對移動。
本發(fā)明的另外的實施例，將上述的改變第二實施例或第三實施例的部份結(jié)構(gòu) 成份的三相旋轉(zhuǎn)電機作一個改進。電樞成員每相單元的每一電磁體組件的支撐構(gòu) 造被改變成以非導(dǎo)磁性材料制造。此種改變，使三相旋轉(zhuǎn)電機藉由每一電磁體組 件都各自經(jīng)由非導(dǎo)磁性材料組成的支撐構(gòu)造分別固定，與沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周 方向毗鄰的電磁體組件間的間隙使沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的電磁體組 件相互間無鐵磁性接觸，以降低毗鄰線圈間的磁通轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)；此外，即使有 某一電磁體組件的線圈故障，將因電磁體組件相互間的磁性隔離，而可限制其不 利影響的干擾。
因而，如之前實施例的例示，本發(fā)明提出的方法，可在移動方向長度有限的 限制下，藉由增加更多的平行氣隙提供更高的力矩輸出，或同時安排更多個且各 自獨立移動的個體。甚至于可視需求，以一組三個電磁體組件為單位，選擇適合 的單位數(shù)量，以供應(yīng)輸出需求。
而且，雖然在本發(fā)明之前的各個以三相旋轉(zhuǎn)電機為實施例例示的多相旋轉(zhuǎn)電 機中，沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的磁性組件相互間以磁性隔離；但本發(fā)明 的各個實施例的部份結(jié)構(gòu)可被更替，使沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的磁性組 件相互間非以磁性隔離。如三相旋轉(zhuǎn)電機作為外殼以固定磁性組件的轉(zhuǎn)子外環(huán) 被更替以由導(dǎo)磁性的材料形成、或是沿環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向毗鄰的磁性組件 間的間隙被去除。此夕卜，三相旋轉(zhuǎn)電機的磁性組件的由導(dǎo)磁性的材料形成鏈接部份也可被更替以非導(dǎo)磁性的材料形成。上述的各種改變對磁性組件磁極的磁通集 中有不利影響；但是，這些多相旋轉(zhuǎn)電機的運轉(zhuǎn)控制與之前的實施例并無不同， 仍然為本發(fā)明的各式各樣的實施例的其中之一，而且能獲得可用的運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明具體化實現(xiàn)時，對于磁性組件或是電磁體組件任何一者而言，其所組
成組件的尺寸可規(guī)格化制造，使能有利于制造簡化。此外，在本發(fā)明的各種實施 例中，磁性組件可藉由導(dǎo)磁性材料形成的鏈接部份結(jié)合永久磁極形成一整體，以 及多相旋轉(zhuǎn)電機上作為外殼以固定磁性組件的外環(huán)可由非導(dǎo)磁性的材料形成，使 場磁鐵成員的磁性組件相互間無鐵磁性接觸；因而，在磁性組件的磁極上可提供 更平坦的磁通分布。而且，電磁體組件藉由非導(dǎo)磁性材料組成的支撐構(gòu)造分別固 定，使每一定子電磁體組件相互間的磁路實質(zhì)上各自獨立，以盡可能降低磁通的 轉(zhuǎn)換干擾效應(yīng)之達(dá)成。因此，本發(fā)明的多相旋轉(zhuǎn)電機，不僅獲得電機特性中的磁 通集中與磁通損失與干擾效應(yīng)的極小化；并可藉由電樞成員的多相單元安排，與
每相單元對應(yīng)的磁道與其它相單元對應(yīng)的磁道不同，以在電機在體積不變的狀況 下，因增加場磁鐵成員的磁性組件與相應(yīng)的電樞成員的電磁體組件的有效氣隙表 面面積，而增進電機的高轉(zhuǎn)矩能力。此外，本發(fā)明多相旋轉(zhuǎn)電機并可視需要以安 排更多的各自獨立移動的個體。
前述的各種實行之形態(tài)，在作為一例示來闡明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受到該 等實施形態(tài)之限制。雖然本發(fā)明之例示為在內(nèi)的電樞成員的多相單元經(jīng)由在外的 丄勿低5n^;j乂m。、j孑匕w亇〃ruira〃i、t充，ui込^:t百T"JiiiH匕個漢乂乂旦，w土j j^j低《i cp乂j/4口、j
輪狀環(huán)被電樞成員的多相單元所包圍環(huán)繞。此外，本發(fā)明也可有其它不同的實施
形態(tài)，增加更多的平行相單元而祇有較少的相電流數(shù)目；相電流相互偏移的相位 不平衡，如三相電流非以一120度相位相互偏移；同一磁道的各個電磁體組件
24的線圈上流通的電流為同相但大小不一定相同的相電流；等等。在本次公開中，僅祇顯示且描述本發(fā)明少量的各式各樣的一些例示。本發(fā)明能夠應(yīng)用在各式各樣的其它組合及環(huán)境中，而且能夠在不超過類似于上述說明之本發(fā)明概念的范圍內(nèi)改變或修正。
權(quán)利要求
1.一種多相旋轉(zhuǎn)電機，含有一個場磁鐵成員，具有二個或二個以上的磁道，而每一磁道為含永久磁鐵的磁性組件環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向配置以形成一輪狀環(huán)，且該磁性組件本身的磁極相互間約呈平行與軸向延展配置，與每一磁極極面祇顯示出一單一的磁場極性，以及該每一磁性組件本身的毗鄰磁極極面具有的磁場極性相反；一個電樞成員，具有的多相單元構(gòu)成以每相單元含有至少一個電磁體組件，而該每相單元與其它相單元相互間以磁性隔離，且該電磁體組件本身的極相互間約呈平行與軸向延展配置；其特征為該電樞成員的該每相單元的電磁體組件環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向與該場磁鐵成員的磁道其中之一呈同軸配置，以及該每相單元電磁體組件的每極極面各自與該呈同軸配置的磁道的該磁性組件磁極極面其中之一以徑向氣隙分隔；并且，藉由該多相單元的該每相單元各自與該場磁鐵成員的磁道其中之一呈同軸配置，以及在該與磁道其中之一呈同軸配置該每相單元電磁體組件流動一預(yù)定偏移值的交流電流，而導(dǎo)致該電樞成員與該場磁鐵成員間的一相對運動。
2. 如權(quán)利要求1的多相旋轉(zhuǎn)電機，其特征為該每相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁 道，與其它相單元的電磁體組件對應(yīng)的磁道不同。
3. 如權(quán)利要求2的多相旋轉(zhuǎn)電機，其特征為該每一電磁體組件都各自經(jīng)由非導(dǎo)磁 性材料組成的支撐構(gòu)造分別固定，使該每一電磁體組件相互間無鐵磁性的接觸。
4. 如權(quán)利要求1的多相旋轉(zhuǎn)電機，其特征為該電磁體組件具有線圈與導(dǎo)磁性的鏈 接部份，當(dāng)該電磁體組件的線圈加以電流激磁時，在該電磁體組件每極極面產(chǎn)生 一單一的磁場極性，并使該電磁體組件本身的毗鄰極極面產(chǎn)生的磁場極性相反， 而當(dāng)該線圈中通過的電流逆轉(zhuǎn)時，在該電磁體組件每極極面的磁場極性也隨之逆 轉(zhuǎn)。
5. 如權(quán)利要求2或3的多相旋轉(zhuǎn)電機，其特征為該場磁鐵成員每一磁道的該磁性 組件的每一磁極，與環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向排列的毗鄰磁性組件的毗鄰磁極， 沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向以磁極極性N/S連續(xù)交替配置。
6. 如權(quán)利要求5的多相旋轉(zhuǎn)電機，其特征為該電磁體組件的極的各自極面與隔 著徑向氣隙相應(yīng)的磁性組件的相應(yīng)磁極極面相互間的表面幾何形狀有差異。
7. 如權(quán)利要求5的多相旋轉(zhuǎn)電機，其特征為:該場磁鐵成員的每一磁道沿著環(huán)繞著 旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的毗鄰磁性組件相互間無鐵磁性的接觸。
8. 如權(quán)利要求7的多相旋轉(zhuǎn)電機，'其特征為:該磁性組件相互間無鐵磁性的接觸。
9. 如權(quán)利要求1的多相旋轉(zhuǎn)電機，其特征為:該每一磁性組件的永久磁鐵藉由導(dǎo)磁 性材料形成的鏈接部份結(jié)合成一整體，使形成磁性組件磁極的永久磁鐵在面向徑 向氣隙的表面祇顯示出一個單一的磁場極性，并與結(jié)合至磁性組件的鏈接部份的 永久磁鐵背面表面的磁場極性相反。
10. 如權(quán)利要求8的多相旋轉(zhuǎn)電機，其特征為:該電磁體組件的極的各自極面與隔著 徑向氣隙相應(yīng)的磁性組件的相應(yīng)磁極極面相互間的表面幾何形狀有差異。
全文摘要
一種多相旋轉(zhuǎn)電機具有一場磁鐵成員與一電樞成員，其場磁鐵成員具有二個或二個以上以含永久磁鐵的磁性組件構(gòu)成輪狀環(huán)的磁道，以及電樞成員的每相單元的電磁體組件與其它相單元的電磁體組件相互間以磁性隔離，且每相單元對應(yīng)的磁道可與其它相單元對應(yīng)的磁道不同。其中，在每一電磁體組件或每一磁性組件上，每一組件本身的極相互間約呈平行與軸向延展配置；且每相單元的電磁體組件分別與場磁鐵成員的磁道其中之一的磁性組件以徑向?qū)?yīng)。藉由在多相單元的每相單元流動一預(yù)定偏移值的交流電流，使每相單元的電磁體組件沿著環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向分別與場磁鐵成員的磁道其中之一的磁性組件相互作用，而導(dǎo)致電樞成員與場磁鐵成員間的一相對運動。
文檔編號H02K1/12GK101577452SQ20081006235
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者陸緯庭 申請人:聯(lián)塑(杭州)機械有限公司;陸孝庭