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Dokumentenidentifikation DE10261060A1 08.07.2004
Titel Gesamtabgleichsantriebsmotor beziehungsweise Gesamtbalanceantriebsmotor
Anmelder Yen, Chin-Fa, Taipeh, TW;
Yen, Kuo-Pin, Taipeh/T'ai-pei, TW
Erfinder Yen, Chin-Fa, Taipeh, TW;
Yen, Kuo-Pin, Taipeh/T'ai-pei, TW
Vertreter Kador und Kollegen, 80469 München
DE-Anmeldedatum 24.12.2002
DE-Aktenzeichen 10261060
Offenlegungstag 08.07.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.07.2004
IPC-Hauptklasse H02P 5/00
IPC-Nebenklasse H02K 11/00   
Zusammenfassung Es wird ein Gesamtabgleichsantriebsmotor offenbart. Der Antriebsmotor umfasst einen inneren Stator mit einer Vielzahl von geradzahlig konfigurierten N-S-Magnetpolen, wobei jeder Magnetpol unabhängig, allein zu einer N- oder S-Hauptmagnetpolkonfiguration und einem (neutralen) O-Magnetpol gebildet wird; einen externen Rotor mit einer Vielzahl von geradzahlig konfigurierten N-S-Magnetmodulen, wobei der N-S-Pol des magnetischen Eisenmoduls einzeln bei einer kontinuierlichen Phasen mit einer Differenz von 120° angebracht wird und jedes Magnetmodul vier Magnetpolen entspricht; und eine Schaltungsstruktur mit Brückenschaltung, Hall-Positionierungs-IC, CPU und Gleichstrom, die durch eine individuelle Einzelmodulspule bereitgestellt werden, verbunden durch eine Brückenschaltung, die miteinander verbunden werden und deren Betrieb der Kontrolle der CPU unterliegt, wodurch eine Polaritätsverteilung, ein Positionierungssystem, ein Geschwindigkeitskontrollsystem, eine Rotationssynchronisation und eine synchrone Detektions- und Geschwindigkeitskontrolle erhalten werden.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Herkömmliche Motoren umfassen meist eine einphasige oder dreiphasige 3:2-Konfiguration und daher ist der Antriebsmotor nicht abgeglichen beziehungsweise nicht ausbalanciert. Durch das nicht abgeglichene beziehungsweise nicht ausbalancierte Magnetfeld rotiert der Rotor bis zur Ausgangsleistung. Allerdings ist der herkömmlich Motor mit einem zylindrischen Rotor mit einem Permanentmagnet ausgerüstet und ist am äußeren Ende eines Stator-konjugierten Eisens mit induzierenden beziehungsweise stimulierenden Magnetspulen eingeschlossen und das Zentrum des Rotors ist mit einer Drehachse beziehungsweise Drehwelle versehen und die Drehachse beziehungsweise Drehwelle bewegt sich durch den Innenhohlraum des Stators, sodass der Rotor konzentrisch mit dem Stator rotiert.

Angesichts der obigen Kombination hat ein herkömmlicher Motor die folgenden Nachteile.

  • (1) Aufgrund der nicht abgeglichenen beziehungsweise nicht ausbalancierten Struktur zur Erzeugung einer anziehenden Kraft und einer abstoßenden Kraft des Nichtabgleichsaustausches verursacht der Nichtabgleich einen Verbrauch an Drehmoment und Energie.
  • (2) Ein herkömmlicher Antriebsmotor hat entweder eine hohes Drehmoment bei niedriger Rotation oder eine hohe Rotation bei niedrigem Drehmoment. Es ist schwierig, eine hohes Drehmoment bei hoher Rotation zu erhalten.
  • (3) Ein herkömmlicher Antriebsmotor verursacht eine Anziehung am „rückwärtigen Ende", was einen Leistungsverlust verursacht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Bezugnehmend auf 1 wird ein Gesamtabgleichsantriebsmotor gezeigt, der einen externen Rotormotor verwendet, und die Struktur umfasst Basiseinheiten, um einen externen Motor zu bilden. Wie in der Abbildung gezeigt wird, wird die Struktur des inneren Rotors 1 und des externen Rotors 2 und der Schaltungsstruktur 3 gezeigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Antriebsmotor gekennzeichnet durch:

den inneren Stator 1 mit einer Vielzahl von geradzahlig konfigurierten N-S-Magnetpolen 10, wobei jeder Magnetpol 10 unabhängig, allein zu einer N- oder S-Hauptmagnetpolkonfiguration und einem (neutralen) O-Magnetpol gebildet wird; in der vorliegenden Erfindung werden sechs Module gezeigt und jedes Modul hat vier Magnetpole, wodurch insgesamt 24 Magnetpole gebildet werden. Die Magnetpole entsprechen jeweils einer Vielzahl von Magneten 20 des externen Rotors 2.

Der externe Rotor 2 ist mit einer Vielzahl von geradzahlig konfigurierten Magneten 20 versehen. In der vorliegenden Erfindung werden drei N-Magnetpolmagnete (N1, N2, N3), drei S-Magnetpolmagnete (S1, S2, S3) und sechs Magneten verwendet. Im Hinblick auf die Konfiguration beziehungsweise Anordnung wird eine Vielzahl von N-Polmagneten und S-Polmagneten 20 einzeln bei einer kontinuierlichen Phase mit einer Differenz bzw. einer kontinuierlichen Phasendifferenz von 120 Grad angebracht und jedes Magnetmodul entspricht vier Magnetpolen 10.

Die vier Magnetpole 10 beinhalten zwei Magnetpole 10 mit einem gegenüber Magnet 20 entgegengesetzten Magnetismus, einen Magnetpol 10 mit einem neutralen Magnetismus und einen Magnetpol 10, der dem Magnetismus des Magnets 20 entspricht (zum Beispiel N, O, S, S oder S, O, N, N), und sie ersetzen sich kontinuierlich und in Kombination mit der Änderung des Magnetpols des Magnets 20 vom externen Rotor 2, um eine kontinuierliche Rotation aufrecht zu erhalten.

Bezüglich der Schaltungsstruktur 3 wird das Fließdiagram und Schaltungsdiagram gezeigt. Ein Brückenschalter 30 zusammen mit der Brückenschaltung 32, verwendet beim Betreiben der individuellen Einzelmodulspule, werden beim Anzeigen des Magnetismuswechsels beziehungsweise der Magnetismusänderung eines jeden Moduls von Magnetpol 10 verwendet, und der Hall Positionierungs-IC 33 kann eine Busdetektion des Magneten 20 des externen Rotors 2 liefern, sodass der externe Rotor 2 während Rotationsbeginn und Rotationsstopp der vorgesehenen Position des Magnetpols 10 des inneren Stators 1 entsprechen kann. Weiterhin werden die Brücke 30 und der Hall Positionierungs-IC 33 mit einer CPU 34 verbunden, anschließend wird mit einer Gleichstromversorgungsquelle verbunden. Folglich ist die CPU in Betrieb, um eine Polaritätsverteilung, ein Positionierungssystem, ein Geschwindigkeitskontrollsystem, eine Geschwindigkeitssynchronisation und die synchronisierte Detektions- und Geschwindigkeitskontrolle zu erhalten.

Wird Gleichstrom verwendet, beginnt der Motor bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Antriebsmotors sofort zu rotieren. Bezugnehmend auf die 3 und 4, die die Rotation des Motors zeigen, wird nachfolgend die Betriebsweise beziehungsweise Arbeitsweise des externen Rotors 2 erklärt.

Bei dem anfänglichen Betrieb des externen Rotors 2 unter Verwendung des N1-Magneten des Magneten 20 des N-Pols als eine Beispiel erzeugt der N1-Magnet 20 einen Betrieb in Uhrzeigerrichtung, wie in 4 gezeigt wird, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass der N1-Magnet 20 mit den vier Magnetpolen 10 versehen ist und durch den S-Magnetismus des Magnetpols 10 und die Anziehungskraft des Magnetpols 10 mit S-Magnetismus beeinflusst wird.

Gleichzeitig, in Kombination mit dem Magnetpol 10 mit N-Magnetismus am äußersten Ende, positioniert am Modul des Magnetpols 10, der die abstoßende Kraft liefert um die Rotation zu unterstützen. Um die Ausbalancierung beziehungsweise den Abgleich von Anziehung und Abstoßung aufgrund der Anwendung des geradzahligen Magnetpols 10 zu vermeiden und das Phänomen des Umkehrzugs zu vermeiden, wird der Magnetpol 10 mit geringem Wirkungsgrad zu einem „O"- oder neutralen Magnetpol gestaltet, ohne den Betrieb zu beeinflussen und Leistung zu verbrauchen. Folglich erzeugt der nicht abgeglichene beziehungsweise nicht ausbalancierte Magnetpol eine Wirkung mit N1-Magnet 20 einschließlich der Anziehung am vorderen Ende und dem Schub am rückwärtigen Ende, folglich kann durch den nicht abgeglichenen beziehungsweise nicht ausbalancierten Zustand eine gleichmäßige Rotation erreicht werden.

Wenn sich der N1-Magnet 20 langsam zu der Position des S1-Magneten 20 bewegt, haben sich die vier Magnetpole 10 mit S, O, N, N-Magnetismus, die dem S1-Magnet 20 entsprechen, was durch die Polaritätsverteilung der CPU 34 kontrolliert wird, bereits zu einer N, O, S, S-Magnetpolkonfiguration geändert (und wenn sich S3 Magnet 20 allmählich in Richtung N1-Position geändert hat, Magnetpol 10 entsprechend, hat sich dieser ebenso von N, O, S, S- zu S, O, N, N-Magnetpolkonfiguration geändert).

Als ein Resultat wird N1-Magnet 20 kontinuierlich bei einer anziehenden Kraft und einer abstoßenden Kraft ohne Widerstand gehalten, liefert aber eine perfekte Arbeitsleistung. Alle N-Polmagnete und S-Polmagnete, umgeben vom externen Rotor 2, mit solch einer nicht abgeglichenen beziehungsweise nicht ausbalancierten Leistungskombination, um eine Hochgeschwindigkeitsrotation, einen hohen Wirkungsgrad und ein hohes Drehmoment bereitzustellen.

Der Abgleich beziehungsweise die Balance des Antriebsmotors ergibt sich folgendermaßen: der externe Rotor 2 weist drei N-Polmagnete 20 in einem Winkelabstand von 120 und drei S-Polmagnete 20 auf und der innere Stator 1 weist sechs Module auf, wobei jedes Modul vier Magnetpole 10 hat, was insgesamt 24 Magnetpole 10 ergibt. Der Nichtabgleich beziehungsweise die Nichtbalance des Antriebsmotors liegt in der Kombination der 24 Magnetpole 10, wobei jeder Magnetpol 10 unabhängig voneinander ein N-, S-, oder O-Magnetpol sein kann. Die Änderung beziehungsweise der Wechsel der Polarität wird durch CPU 34 kontrolliert. Wenn jeder Magnet 20 einen Abstand jedes Magneten 10 bewegt, ändert sich die Polarität der entsprechenden vier Magnetpole 10 früher und daher wird eine anziehende Kraft, keine Wirkung oder Schubkraft, eine perfekte Kombination erhalten. Folglich wird eine stabile, sehr wirksame Leistungsausgabe erreicht und gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein perfekter Abgleich beziehungsweise eine perfekte Balance einer nicht abgeglichenen beziehungsweise nicht ausbalancierten Struktur erhalten.

Wenn der externe Rotor 2 zu rotieren beginnt und der Magnet 20 sich vom entsprechenden Magnet 10 wegbewegt, wird eine Anziehungskraft am rückwärtigen Ende gebildet und der Wirkungsgrad wird reduziert. Folglich wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Nachteil der Anziehung am rückwärtigen Ende gebildet und die Wirksamkeit wird reduziert. Folglich wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Nachteil der Anziehung am rückwärtigen Ende überwunden.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:

1: ist eine Schnittdarstellung der Struktur eines erfindungsgemäßen Motors.

2: ist eine Schaltungsstrukturdarstellung gemäß der vorliegenden Erfindung

3: ist ein Teilschaltungsdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung

4: ist eine schematische Ansicht, die die Wirkungsweise einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.


Anspruch[de]
  1. Gesamtabgleichsantriebsmotor, umfassend:

    (a) einen inneren Stator mit einer Vielzahl von geradzahlig konfigurierten N-S-Magnetpolen, wobei jeder Magnetpol unabhängig, allein zu einer N- oder S-Hauptmagnetpolkonfiguration und einem (neutralen) O-Magnetpol gebildet wird;

    (b) einen externen Rotor mit einer Vielzahl von geradzahlig konfigurierten N-S-Magnetmodulen, wobei der N-S-Pol des magnetischen Eisenmoduls einzeln bei einer kontinuierlichen Phase mit einer Differenz von 120 Grad angebracht ist und jedes Magnetmodul vier Magnetpolen entspricht; und

    (c) eine Schaltungsstruktur mit Brückenschaltung, Hall Positionierungs-IC, CPU und Gleichstrom, die durch individuelle Einfachmodulspule bereitgestellt werden, verbunden durch einen Brückenschalter, die miteinander verbunden werden und deren Betrieb der Kontrolle der CPU unterliegt, wodurch Polaritästverteilung, Positionierungssystem, Geschwindigkeitskontrollsystem, Rotationssynchronisation und synchrone Detektions- und Geschwindigkeitskontrolle erhalten werden
  2. Antriebsmotor nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Magnetpolen des inneren Stators mit sechs Modulen bereitgestellt werden, jedes Modul umfassend vier Magnetpole, was 24 ergibt, wobei die Anzahl gemäß der Größe des Motors erhöht oder erniedrigt werden kann.
  3. Antriebsmotor gemäß Anspruch 1, wobei eine Vielzahl an Magneten des externen Rotors mit zwei Modulen bereitgestellt werden, jedes Modul drei N-Polmagnete und drei S-Polmagnete umfassend.
  4. Antriebsmotor nach Anspruch 1, jeder Magnet des externen Rotors entsprechend jedem Modul des inneren Stators mit vier Polaritäten, jeweils beinhaltend zwei Magnetpole, die der Polarität des Magneten entgegengesetzt sind, einen neutralen Magnetpol und einen Magnetpol, der dem Magnetismus des Magneten entspricht.
  5. Antriebsmotor nach Anspruch 1, wobei die CPU sich ändert, um entsprechende Polarität der vier Magnetpole zu sein, wenn der Magnet jeweils um die Magnetpoldistanz bewegt wird, und eine Variation aufrecht erhält, um die Magnetismuskoordination des Magneten des externen Rotors aufrecht zu erhalten um ein kontinuierlichen Betrieb zu erzeugen.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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