专利名称：无刷直流马达及具无刷直流马达的吊扇装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无刷直流马达，特别涉及一种具无刷直流马达的吊扇装 置者。
背景技术：
传统无刷直流马达的吊扇，其无刷直流马达内包括钢片定子及轮穀转子，钢 片定子装于吊扇上方，其周围捆绕有多组激磁线圈，而轮毂转子的一侧具有容置空 间，使得定子可被放置于容置空间内，其容置空间的表面另设有多个永久磁铁，而 轮毂转子上方背对定子的一面设有一感应磁铁区，使得感应磁铁区上的各感应磁铁 分别与轮毂转子内的永久磁铁相对应且极性相同，另外感应磁铁区上方尚设有至少 一组磁极传感器，磁极传感器通过对应的感应磁铁，感测永久磁铁的磁极极性后(如N极或S极)，对定子激磁线圈上的电流加以控制，使定子的激磁线圈产生 感应磁场，其极性与转子的永久磁铁的极性产生互斥/互吸，以驱使轮毂转子依同 一方向持续转动，进而带动吊扇本体的扇叶转动。实用新型内容因此，本实用新型提供一种无刷直流马达及具无刷直流马达的吊扇装置，用 以提供简化的马达结构，以及增加感应磁极极性的准确性。为达成上述目的之一，本实用新型提出一种无刷直流马达，其中包括定子及 转子，转子包括一中空的环状体及一壳体，壳体可容纳环状体及定子，其中环状体 的顶部邻近外侧周缘的部份向上环设有一凸缘部，其底部固接于壳体内的表面，且 环绕于定子外围，环状体上沿其周围间隔地形成多个具有南/北磁极的^f兹区。而定 子上设有一感应电路，感应电路设有多个感应单元，各感应单元分别位于定子上， 接近凸缘部的位置，用以直接面对凸缘部上的磁区，进行磁性感测，当感应单元由 磁性的变化，而得知所面对的磁区有所改变时，无刷直流马达内的一控制电路便使 定子周缘的多个电磁线圈产生相对应的感应磁场，使得环状体因磁区与感应磁场磁性的异同而产生对应的转动，于是环状体便带动壳体转动。另外，本实用新型的无刷直流马达，可应用于一吊扇装置上，吊扇装置包括 有多个叶扇及上述的无刷直流马达，各叶扇分别等距地固定于转子上，使得吊扇装 置被无刷直流马达驱动后，无刷直流马达的转子可带动叶扇旋转。综上所述，本新型将感应单元设于定子上，直接感测转子磁区的变化，不需 加设感应磁铁，且直接感测转子磁区的变化，可简化无刷直流马达的结构，也可避 免提前或落后感应磁极极性的情事发生，造成各电磁线圈的感应磁场改变的误差。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细"i兌明如下'图1为绘制本新型吊扇装置的结构分解图。图2为绘制本新型的实施例中无刷直流马达内的局部结构分解图。 图3为绘制本新型的定子、环状体与支撑架的剖面关系图。主要元件符号说明1:吊扇装置231凸缘部101叶扇232凹陷部2:无刷直流马达241上壳体21:定子242下壳体210电磁线圈25:控制电路211枢轴251控制外盖212支撑架252盖体213支撑脚253底座214承载部254晶体管215开孔29,:感应电路23:转子291感应单元230环状体具体实施方式
以下将以附图及详细说明清楚说明本实用新型的精神，如熟悉此技术的人员 在了解本实用新型的较佳实施例后，当可由本实用新型所教示的技术，加以改变及 修饰，其并不脱离本实用新型的精神与范围。本说明书中所谓的上下方向，以各附图中所示的方向为基础，例如图2所示， 为绘制本新型的实施例中无刷直流马达内的局部结构分解图。其中感应电路29设 于定子21上，其他的位置关系同理可得之而省略其说明。本实用新型的一种无刷直流马达，此无刷直流马达不仅可应用于吊扇装置上， 其他如发电机、曝气机或电动机踏车、电动汽车用的轮毂马达亦可采用本无刷直流 马达，以求表现最佳的效能，于本实施例的较佳实施例中，在此以吊扇装置l作为 介绍，请参阅图1-3所示，图1为本新型吊扇装置的结构分解图，图2为本新型的 一较佳实施例中无刷直流马达内的局部结构分解图，而图3为绘制本新型的定子、 环状体与支撑架的剖面关系图。吊扇装置l包括有多个叶扇101及无刷直流马达2， 此无刷直流马达2至少包括有定子21、转子23及控制电路25,其中定子21为多 个金属片所迭合而成的圓盘体，其周缘由多组电磁线圈210所环绕而成，且定子 21的中央位置被一枢轴211所贯穿。而转子23包括一中空的环状体230,环状体230环绕于上述定子21的外围， 环状体230的顶部邻近外侧周缘的位置环设有一凸缘部231,而于其顶部邻近内侧 周缘的位置形成的一凹陷部232,使得环状体230的顶部朝中央的方向呈现出阶梯 的形状，且环状体2 30本身为可充磁的材质(如磁石或金属)，经由一充磁程序 (Impulse Magnetization),而于环状体230本身沿其周围的方向，间隔地进行 局部的充》兹化，使环状体230上间隔地形成多个^兹区，各石兹区依序环伺于环状体 230上，且各磁区的两端分别呈现南磁极(S )及北磁极(N )。或上述的环状体230 可改由其内表面设有多个永久磁铁(图中未示)。另外，转子23包括一壳体，壳 体可由上壳体241及下壳体242所组成，而定子21放置于环状体230内，而与环 状体230被容纳于壳体内，上壳体241或下壳体242的内面与环状体230相接，下 壳体242底面的中央位置并供抵靠枢轴211。另外，定子21上设有一支撑架2U，支撑架212固定于定子21接近凸缘部 231的一侧，并跨越一部份的电磁线圈210，支撑架212的顶面可放置一感应电路 29,感应电路29与多个感应单元Ml (于本实施例中为三个感应单元291,如霍 耳元件，Hall Sensor)电气连接，各感应单元291分别设于支撑架212上面对凸缘部231的一侧，使得各感应单元291可介于其中二电磁线圏210间，且略微伸入 凹陷部232的区域中，并与凸缘部231保持一距离，各感应单元291便可分别间隔 一电气角度(如]20度电气角)，而邻近凸缘部231上所对应的磁区的南或北磁 极，以对对应；兹区的磁极进行》兹性感测，如此，各感应单元291不仅可方便电磁线 圈210的制作，又可避免电石兹线圈210的干扰。本实施例中，为避免感应电路29及感应单元291过度接近电磁线圈210,而 受到过多的干扰，支撑架212以至少二个支撑脚213插设于定子21上接近凸缘部 231所设的开孔215,支撑架212接近凸缘部231的一侧呈弧状，其曲度约与环状 体230相同，并于此侧面上等距地设有一个承载部214,各承载部214朝定子21 表面的方向延伸，用以承载感应单元291。此无刷直流马达2尚可包括一控制电路25,此控制电路25于此实施例中被一 控制外盖251所容纳，控制外盖251由一盖体252及一底座253 (如金属座)所 组成，控制电路25与感应电路29电气导通，并于面对底座253的一面装设有多个 晶体管254 (MOSFET),当底座253与盖体252相组合后，底座25 3可供支撑控制 电路25,并与此些晶体管254直接接触，用以吸收此些晶体管254所发出的热量， 降低控制电路25的温度。当各感应单元291面对凸缘部231的磁区，而开始进行磁性感测时，若感应 单元291与所面对磁区的磁极距离最短时，此时感应单元291的磁通密度上升，上 述控制电路25的晶体管254便被导通，而以对应的电流方向激磁电磁线圈210， 使电磁线圈210产生感应石兹场，而环状体230的磁区与各电石兹线圏210的感应磁场 产生相斥或吸引，迫使转子23转动；或者，若感应单元291远离所面对磁区的磁 极时，感应单元291的磁通密度下降，上述控制电路25的晶体管254便被切断， 而环状体230仍受惯性作用，而持续地朝相同方向转动，如此，藉由持续改变电磁 线圈210的电流方向，以产生对应的感应磁场，使得环状体2 30可持续地转动。另外，各叶扇101的一端分别等距地固定于无刷直流马达2的下壳体242的 外部表面，使得吊扇装置1被无刷直流马达2驱动后，环状体2 30便可带动壳体转 动，进而带动叶扇101旋转。综上所述，本新型将感应单元291设于定子21上，直接感测环状体230磁区 的变化，反观先前技艺必须加设一感应磁铁，并通过对应的感应磁铁，感测永久磁 铁的磁极极性，故，本案与先前技艺比较下，本案不需加设感应磁铁，且直接感测 环状体230磁区的变化，可筒化无刷直流马达2的结构，也可避免提前或落后感应磁极极性的情事发生，造成各电磁线圏21 0的感应磁场改变的误差。虽然本实用新型已以 一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型， 任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润 饰，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种无刷直流马达，其特征在于，包括一定子，其中央被一枢轴所贯穿，且由多个金属片所迭合而成，其周缘由多组电磁线圈所环绕而成；一转子，包括中空的一环状体，该环状体环绕于该定子外围，该环状体的顶部朝中央的方向呈阶梯状，而分别形成邻近外侧周缘的一凸缘部及邻近内侧周缘的一凹陷部，该环状体沿其周围的方向间隔地具有多个具南/北磁极的磁区；以及一感应电路，设于该定子上，分别电气相接多个感应单元，每一该些感应单元分别，且邻近该凸缘部的一磁区，以对所对应的磁区进行磁极感测。
2. 如权利要求1所述的无刷直流马达，其特征在于，还包括一控制电路，该 控制电路与该感应电路电气导通，并于该感应单元得知所面对的磁区有所改变时， 该控制电路j更使每一该些电》兹线圈产生对应的感应磁场，而每一该些；兹区于对应感 应石兹场的》兹性，而产生对应的转动。
3. 如权利要求2所述的无刷直流马达，其特征在于，该环状体本身为可充磁 的材质，每一该些磁区经由 一充磁程序充》兹该环状体而成。
4. 如权利要求3所述的无刷直流马达，其特征在于，该转子尚包括一壳体， 该壳体可容纳该定子及该环状体，且该壳体内面与该环状体相接。
5. 如权利要求4所述的无刷直流马达，其特征在于，该定子上尚设置有一支 撑架，该支撑架包括多个支撑脚，分别设置于该定子上接近该凸缘部的 一侧； 一顶面，与该些支撑脚的一端相连接，并与该定子保持一定距离，用以放置 该感应电路；以及多个承载部，分别等距地设于该顶面面对该凸缘部的一侧，每一该些承载部 朝该定子表面的方向延伸，用以承载该感应单元。
6. 如权利要求2所述的无刷直流马达，其特征在于，该控制电路容纳于一控制外盖内，该控制外盖包括一盖体，用以容纳该控制电路；以及一底座，为金属材质，与该控制电路所装设的多个晶体管直接接触，用以吸 收该些晶体管所发出的热量及支撑该控制电路。
7. 如权利要求1所述的无刷直流马达，其特征在于，每一该些感应单元分别 间隔一电气角度，而对应该磁区的南/北磁极。
8. —种具无刷直流马达的吊扇装置，其特征在于，至少包括一无刷直流马达 及多个叶扇，其中该无刷直流马达包括一定子，其中央被一枢轴所贯穿，且由多个金属片所迭合而成，其周缘由多 组电^f兹线圈所环绕而成；一转子，包括中空的一环状体及一壳体，该壳体内容纳该环状体及该定子， 并与该环状体相接，而该壳体外的一侧分别连接每一该些叶扇的一端，该环状体环 绕于该定子外围，该环状体的顶部朝中央的方向呈阶梯状，而分别形成邻近外侧周 缘的一凸缘部及邻近内侧周缘的一凹陷部，该环状体沿其周围的方向间隔地具有多 个具南/北^兹极的^兹区；以及一感应电路，设于该定子上，分别电气相接多个感应单元，每一该些感应单 元分别邻近该凸缘部的一磁区，以对所对应的磁区进行磁极感测；以及一控制电路，与该感应电路电气导通，并于该感应单元得知所面对的磁区有 所改变时，该控制电路便使每一该些电磁线圈产生对应的感应磁场，而每一该些磁 区于对应感应磁场的磁性，而产生对应的转动，以供带动该些叶扇转动。
9. 如权利要求8所述的吊扇装置，其特征在于，该定子上尚设置有一支撑架， 该支撑架包括多个支撑脚，分别设置于该定子上接近该凸缘部的一侧； 一顶面，与该些支撑脚的一端相连接，并与该定子保持一定距离，用以放置 该感应电路；以及多个承载部，分别等距地设于该顶面面对该凸缘部的一侧，每一该些承载部 朝该定子表面的方向延伸，用以承载该感应单元。
10.如权利要求8所述的吊扇装置，其特征在于，每一该些感应单元分别间隔 一电气角度，而对应该磁区的南/北磁极。
专利摘要一种无刷直流马达包括定子、转子及控制电路，转子包括中空的环状体，环状体环绕于定子外围，其顶部邻近外侧周缘的部份向上环设有一凸缘部，并沿其周围间隔地形成多个具有南/北磁极的磁区。定子上设有与控制电路相导通的一感应电路，感应电路设有多个感应单元，各感应单元分别位于定子上，接近凸缘部的位置，用以直接面对凸缘部上的磁区，进行磁性感测，当感应单元由磁性的变化，而得知所面对的磁区有所改变时，控制电路便使定子周缘的电磁线圈产生对应的感应磁场，使得环状体因磁区与感应磁场磁性的异同而产生对应的转动。
文档编号H02K11/00GK201118418SQ20072018191
公开日2008年9月17日 申请日期2007年10月11日 优先权日2007年10月11日
发明者蒋继宏 申请人:文来机电股份有限公司