50埋入轉(zhuǎn)子芯110中。與SPM相比，在IPM的情形下，永磁體150不太可能從轉(zhuǎn)子芯110分開(kāi)，磁阻扭矩(reluctanttorque)可以被積極地使用。應(yīng)注意，IPM被本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉，如典型地在用于例如空調(diào)設(shè)備或冰箱中的壓縮機(jī)的電機(jī)等中使用的那些。
[0048]圖3是定子200的一示例的透視圖。在此示例中，定子200包括第一定子芯210、第一齒220和線圈230。第一定子芯210可以是在旋轉(zhuǎn)軸線Z的方向上的環(huán)形薄金屬板的疊層。第一齒220可以在第一定子芯210的圓周方向上以相等的間隔環(huán)狀地布置在第一定子芯210的在旋轉(zhuǎn)軸線Z的方向上與轉(zhuǎn)子100的永磁體150面對(duì)的一個(gè)表面上。多個(gè)第一狹槽250由于第一齒220而形成在第一齒220之間以便容納分別繞第一齒220纏繞的線圈230，每個(gè)第一狹槽250具有凹入的形狀或部分矩形的形狀(具有矩形的三條邊)。第一狹槽250可以在第一定子芯210的圓周方向上以相等的間隔布置。換句話說(shuō)，第一齒220和第一狹槽250環(huán)狀地(即，在第一定子芯210的圓周方向上)彼此交替。
[0049]線圈230可以通過(guò)分別繞第一齒220纏繞線且使絕緣體(未示出)插設(shè)在線和第一齒220之間而形成。轉(zhuǎn)子100的永磁體150的數(shù)目與線圈230繞其纏繞的第一齒220的數(shù)目之間的關(guān)系將在隨后被描述。
[0050]圖4A是在組裝狀態(tài)下圖1的無(wú)刷電機(jī)10的透視圖，圖4B是圖4A的組裝后的無(wú)刷電機(jī)10的局部截面。圖5示出在線圈230繞第一齒220纏繞的組裝狀態(tài)下定子200的底部平面圖以及具有被組裝在轉(zhuǎn)子芯110上的永磁體150的轉(zhuǎn)子100的俯視平面圖。
[0051]參照?qǐng)D4A、4B和圖5，轉(zhuǎn)子100和定子200可以布置為使得轉(zhuǎn)子100的永磁體150在旋轉(zhuǎn)軸線Z的方向上分別面對(duì)設(shè)置在第一定子芯210上的第一齒220的端部221。也就是說(shuō)，永磁體150的上表面與第一齒220的下表面相對(duì)。通過(guò)這種布置，氣隙400形成在轉(zhuǎn)子100的永磁體150與第一齒220的相應(yīng)端部221之間，因此轉(zhuǎn)子100和定子200在旋轉(zhuǎn)軸線Z的方向上彼此間隔開(kāi)預(yù)定的小距離。
[0052]然而，在可選的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子100和定子200之間的相對(duì)布置可以不同。例如，轉(zhuǎn)子100可以可選地在旋轉(zhuǎn)軸線Z的方向上設(shè)置在定子200之上的某個(gè)距離處。線圈230纏繞的位置不限于定子200中的第一齒220，如下面描述的另一些示例中可見(jiàn)。
[0053]圖4C是被指定為10a的無(wú)刷電機(jī)的另一實(shí)施例的透視圖。在此示例中，與電機(jī)10的相比，多個(gè)線圈230在正交方向上纏繞。也就是說(shuō)，電機(jī)10a的線圈230分別繞第一狹槽250和第一定子芯210的上部纏繞從而分別部分地位于所述多個(gè)第一狹槽250內(nèi)。因此，在圖4C中，線圈230位于第一齒220之間并以相等的間隔環(huán)狀地布置。與繞第一齒220纏繞相比，當(dāng)線圈230如電機(jī)10a中一樣分別繞第一定子芯210纏繞時(shí)，線圈230可以被容易地組裝到定子200中。
[0054]因?yàn)檗D(zhuǎn)子100和定子200或200a如上所述地一起布置在旋轉(zhuǎn)軸線Z的方向上，在沿旋轉(zhuǎn)軸線形成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(例如，用于驅(qū)動(dòng)成像裝置的透鏡等的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中)，透鏡等可以布置在空心的轉(zhuǎn)子100和定子200 (或200a)內(nèi)。因此，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以被更容易地構(gòu)造并可以具有緊湊的尺寸。
[0055]在無(wú)刷電機(jī)10或10a中，當(dāng)電流施加電路施加電流到分別繞第一齒220纏繞的線圈230時(shí)，第一齒220/線圈230具有彼此交替的N極和S極極性。因此，在轉(zhuǎn)子100的正切方向上施加由第一齒220/線圈230和轉(zhuǎn)子的永磁體150的磁力產(chǎn)生的吸引力和排斥力，轉(zhuǎn)子100從而旋轉(zhuǎn)。
[0056]在如上所述的無(wú)刷電機(jī)10、10a中，第一定子齒220的數(shù)目不同于永磁體150的數(shù)目。然而，如果第一定子齒220和永磁體150 對(duì)應(yīng)地布置，則可以為分別對(duì)應(yīng)于彼此的第一齒220和磁體150之間的每個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)定驅(qū)動(dòng)級(jí)(driving stage)。
[0057]另一方面，在低速旋轉(zhuǎn)期間需要高扭矩的驅(qū)動(dòng)裝置中，可以使用無(wú)刷電機(jī)10或10a，其中第一定子齒220的數(shù)目不同于永磁體150的數(shù)目。在圖1至4B和圖5中示出的具體示例中，在電機(jī)10內(nèi)采用十二個(gè)磁體150和九個(gè)齒220/線圈230。
[0058]在圖1至4B和圖5的示例中，無(wú)刷電機(jī)10采用“游標(biāo)(vernier)結(jié)構(gòu)”，因此第一定子齒220和永磁體150不能分別對(duì)應(yīng)于彼此。(應(yīng)注意，圖4C的電機(jī)10a中定子齒220的數(shù)目被示為等于轉(zhuǎn)子100的磁偶極子的數(shù)目，但是可選地，它們可以不同，使得游標(biāo)結(jié)構(gòu)也可以被應(yīng)用到圖4C的電機(jī)10a的構(gòu)造，其中該圖4C的電機(jī)10a的構(gòu)造具有繞狹槽250和定子芯210的上部纏繞的線圈230。以下描述指的是電機(jī)10但是同樣可應(yīng)用于電機(jī)10a。)應(yīng)用游標(biāo)結(jié)構(gòu)的無(wú)刷電機(jī)10可以表示為等式(1):
[0059]Z2=Z!±P......(1)
[0060]Z2:轉(zhuǎn)子100的磁偶極子的數(shù)目，
[0061]Z1:定子200的第一齒220的數(shù)目，
[0062]P:定子200的磁偶極子的數(shù)目。
[0063]在等式⑴中，Z2表示由轉(zhuǎn)子100的永磁體150形成的磁偶極子的數(shù)目，P表示由定子200的線圈230形成的磁偶極子的數(shù)目。例如，由于圖5的無(wú)刷電機(jī)10的轉(zhuǎn)子100包括12個(gè)永磁體150，所以轉(zhuǎn)子100的磁偶極子的數(shù)目為6。定子200包括在第一定子芯210的圓周方向上布置的9個(gè)第一齒220。在三相無(wú)刷電機(jī)10中，九個(gè)第一齒220以相等的間隔布置，線圈230分別繞九個(gè)第一齒220纏繞。因此，定子200的磁偶極子的數(shù)目為3。換句話說(shuō)，當(dāng)使用三相無(wú)刷電機(jī)10時(shí)，布置在第一定子芯210上的第一齒220的數(shù)目可以為3的倍數(shù)，布置在轉(zhuǎn)子100上的永磁體150的數(shù)目可以根據(jù)等式⑴被確定為對(duì)應(yīng)于第一齒220的數(shù)目。盡管無(wú)刷電機(jī)10在此處描述的實(shí)施例中被示為三相無(wú)刷電機(jī)，但是在其它實(shí)施例中，第一齒220的數(shù)目和永磁體150的數(shù)目可以取決于無(wú)刷電機(jī)10的類型而改變，只要所述數(shù)目滿足等式(1)。此外，除了三相之外的多相位電機(jī)被考慮。
[0064]應(yīng)用了游標(biāo)結(jié)構(gòu)的無(wú)刷電機(jī)10的速度可以比普通無(wú)刷電機(jī)的速度小，且前者與后者的比值為P/Z2，因此扭矩密度可以增大。因此，圖1-5的無(wú)刷電機(jī)10可以以普通無(wú)刷電機(jī)的速度的一半被驅(qū)動(dòng)，并且能夠產(chǎn)生普通無(wú)刷電機(jī)產(chǎn)生的扭矩的兩倍的扭矩。因此，圖1-5的無(wú)刷電機(jī)10可以應(yīng)用于當(dāng)以低速使用時(shí)需要高扭矩的驅(qū)動(dòng)裝置，例如用于驅(qū)動(dòng)成像裝置的透鏡或其上安裝透鏡的鏡筒的驅(qū)動(dòng)裝置。
[0065]圖6A是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的無(wú)刷電機(jī)10’的分解透視圖，該無(wú)刷電機(jī)10’可以通過(guò)改變圖1的無(wú)刷電機(jī)10的定子200而構(gòu)造。圖6B是圖6A的無(wú)刷電機(jī)的組裝后的透視圖，圖6C是圖6A的無(wú)刷電機(jī)的局部透視圖。
[0066]在空心結(jié)構(gòu)(諸如用于安裝成像裝置的透鏡的結(jié)構(gòu)或其上安裝透鏡的鏡筒)中，用于構(gòu)造無(wú)刷電機(jī)10的空間會(huì)與成像裝置的鏡筒的尺寸直接相關(guān)，因此需要將無(wú)刷電機(jī)10設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸線Z的受限制的半徑內(nèi)。然而，對(duì)用于構(gòu)造無(wú)刷電機(jī)10的空間的限制會(huì)減小在其上磁力被施加在定子200和轉(zhuǎn)子100之間的表面的面積，還會(huì)減少每個(gè)線圈230的纏繞數(shù)目，因此無(wú)刷電機(jī)10的扭矩會(huì)減小。
[0067]參照?qǐng)D6A和6B，無(wú)刷電機(jī)10’包括定子200’和相對(duì)于定子200’旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子100。定子200’包括具有空心形狀的第一定子芯211、每個(gè)在旋轉(zhuǎn)軸線Z的方向上延伸并環(huán)狀地(即在第一定子芯211的圓周方向上)布置的第一齒220-1、具有空心形狀和第一齒220