专利名称：低成本多极电机结构及制造方法
技术领域：
本发明涉及低成本多极电机结构及制造方法，更具体地是涉及包括罩极式，固定分相电容器式，步进式，开关磁阻式及其它型式电机在内的各种不同型式与类型多极电机的制造中的新的与改进的结构与技术。
众所周知C框架电机的结构以及其所采用的制造技术使得制造的这类电机是最经济的电机之一。不同于大多数具有向内伸展磁极的圆形或具有其它环形定子的电机，它们必须由昂贵的绕组绕制设备来绕制并且是一个耗时的生产过程，而C框架电机就可以将单独绕制的线架安装在端柱上，然后将其紧固到含有转子开口的相分开的侧柱上以组成闭合的定子磁路。转子开口中放入转子，它由C框架电机闭合磁路中流动的磁通来驱动。在本发明之前的本发明人的专利申请与本申请中，这类传统的C框架电机一般限于双极电机。
当前的四极或其它高阶多极电机目前还是用具有向内伸展磁极的圆形或其它环形定子环制成，磁极上用导电绕组缠绕。这些包括一些两极电机，但大多数是四极与六极电机，其中含有罩极式电机，固定分相电容器式电机，步进电机，开关磁阻电机以及各种其它类型的多极电机。
在传统两极C框架电机结构中，所采用的第一个导磁薄片迭层其一端配有一列转子开口而另一端则配有一列U形开口。在把一个单个的导电绕组装在单独的细长的第二个薄片迭层上后，再将这个单独的簿片迭层安装到第一个薄片迭层并横跨在第一个薄片迭层所配置的一列U形开口上以组合闭合磁路。为了形成感应磁路，第二个薄片迭层上也设有绕组缠绕区域，其中可布以导电绕组，用于将磁通导入安装在第一个薄片迭层中配置的转子开口中的转子中。
在本发明人的1995年1月31日提交的08/381,87号题为《双线架C框架电机及其制造方法》的专利申请中，已发现第一个薄片迭层的两个分开的侧柱都可以用来缠绕绕组。特别是在第一个薄片迭层上如果其分开的侧柱上绕组缠绕区域位于其上配置的转子开口及转子附近，还可以得到其它一些重要的优点。这种结构使得导电绕组可以安装在分开的侧柱上，从而可以得到更大或更有效的通过感应磁路转子的磁通量。而且形成位于每一个分开侧柱上的导电绕组的导线也比在传统C框架电机结构中的单个导电绕组的长度少一半。同时导线的直径也可以减少。安装在第一个薄片迭层的每对分开的侧柱上的导电绕组的长度可以只用不到一半的原因是由于与传统C框架电机结构中单个导电绕组相比较位于分开的侧柱上的两个导电绕组它具有更长的缠绕长度以及更小的平均缠绕直径。这样位于一个分开侧柱上的每一个导电绕组就具有较短的导线长度。此外，对于这两组导电绕组来说也可以在导线的直径上予以减少。直径减小的理由也是基于每个导电绕组的导线长度缩短了，两个导电绕组具有更大的缠绕面积，在第一个薄片迭层上分开的侧柱上的分开的导电绕组的位置更接近于配置的转子开口与转子。
导电绕组的位置接近，可以提供更有效的从感应磁路中通过磁极流入转子的磁通流量。在某些情况中，由于磁路长度的减小还可以减小电机的总体尺寸。实际上性能测试表明，具有这种结构的电机比起如上所述形式的传统C框架电机来说具有更大的总体效率。
传统的C框架电机以及上面介绍的改进型的双线架C框架电机还仅限于两极结构；本发明人于1995年1月31日提交的08/381,188号题为《双线架四极电机及其制造方法》美国专利申请公开了一种改进的双线架四极电机的结构。
为了理解所述双线架四极电机结构的优点，很重要是要理解现有的四极电动机是如何构造的。现有的四极以及其它高阶多极电机一般都是制成圆环形或其它闭合元件，磁极等距离分布在元件的内周上。这种现有的四极或其它高阶多极电机选用了圆形或其它闭合形结构，这是由于它们能够在大多数经济的设计中形成最短的磁路，所以它们能够适用于种种不同的最终用户使用，但是这种四极及其它高阶多极电机的提高成本与费效比上还存在不少内在的局限性。
与这类已有的电机相比较，在美国专利申请08/381,188中公开了一种双线架四极电机，它具有从容纳有装入转子的转子开口处四极中心部分向两侧伸展的分开的成对侧柱。并在每一个分开的侧柱的自由端上，装有横跨在这些分开的侧柱上的端柱(磁轭)。在还未将端柱装附在其上之前，先将线架装在中心部分两侧的分开的成对的侧柱的每一个侧柱上。采用这种“足迹”设计方法，以及从缠绕在每一个绝缘线架上导电绕组所需要的材料总量来看，这种结构都可以取得实质性的节约。例如，位于中心部分两侧的分开的每一个侧柱上的导电绕组比等效磁路的单个的导电绕组可以节省一半的长度，而且导线直径也可以减少，其原因和双线框两极C框架电机相同。
除了No.08/381,187中的双线框两极C框架电机以及No.08/381,188中的双线架四极电机，参照上述一些设计原理在加上其它新的和改进特征，已发明出多种其它的低成本多极电机，从而把这一技术广泛应用许多电机中。这类电机包括四极、六极及六极罩极式电机，两极、四极及六极固定分相电容器式电机，步进式电机，包两极、四极、六极多极开关磁阻电机以及其它多极开关磁阻电机与各种其它型式的多极电机。这样如上所述的在C框架电机结构与制造中的一些固有的优点也可以用于许多其它和不同种类的电机中，这从以下的详细说明中会变得更加清晰。
本发明的目的与优点包括提供新的与改进的低成本多极电机；提供包括罩极电机在内的新的与改进的四极、六极与八极电机；提供新的与改进的两极、四极、与六极固定分相电容器式电机；提供新的与改进多极步进电机；提供包括两极、四极、六极与其它多极开关磁阻电机的新的与改进的多极开关磁阻电机；提供用于各种不同场合和用途的新的与改进的多极电机；提供能明显减少所需材料量的新的与改进的多极电机；提供上述多极电机，它可明显地节约在导电绕组所需材料量，在某些情况，也可明显节约形成感应磁路的导磁装置的材料量；提供上述多极电机，不仅这类电机在结构上可明显节约实际材料，也可使许多现有电机效率和总体性能提高；提供上述多极电机结构，它可以很容易地适用本制造工艺技术，而不需要进行实质性的修改与步动，并和已有的结构相比可以提供高效低成本的电机；提供用于制造这类低成本多极电机的新的与改进的方法；以及提供新的与改进的方法形成低成本、高效率的多极电机在不对众知的制造工艺技术进行实质性的修改与变动的情况下，可提供可靠与连续的操作。
简单地说，本发明的低成本多极电机包括导磁薄片迭层，每一个具有含有转子开口的多极中心部分以及沿中心部分四周的空间区域内向外展开的相邻而又分开的侧柱，并终于其外面的悬空端。组合的薄片迭层还提供了层迭而成的相邻的侧柱，它们位于配置有放入转子的转子开口的层迭的中心部分的四周空间区域内。每一个层迭的侧柱还具有组合的预定外部截面的绕组缠绕区域。导电绕组位于至少一个层迭的侧柱的绕组缠绕区域内。还提供单独的导磁薄片迭层装附在相邻而又分开的侧柱的外部的悬空端上。
在一些实施例中，相邻而又分开的侧柱是从背向中心部分的区域上伸展的。导电绕组可以位于每一个由这样形成的相邻而又分开的侧柱上。在某些情况下至少应有一对相邻而又分开的侧柱可以是从中心部分向两侧区域上伸展的。在另一些情况下，至少有一对附加的相邻而又分开的侧柱从中心部分向两侧区域的中间部位由中心部分向外伸展。更有些情况下，有三对分开的并相背的侧柱从背向中心部分向外伸展。
对于罩极电机，正如在上述专利申请中的两极与四极双线架结构中所显示的。罩极元件可以位于转子开口四周的相应形式的开槽内。
对于两极固定分相电容器式电机，第一个导电绕组可以位于中心部分一侧的相邻而又分开的侧柱上，而第二个导电绕组可以位于中心部分对面侧的每一个相邻而又分开的侧柱上，而且第一个绕组与第二个绕组相连接，第一个或第二个绕组中与电容器相连接以形成电机。在某些情况下，第一个绕组可以是主绕组而第二个绕组是副绕组。而在另一些情况下，第一个绕组是副绕组而第二个绕组则是主绕组。
对于四极固定分相电容器式电机，主绕组与副绕组以相间隔的方式位于由中心部分两侧上的四个相邻而又分开的端柱组成的成对的相邻而又分开的端柱上，位于相邻而又分开的端柱上的主绕组与副绕组彼此相连，至少有一个在中心部分两侧的副绕组与电容器相连接以形成电机，对于六极罩极电机，导电绕组可以位于围绕中心部分四周分布的三对散开的相邻而又分开的侧柱中的每一个相邻而又分开的侧柱上。在某些情况下，六极电机可以构成开关磁阻电机。
对于六极固定分相电容器式电机，导电主绕组与导电副绕组以相间隔的方式位于沿中心部分四周空间分布的三组侧柱中的每一组相邻而又分开的四个侧柱上。
对某些四极电机的结构，导电绕组位于四极中心部分两侧的三个相邻而又分开的侧柱的中间侧柱上，四极中心部分每一侧的中间侧柱接近N极，而每一个中间侧柱两侧的相分开的侧柱则接近S极。
对于八极罩极电机，导电绕组位于中心部分两侧的成对的相邻而又分开的侧柱的每一个相邻而又分开的侧柱上，单独的端部的导磁薄片迭层用以装附在中心部分两侧的每一对相邻对的相邻而又分开的侧柱的外部的悬空端上。
对于步进电机，导电绕组位于导磁薄片迭层的八极中心部分两侧的相邻而又分开的侧柱的每一个相邻而又分开的侧柱上，而单独的端部的导磁薄薄片迭层则装附在中心部分两侧的每对相邻对的相邻而又分开的侧柱的外部悬空端上。在八极中心部分的转子开口上沿开口四周设有沿周向内开槽的定子齿槽。永久磁铁的转子装入转子开口中，转子两侧的一半齿数与定子相比相差一个齿宽。通过把这两组由四个间隔安排的绕组彼此串联，并加上时间相位移的电流源去步进转子，就能使转子在转子开口内旋转。
对于多极开关磁阻电机，提供了每个上都具有接纳转子的转子开口的多极中心部分与一对相分开的侧柱。转子包括按预定沿周相隔开的位置与多极中心部分磁极相偏置的磁极。导电绕组则位于相分开的侧柱对的每一个相邻而又分开的侧柱上，单独的端部的导磁薄片迭层则装附在这对相分开的侧柱的外部悬空端上以组成电机，这类多极电机可以包括两极、四极、六极以及其它多极开关磁阻电机结构。
构造这类低成本多极电机的新的与改进的方法包括单独的侧柱与端柱层迭薄片的形成，并将这些层迭薄片组合用在电机上，还包括以下一些步骤在细长的薄片卷材上将具有转子开口的中心部分以及至少一对由中心部分伸展的侧柱的侧柱薄片冲裁出来，并以彼此镜象相映关系来组成相邻的侧柱薄片，每个侧柱薄片至少具有相分开的一对侧柱，并在每一个细长卷材上冲裁至少一个端部薄片，用以装附在至少一对相分开的侧柱的外部悬空端上，端部层压薄片可以处于一对相分开的以镜象相映布置的侧柱薄片之间的空隙处。
对于某些方法，每一个侧柱薄片都具有由中心部分两侧的一对相分开的侧柱所形成。这样侧柱薄片的每一侧都包括具有一个端柱薄片的一对相分开的侧柱，端柱薄片则在每一对相分开的侧柱中间的材料上冲裁出来。
每一个侧柱薄片可以包括在中心部分两侧的两对相分开的侧柱以及一个端部薄片，端部薄片则附着在中心部分每一侧的两对侧柱的外部悬空端上，它们也可以从细长的薄片卷材上在相邻的镜象薄片的相反且相分开的侧柱之间冲裁出来。每一个侧柱薄片还可以包括在中心部分两侧上两对相分开的侧柱以及一个端部薄片，端部薄片则附着在两对相分开的侧柱的每一对的外部悬空端上，也可以从细长薄片卷材上由中心部分每一侧的两对相分开的侧柱的每一对相分开的侧柱之间冲压出来。
端部薄片也可具有从它的外部端部延伸的具有U形的端柱，这样就需要相应地减小侧柱的长度。根据需要相应于侧柱长度的延伸或缩小这类U形端部薄片的端柱也可以具有不同的长度。
另一种形成某种多极电机的方法包括形成单独的侧柱与端部薄片以把这些薄片组合用于电机中，以及包括从细长薄片卷材上把每一个具有转子开口的中心部分并至少具有一对从中心部分延伸的相分开的侧柱的侧柱薄片冲裁下来，相邻的侧柱薄片都是以至少每个侧柱薄片以彼此重迭关系组成一对相分开的侧柱从每个细长薄片卷材上把附装在每一个侧柱薄片中至少一对相分开的侧柱的外部悬空端上的至少一个端部薄片冲裁下来，端部薄片在侧柱薄片的相分开的一对侧柱的中间或是横向或是纵长地安排。相邻侧柱薄片也可以由横跨在相邻侧柱薄片的另一对相分开的侧柱的方向上延伸的一对相分开的侧柱形成。
通过以下对本发明的具体详细的描述，本发明的电机的结构和制造方法的这样那样的目的和优点将更加清楚。
图1是根据本发明的散导构造的一种形式的低成本两极固定分相电容器式电机的透视图；图2是图1所示两极固定分相电容器式电机的侧视图；图3是图1所示两极固定分相电容器式电机的部件分解侧视图；图4是图1所示两极固定分相电容器式电机的俯视图；图5是图1所示两极固定分相电容器式电机的仰视图；图6是图1所示两极固定分相电容器式电机按图4沿线6-6的剖面侧视图；图6A是图1-8两极固定分相电容器式电机的变形设计的部件分解侧视图；图6B是图1-8两极固定分相电容器式电机的变形设计的部件分解侧视图；图6C是图1-8两极固定分相电容器式电机的变形设计的部件分解侧视图；图6D是图1-8两极固定分相电容器式电机的变形设计的部件分解侧视图；图7是图1所示两极固定分相电容器式电机用的迭片的制造方法的模板布置图；图8是图1所示两极固定分相电容器式电机的侧视图，并说明各个副绕组与主绕组以及相应的电容器之间的连接，并以此作为主副绕组之间以及与电容器相连接的一种方法的实例；图9是图10-16所专门说明的一种型式的四极固定分相电容器式电机的侧视图，并说明组成四极固定分相电容器式电机的辅、主绕组以及电容器之间的连接；图10是根据本发明教导构造的四极固定分相电容器式电机的透视图；图11是图10所示四极固定分相电容器式电机结构的侧视图；图12是图10所示四极固定分相电容器式电机迭片与绕组的部件分解侧视图；图13是图10所示四极固定分相电容器式电机的俯视图；图14是图10所示四极固定分相电容器式电机按图13线14-14的剖面侧视图；图15是用于图10-14所示四极分相电容器式电机迭片制造方法的模板布置图；图16是根据本发明的教导构造的四极步进电机的侧视图；图17是根据本发明的教导构造的六极罩极式电机的透视图；图18是图17所示六极罩极式电机的侧视图；图19是图17所示六极罩极式电机的俯视图；图20是用于图17所示六极罩极式电机的迭片与绕组部件分解侧视图；图21是图17所示六极罩极式电机的端视图；图22是图17所示六极罩极式电机沿图21线6-6的剖面侧视图23是用于图17-22所示六极罩极式电机迭片的制造方法的模板布置图；图24是根据本发明教导构造的六极罩极式电机修改形式的侧视图；图25是图24所示修改后的六极罩极式电机的迭片与绕组的部件分解侧视图；图26是用于图24所示修改后六极罩极式电机迭片制造方法的模板布置图；图27是根据本发明教导构造的六极开关磁阻电机的侧视图；图28是用于图27六极开关磁阻电机的迭片与转子制造方法的模板布置图；图29是根据本发明教导构造的八极罩极式电机的透视图；图30是图29所示八极罩极式电机的侧视图；图31是用于图29所示八极罩极式电机的迭片与绕组部件分解侧视图；图32是图29所示八极罩极式电机的俯视图；图33是沿图32线33-33八极罩极式电机的剖视图；图34是用于图29-33八极罩极式电机的迭片制造方法的模板布置图；图35是根据本发明的教导构造的修改后的四极罩极式电机的侧视图；图36是用于图35所示修改后四极罩极式电机的迭片与绕组的部件分解侧视图；图37是根据本发明的教导构造的两极开关磁阻电机的侧视图；图38是根据本发明教导构造的四极开关磁阻电机的侧视图；图39是根据本发明教导构造的六极固定分相电容器式电机的透视图；图40是图39所示六极固定分相电容器式电机的侧视图；图41是图39所示六极固定分相电容器式电机部件分解侧视图；图42是用于图39所示六极固定分相电容器式电机的迭片制造方法的模板布置图；图43是图39-41所示结构的六极固定分相电容器式电机修改形式的侧视图；图44是图43所示六极固定分相电容器式电机部件的分解侧视图；图45是模板布置图，示出了用于图43-44六极固定分相电容器式电机的迭片的一种制造方法；
图46是如图24-26所示的，具有安装在中心部分四周空间分布的三对相邻而又相分开的端柱上，如图47所示的线架结构的六极罩极式电机的侧视图；图47是用于图46所示型式的六极罩极式电机的线架结构的侧视图；图48是如图29-33所示型式的，具有安装在中心部分每一侧的相邻而又相分开侧柱上的，如图49所示的线架结构的八极罩极式电机的侧视图；图49是用于图48所示八极罩极式电机中的一组相邻而又相分开的线架的结构的侧视图。
所有附图中的标号是相应的。
下面详尽的说明作为实例而不作为限制来说明本发明。本说明可以使本领域的技术人员实施和利用本发明，同时说明了其它实施例和变形，包括目前看来是最好的实施方式。
在讨论本发明在其各种形式中的特有的创新与独有的方面前，首先要提到专利申请08/381,187的背景和内容，其中，第一层迭片的两个相分开的侧柱上都可用以缠绕绕组，不论其截面形状是典型的四边形(正方形或矩形)还是四边形以外的多边形。不记在那一种情况下，如果相分开的侧柱的绕组缠绕区域位于靠近第一层迭片的接纳转子的转子开口处，就可以得到一些重要的优势。安装在相分开的侧柱上的导电绕组比起传统的C框架结构来说可以在感应磁路中提供更大的以及更有效的磁通量。位于每一个侧柱上的形成每一个导电绕组的导线不仅比在传统感应磁路中单个导电绕组的长度小一半，而且导线的直径也可以缩小。直径缩小的原因是由于比单个导电绕组的长度可以少于一半的更短的导线长度，导电绕组更大的缠绕表面积，以及在相分开的侧柱上的相分开的导电绕组相对于配有的转子开口与转子有更接近的位置。1995年1月31日提交的专利申请No.08/381,188中提出，双线架四极电机可以由包含用以接纳转子的转子开口的由四极中心部分向两侧伸展的相分开的成对侧柱来构造。并在端柱横跨地装附在相分开的成对侧柱上面之前，导电绕组就可以安装在中心部分两侧的相分开的成对侧柱的每一个侧柱上。采用这种新的改进的结构不仅因为采用“足迹”设计思想，而且还因为导电绕组的所需材料量而节约了成本。例如，位于中心部分两侧上每一个相分开的侧柱上的导电绕组就可以比单个导电绕组的在等效感应磁路中的长度小于一半，而且由于导电绕组的更大的纺绕表面积的更短的导线长度，也使得导线的直径也得以减小。尽管“足迹”设计节约了材料，以及导电绕组所需材料量的节约，由于这种电机在设计时考虑到两端效果所以这种电机的运行性能或效率也不会削弱。
正如下面讨论中可以看到的，上述专利申请中提出的一些原则已在本发明的一个或多个实施例中也被采用，另外还有赋予各种电机具有特定结构的其它新颖和独特的特点，下面将详细讨论。
本发明公开了各种多极电机结构以及包括下列各种不同实施例的制造方法；图1-8揭示了两极固定分相电容器式电机及在细长薄片卷材上用于这种电机的层片的有关制造方法；图9-15揭示了四极固定分相电容器式电机及用于这种电机层片的有关制造方法；图16揭示了由类似于图9-15所示的电机与方法的层片构造的四极步进电机；图17-23揭示了六极罩极电机及用于这种电机层片的有关制造方法；图24-26揭示了六极罩极电机的修改形式以及用于这种电机层片的有关制造方法；图27-28揭示了六极开关磁阻电机以及用于这种电机层片的制造方法；图29-34揭示了八极罩极电机以及用于这种电机层片的有关制造方法；图35-36揭示了四极罩极式电机的修改形式；图37-38显示了两极和四极开关磁阻电机；图39-42显示了六极固定分相电容器式电机以及用于这种电机层片的有关制造方法；图43-45显示了六极固定分相电容器式电机的修改形式以及用于这种电机层片的有关制造方法；以及图46-49显示了用于某些电机结构中的线架结构。
所有上述电机都是根据本发明的教导构造的，且部分地基于上述专利申请。从这些教导中可以很清楚即使不是根据下面要介绍的附图的说明或者说明也可以构造其它或不同的电机。
下面将大致按上面所列的次序以及参阅附图对本发明的每一个实施例加以介绍。
图1-8所示的两极固定分相电容器式电机包括由同一结构的一组导磁迭压层片组成的第一个侧柱层片迭3，层片具有用以接纳转子9的转子开口7的多极中心部分5，转子开口处也是由同一圆形结构的这一组导磁迭压层片形成。围绕每一个转子开口处7排列在时钟12时，3时，6时，以及9时位置处的四个浅区或磁阻气隙11用以限定四个共有的半极12。
从多极中心部分一侧伸展的是相分开的两对相分开的侧柱，其中一对相分开的最内部的侧柱13,13以及一对相分开的最外面的侧柱15,15，如图3所示。请注意到相分开的最内部的一对侧柱13,13是位于转子开口7内6时位置上的磁阻气隙的两侧，而两个最外面的侧柱15,15，则连接到位于在转子开口7相应于3时与9时位置处的磁阻气隙11,11上方的中心部分上。在最内部侧柱13,13中间是一个宽度相应于位于6时位置上的磁阻气隙11宽度，长度稍长于最内部侧柱13,13的矩形气隙17，可以从图3的部件分解图上清晰地看出。两个最外面的侧柱15,15与两个最内部侧柱13,13以及通过镜象相映的两个L形开口19,19与中心部分5相分开。每一个L形开口19的下部或水平部分别和最内部的和最外面的侧柱13,15相互隔开，而每一个L形开口19的较小的上部或垂直部分则使最外面的侧柱15与中心部分分开。为了在每一个薄片迭层3的两侧开设螺栓开口23，在L形开口19的上端，邻近转子开口7内3时或9时位置处的一个磁阻气隙11处使L形开口19沿径向向内辐射成曲线以提供增大的区域21。每一个螺栓开口23插入一个安装螺栓(图中未画)用以支撑转子托架(图中未画)，并用以支撑转子9使之相对于在薄片迭层3中的转子开口7旋转。这样每一个最外面的侧柱15,15就与最内面的侧柱对13,13相分开，以及当它与时钟3时与9时磁阻气隙11,14上方的多极中心部分相连时，就与转子开口7的在3时与9时位置处的磁阻气隙11,11相分开。
在从相分开的成对的最内和最外部的端柱13,13与15,15的多极中心部分的另一侧分别是单独一对相分开的侧柱25,25。每一个侧柱25,25具有两倍于在多极中心部分5的另一侧的每个最内部的和最外面的侧柱13,13与15,15的宽度。
具有事先缠绕导线的单个绝缘线架27形成绕组29，它安装在中心部分5一侧的两个相分开的最内部的侧柱13,13上，而事先缠绕导线的绝缘线架31形成绕组33，它安装在中心部分5的另一侧的每一个相分开的迭压侧柱25,25上。每一个绝缘线架通常都是矩形形状，以分别相应于在中心部分5一侧的每一个迭层的最内部侧柱13,13，以及在中心部分5另一侧的每一个矩形截面的迭压侧柱25,25的矩形外截面。当然如果需要也可以使迭压侧柱为正方形截面或者圆形的截面，正如1995年1月12日提交的题为《用于电磁感应装置中可变层迭片的可控可调整制造方法与设备》的No.08/373,035美国专利申请所公开的。
当绝缘线架27安装在相分开的最内部侧柱13,13以及成对的线架31,31安装在多极中心部分5的另一侧的相分开的侧柱25,25上以后，为了提供一个闭合的磁路，第二个迭压的端部导磁层片就可以装附在每一个相分开的侧柱的外部悬空端上。特别是，单独的迭压的端部导磁层片35用来装附在每一个相邻的最内部和最外面的侧柱13,15的外部悬空端上。这样每一对最内部的和最外面的侧柱13,15及15,13和另外的导磁层片迭层35,35装在一起。为此目的，在每一个最内部的与最外面的侧柱13,15的外部悬空端上分别设有凸出的紧固元件37用以与在每一个端部迭压层片35,35上形成的相应形式的凹窝37进行互补的紧密啮合。同样相对于在多极中心部分5另一侧的相分开的迭压层片25,25来说，在每一个侧柱25的外部悬空端上也设有凸出的紧固元件41以与在安装到相分开的迭压侧柱层片25,25的外部悬空端上的迭压端部层片45上形成的相辅形式的凹窝紧密地啮合。
如果需要，端部层片35,35以及45也可以具有从其外部端部伸长的U形端柱，这时就需要相应地减小在多极中心部分9一侧上的侧柱13,15与13,15的长度以及在另一侧相分开的侧柱25,25的长度。这种选择如图6A与6B所示。
特别是端部层迭片35,35与45如图6A与6B所示可以有两种不同形式的U形结构。在图6A中，每一个U形端部层片35具有相分开的端柱36，而且每个还都有凹窝38,38用以接受由中心部分5的相应区域上伸展的凸片40,40。端部层片45也可以类似地构造成具有相分开的端柱42,42的U形状，并也具有凹窝44,44用以接受由中心部分5相应区域上伸展的凸片46,46。当然如果需要凹窝与凸片也可以反过来设置，在相分开的端柱上设有凸片而在中心部分5中设有凹窝。图6B与图6A类似，仅将相分开的侧柱13,13,15,15与25,25缩短以与更小的U形端部迭压层片35,35与45配合。
图6C与6D显示了图1两极固定相电容器式电机的另一种可能的变形。图6C中单一的副绕组48缠绕在端部层片上以代替原相分开的副绕组31,31。与相分开的副绕组31,31相比较，单一副绕组48将需要等效的缠绕匝数。图6D显示了端部迭压层片45与迭压侧柱层片3，在这里侧柱层片的宽度具有恒定宽度，而不是在侧柱层片的宽度尺寸中在接收相分开的绕组31,31地方具有台阶式区域，如图6所示。而在图6D中，相分开的绕组横向地向外突出超出侧柱薄片3的宽度以外，也是作为一种需要时的设计修改。图6A到6D用作在需要时作为可为两极固定分相电容器式电机采用的可能的变形设计方案。
图8中表示是这样一种状态，其中绕组27与31,31彼此相连并与电容器连接形成图1-8的两极固定分相电容器式电机。两个相分开的绕组31、31用作副绕组而绕组27则用作主绕组，或反过来，两个相分开的绕组31,31用作主绕组而单一绕组27则用作副绕组。如果需要时绕组在各种不同的布置中可以相互串联或并联。
图8中，两绕组31,31通过导线49,49与电容器47串联，而每一个绕组31,31也可以通过导线51,51与在多极中心部分5另一侧上的单一绕组27并联，电源线53可以与每一个相分开的绕组31,31相连接。
当两极固定分相电容器式电机按上述方式构造后，其工作描述如下由主绕组来的磁通在时钟6时方向处通过转子，而由副绕组形成的磁路则是3-9时方向上通过转子，它们的轴线由此在空间上也被置换成90°电角度的差异。由于电容器47与副绕组串联，就使得其中的电流导前主绕组电流，定子磁场沿着副绕组的轴线首先达到最大值，然后在稍晚一些时候再沿着主绕组的轴线再达到最大值。绕组电流等效于两相电流，电机1也等效于两相电机。结果形成旋转磁场使得电机转子9运转。
由于其高效率，电容器式电机不仅用于需要高效率的场所，而且还用于需要电机反转场合。在冰箱、风扇与吹风机中就可以采用如本发明的两极固定分相电容器式电机的这种电容器式电机。
通过参照图7可以更好地理解用于本发明的两相固定分相电容器式电机1的侧柱与端柱层片3与35,45的形成方法。如图7所示一种从导磁材料细长薄片卷材S上形成每一个导磁层迭侧柱薄片3的优选方法包括沿导磁材料细长薄片卷材S的长度方向上，以镜象关系互相相反安排的相邻侧柱薄片3,3，以及沿长度方向伸展也以镜象关系互相安排的在中心部分5一侧的相分开的侧柱薄片25,25的制造。装附在中心部分5另一侧上相邻的最内部与最外部侧柱13,15上的相分开的端柱薄片35,35也可沿长度方向在相邻的最内部和最外面侧柱13,15之间的空隙中形成。端柱薄片45也可以在以镜象相邻侧柱薄片3上以镜象相邻的两对相分开的侧柱27,27之间的空隙中，由相分开的侧柱薄片27,27之间来形成。在生产侧柱薄片3的同时，把每一个侧柱薄片3一端的端柱薄片35,35以及每一个侧柱薄片3另一端的端柱薄片45也一起冲裁下来。就可以得到同时生产这种侧柱与端柱薄片的低成本，利废效益高及连续冲裁的方法。转子薄片也可以在形成侧柱与端柱薄片之前或同时来形成。
现在来研究图9-14所介绍的四极固定分相电容器式电机55的制造以及图15所示的用于这种电机的侧柱与端柱薄片的有关制造方法。首先参阅图10-14，四极固定分相电容器式电机55包括由一系列导磁迭压薄片形成的第一个侧柱薄片迭层55，每一个都具有多极中心部分59以及在中心部分59每一侧上相分开的两对侧柱。特别是在中心部分59每一侧上相分开的两对侧柱包括一对相分开的最内部的侧柱61,61以及在这一对相分开的最内部的侧柱61,61两边的一对相分开的最外面的侧柱63,63。如图12所示，在多极中心部分一侧的每一个最内部的侧柱61从水平方向看，它与相邻的另一个最内部的侧柱61成镜象关系，而从垂直方向看，它也与多极中心部分59另一侧上的一个最内部的侧柱61也是成镜象关系。同样，在多极中心部分一侧的每一个最外面的侧柱63，从水平方向看也是彼此成镜象关系，而从垂直方向看，也是与中心部分59另一侧上最外面的侧柱63成镜象关系。多极中心部分59也具有含有气隙浅区67的转子开口65，气隙浅区67将相邻侧柱的内极面69彼此隔开。例如如图12所示，在12时位置的浅区67将两个最内部的侧柱61,61以及它们相应的内极面69,69彼此隔开。多极中心部分59可以表示为具有八个半极69。正如下面还要讨论的这一点对于形成四极固定分相电容器式电机的相位移是很重要的。
在多极中心部分59每一侧的每一个相分开的最内部侧柱61,61上装上导电绕组71,71，最外面的侧柱63,63上装上导电绕组73,73。如图10-14所示，由于两个最内部端柱61,61与两个最外面端柱63,63长度上的不同，所以两个最内部的绕组71,71比两个最外面的绕组73,73为短。当然线架71,73也可以具有相同的长度，例如如图9所示的一种修改的绕组设计。
在绕组71,71与73,73分别安装在多极中心部分59两侧的相分开的最内部侧柱61,61与相分开的最外面侧柱63,63以后，由相应数目的各个导磁薄片迭压而成的第二个端部薄片迭层75就可以装附在多极中心部分59两侧的相分开的最内部侧柱61,61与相分开的最外面的侧柱63,63的外部悬空端上的第一个侧柱薄片迭层上。每一个第二个端柱薄片迭层都具有第二个或单独的端柱。它与第一个侧柱薄片迭层组成了闭合磁路。如果需要第二个端柱薄片迭层75中的一个或两个也可以作成向其端部伸展的U形状，当然与此同时应相应减小在多极中心部分59的一侧或两侧上的相分开的最内部与最外面侧柱61,61与63,63的长度。还可以用图6A与6B为例来说明。
为了在图9-14实施例中将第一个薄片迭层57与每一个第二个薄片迭层75,75相装附，每一个最内部和最外面的迭压侧柱61,61与63,63分别可以设有向外伸出的凸片77用以与在每一个第二个薄片迭层75上形成的相应形状的凹窝或开口75进行互补配合。
如图11所示，注意到当每一个绕组71,71与73,73装到本发明四极固定分相电容器式电机55中多极中心部分59的两侧后，每一个导电绕组71,71与73,73安装得都很靠近相邻的极面或共有半极59。在侧柱迭层57中的转子开口65中放入转子81就由穿过电机55上述绕组与共有的半极所产生的磁通以参阅图9所示的方式驱动。
如图9所示，在中心部分59两侧的每一个绕组都是以副绕组和主绕组相互隔开的方式安置。具体说，在电机55的上半部分中，最左边的绕组73是副绕组，紧贴在它右边的绕组71就是主绕组，而紧贴其右的绕组又是副绕组71，而最右侧的绕组又是主绕组73。在多极中心部分59下方，最左边的绕组是主绕组73，在其右侧的是副绕组71，再其次又是主绕组71，而最右端的绕组则又是副绕组73。在中心部分两侧的四个主绕组71,73每一个都是串联连接。而在中心部分59两侧的四个副绕组每一个也是彼此串联后并与电容器83串联连接。具体地可以看到，在多极中心部分59上方的最右侧的副绕组71一端与上部电源线91相连，另一端与最左侧的副绕组73的一端相连，而其另一端则通过导线85与电容器83相连。电容器83的另一端导线87则与中心部分59下方最左侧的副绕组71的一端相连，而最左侧副绕组71的另一端则连接到最右侧副绕组73上，最右侧副绕组73的另一端则连接到下部的电源线91上。在多极中心部分59上方的最右侧的主绕组73一端连到上部的电源线91上而其另一端则连到最左侧主绕组71的一端。最左侧主绕组73的另一端通过跳线89连到下方最左侧主绕组73的一端。而下方最左侧主绕组73的另一端则连到下方最右侧主绕组71上。下方最右侧主绕组71的另一端则连到下部电源线91上。
上面介绍了以这种方式构成的四极固定分相电容器式电机55，下面介绍这种电机的工作。
考虑到图9定子57上下两半部分可以分开成分别运行在转子81上下两半部分的两极定子。于是可以看到两个上方的主绕组与两个上方的副绕组可以在空间上置换为45°的机械相位差与90°的电相位差。对于定子的下半部分同样也是正确的。由于电容器与上方的和下方的所有辅绕组串联，因此就引起在双侧的辅绕组中的电流导前在双侧主绕组中的电流，定子绕组先在其沿着的辅绕组的电轴线上达到最大值，然后在稍迟一些时候在其沿着的主绕组的电轴线上达到最大值。绕组中电流等效为两相电流，电机也等效于两相电机。结果形成定子旋转磁场引起转子81旋转。
对于四极固定分相电容器式电机55的侧柱层片与端柱层片57与75的有关制造方法可以参阅图15，其中显示了在导磁材料的细长薄片卷材S上制造这类层片的模板布置图。如图所示相邻的侧柱层片57,57顺序地依次安排，而端部层片75,75则安排在相邻两侧柱层片的最内部与最外面的端柱61,63之间的空档内。在整个模板布置上重复以上布局，有助于有效利用与经济的方法分别将相邻的侧柱与端柱层片57,75同时冲裁出来。当然由转子开口65处冲裁下来的转子层片81也可以先于或同时与侧柱层片及端柱层片一起形成。
在下面参照图16-38对各种四极、六极以及八极电机结构进行描述，然后再结合图39-42来说明六极固定分相电容器式电机及其有关制造方法。
图16介绍了与图9-15四极固定分相电容器式电机结构类似的四极步进电机95。四极步进电机95包括与图9-15所示总体结构类似的侧柱层片57的导磁迭压柱体薄片97。每个侧柱薄片97上都具有带接纳转子103的转子开口101的多极中心部分99。沿转子开口101四周开设周向的向内伸展的槽齿105，还有着一个具有沿周向开设向外伸展的槽齿107的永久磁铁转子，转子槽齿在转子两端偏移一个齿。每一个侧柱薄片97包括在多极中心部分99两侧的相分开的最内部侧柱109,109与相分开的最外面的侧柱111,111。缠绕导电绕组113,113后的线架安装在相分开的最内部的侧柱109,109上，而缠绕导电绕组115,115后的线架安装在多极中心部分99每一侧的相分开的最外面的侧柱111,111上。为了形成闭合磁路，单独的导磁薄片迭层117,117通过合适的相互补的阴阳紧固元件装附在最内部与最外面侧柱109,109以及111,111的外部悬空端上。
步进电机按下述方式运行。八个极中的四个间隔的极以间隔的极连到两相电源的一相上，而其它四个极也以间隔的极性连到两相电源的另一相上。转子103是一端对着轴线N极另一端对着轴线S极的永久磁铁。因此在转子每一个齿上的一半是N极而另一半是S极。在一端转子上的齿与在另一端转子上的齿以一齿的偏移，就使得在另一端的磁斥力促使电机103按当在另一端是磁吸力作用时一样的方向转动。定子磁极与转子上的齿的安排使得在同一相连接的磁极上的一组齿与和其对准的转子磁极的齿在半个齿距上形成90°的电相位差，而此时另一组定子磁极齿与转子齿对准或全部脱开。这就相应于两相电源中两相之间90°的相位移，这就引起在转子齿与两组相位连接的定子磁极齿之间的交变的峰值磁力，并导致按照由两相连接所选择的极性的方向使电极旋转。
正如前面的实施例，把绕组113,113与115,115安装到多极中心部分99每一侧的相分开的最内部和最外面的侧柱109,109，与111,111上，本发明的四极步进电机95利用了C框架电机的结构与制造效益。这可在沿转子开口101上开设沿周向的一系列向内伸展的极齿105，而在本发明的步进电机95结构中沿转子103相应开设沿周向的一系列向外伸展的极齿107的同时得以实现。
根据本发明的教导也可以构造成另一种型式的电机，也是具有与转子上相应的磁极相适配的向内伸展的槽齿与磁极，这就是下面要介绍的开关磁阻电机。
在步进电机95中形成侧柱与端柱层片97与117的方法与图15所介绍的方法相同，仅不过这里定子上没有槽齿105。同时还应明白图9-15的四极固定分相电容器式电机与图16的步进电机在总体结构上大致类似。
本发明还涉及如图17-23所示的六极罩极式电机的制造以及相关制造方法。六极罩极电机125包括由一系列导磁迭压层片形成的第一个侧柱薄片迭层127，其上具有六极中心部分129，并围绕这个六极中心部分129沿周向相分开的有三对相分开的侧柱131，如图20所示。当这三对相分开的侧柱131,131可以如图20所示以任何适合的方式沿周相开地分布在六极中心部分的四周，其中一个实施例就是两对相分开的侧柱131,131与131,131以镜象方式相互相映，而第对相分开的侧柱131,131则是在横跨其余两对相分开的侧柱131,131与131,131而伸展。为了形成第一个薄片迭层127，如图17所示，可以把迭压中心部分129周围沿周向分布的三对相分开的侧柱131,131组合成一个侧柱薄片迭层127。在每一个侧柱薄片127的六极中心部分129中没有转子开口133，当相邻接的迭压侧柱薄片127的六极中心部分129与转子开口133对准时，形成在迭压六极中心部分129内的对准的转子开口133用以接纳转子135，如图18所示。
图17-23的六极电机是罩极式电机，它含有产生起动转矩使转子135转动的短路环。为此每一个迭压的侧柱薄片127上都设有内外相适配的开口137,139用以接纳短路环141，如图17-18所示。每一个短路环141用铜环或其它导电材料制成，并安排包围在六极罩极式电机125六个磁极的每一个磁极143上。六极罩极式电机125的六个磁极143的每一个磁极由沿转子开口133在六个极极143之间均衡沿周向相分开的浅区145所分开。为了避免在六极中心部分129中深的开口或凹槽对结构上的削弱或对磁路的影响，请注意到在侧柱131上的短路环141是放入相对深的开口137中而且外面的短路环开口139与内面的短路环开口137有一个角度偏离。同时短路环141也可以所需要的方式放入每一对相应的开口137,139中。
在上述的实施例中，每一个迭压边柱薄片127的迭压侧柱131都有预定的外部的绕组缠绕区域的截面积，通常都是矩形的，当然也可以做成其它形式的截面积。为了在迭压薄片127的迭压侧柱131上安装，提供了线架的缠绕绕组147。这样就有六个绕组147沿周向相分开地位于由迭压边柱薄片127形成的六个侧柱131上。每个线架缠绕绕组147都做成矩形以与由迭压边柱薄片127的矩形迭压侧柱131相对应。
在每个具有导电绕组147的绝缘线架安装在每一个迭压侧柱131上并形成环绕六极中心部分129沿周分布的三对相分开的绕组147,147以后，由相应数目单独的导磁迭压薄片形成的第二个薄片迭层149就可以装附在每一对迭压侧柱131,131上，如图17-19与21-22所示。每一个第二个薄片迭层149就作为第二个或者单独的端柱。这样，第一个薄片迭层127具有六极中心部分129并具有三对相分开的侧柱131,131，而由第二个薄片迭层149形成的单独的导磁迭压薄片就作为单独的端柱通过如以上实施例所述的互补的阴阳紧固件装附到每对迭压侧柱131,131的外部悬空端上。这样就形成了六极罩极电机125的磁路。
由图18与22所示，注意到当每个线架导电绕组147安装在每个迭压侧柱131上时，安装的每个导电绕组147是紧靠一个电机磁极143以及与在第一个薄片迭层127中的转子开口133以及转子135对准。与单一导电绕组在等效磁路中相比较每一个导电绕组可以用较少的导线形成。当和在传统六极环形电机上一个导电绕组的长度相比较，这种安装在迭压侧柱131上的每个导电绕组147可以使用较少材料是由于位于每对相分开侧柱131,131上的导电绕组的较长的长度与较小的平均直径。此外，形成每个导电绕组147的导线也可以用更小的直径。而形成每个导电绕组147的导线直径的减少是由于每个导电绕组147更短的导线长度与每个导电绕组147更大的缠绕表面积。
对于本发明的六极罩极电机125的结构，可以看到与其它六极圆形或其它环状结构的电机比较，它不仅在用于导电绕组147的导线上而且在用于侧柱和端柱薄片的薄片材料都有实质的节约。此外不论是在导电绕组147所需的材料总量以及在侧柱与端柱薄片127与149在薄片材料上的节约，由于六极罩极式电机的独有结构，因此可以取得更大的总体效率。
从导磁材料的细长卷材S上形成侧柱与端柱薄片127与149的有关方法可以如图23所示。如图23所示，用一对相分开的侧柱131,131以通常彼此相交迭的关系形成相邻的一对侧柱薄片127,127。同时相邻的侧柱薄片127,127也可以具有与横跨相邻柱体薄片127的另一对相分开的侧柱131，131上伸展的每一个柱体薄片相邻接的一对相分开的侧柱131,131。这也提供了如图23所示的重迭与互补的安排，使利用效益与制造经济性得以最大。应当注意端部薄片149也可以以精细地定位使它们也附贴在相分开的侧柱131,131的外部悬空端上来形成，从而也更使利用效益和制造经济性得以最大。当然，如果需要，如上述实施例中所示，端部薄片149上也可以有凸片或凹窝以与在相分开的侧柱131,131的另一端上的互补紧固件相啮合。需要时，这种结构中，端部薄片149也可以纵向地在相邻的侧柱131,131之间的空隙中形成。虽然形成转子的转子薄片在图23中未加说明，但可以理解转子薄片135也可以用传统的方式从转子开口133中冲裁出来。
六极罩极电机125的运行类似于其它罩极电机，藉助于间隔磁极与短路环来产生转动转矩。
现在来介绍图24-26所示的修改型的六极罩极式电机155。六极罩极式电机155具有如图17-23所示的六极罩极式电机普通的总体结构，相应的标号用以标志相似的部件。图24-25所示的六极罩极式电机仅有的不同是在U形的端部薄片157，较短的侧柱131长度以及在侧柱131外部的悬空端上相应的凸片159，而它与端柱薄片上互补型的凹窝相配合。正如标志所示，这种互补的阴阳紧固凸片/凹窝159,161与图1-9与10-15所示相类似。在端柱薄片157上，请注意到它们具有相分开的U形端柱163,163，还设有凹窝161,161以与每一对缩短了的侧柱131,131的外部端部上的凸片159,159相配合。这样的结构可用于很方便将相邻而又在互联的绕组147安装在柱体131上，如下面图46中所示。
在这个或其它实施例中的端部柱体薄片可以为以上实施例所示的矩形，也可以如本实施例所介绍的U形。
端部薄片157也可与图23所示的相同方式从导磁材料的细长卷材S上形成。具体说，如图26的模板布置图所示，这里每一个U形薄片157是使它的端柱163,163与侧柱薄片127的一对相分开的侧柱131,131一致，同时每个具有三个相分开的端柱薄片157的相邻的侧柱薄片127也是以相互交迭和互补关系来形成。其中两个相邻的端部薄片157，其每个都具有与一个侧柱薄片的相应的侧柱131,131相连结，就以彼此交迭关系来安排，同时又以横跨的关系来安排另一个端部薄片157，它也同样以其端柱163,163来与侧柱薄片127的侧柱131,131相附装。这样也形成了低成本，高利用率的制造侧柱与端柱薄片127,157的方法，当然转子薄片也可以在形成其它薄片之前或同时形成。
图27所介绍的六极开关磁阻电机以及图28介绍的它的有关方法基本上与图17-23所介绍的六极罩极式电机的结构相似。在这一点上请注意到每一个侧柱薄片167上也设有六极中心部分169同时也具有沿六极中心部分169周向相分开布放的三对相分开的侧柱171。三对相分开的侧柱171,171也是围绕六极中心部分179周向相分开布置，其与图20所示六极罩极式电机125是同样的方式。具体说，在六极中心部分169两侧的两对相分开的侧柱171,171与171,171彼此之间形成镜象关系，而第三对相分开的侧柱171,171则是在横跨在其它两对相分开的侧柱171,171与171,171上伸展。
如同在以前几个实施例中，线架缠绕绕组171位于每一个迭压柱体薄片167的迭压侧柱171上，单独的迭压端部层片175通过互补的阴阳紧固凸片/凹窝附装在每一对相邻的又相分开的侧柱171,171的外部悬空端上。
图27-28所示的六极开关磁阻电机165的不同之处在于转子开口177的形状，它具有由磁隙或浅区181将相邻的磁极沿周隔开的六个沿周分开分布的磁极179，注意到相邻磁隙或浅区沿着转子开口177具有不同的宽窄，所以六个极磁179沿着转子开口177四周分开成三对等距分开的磁极面143。转子183也是由五个等距相隔且向外突出的磁极185组成。因此在任何一段时间，只有转子183的一些极185是与沿转子开口177上的极179对准的。图27中转子183的两个相邻极185,185是与沿转子开口177的两个相邻极179,179对准的。
六极开关磁阻电机165是以下述方式运行。每对相邻绕组173,173相连接，因此当通以电流后，就建立具有N极与S极的电磁铁。每对绕组顺序依次通电转动转子183。例如，假设图27上方右侧一组绕组173,173通上电源就吸引两个转子的极齿与定子的两个极齿对准，并以顺时针方向运行。电流于是从上方右侧绕组对上去除而加到上方左侧的一对绕组上，它就将吸引两个左侧的转子极齿185与定子的两个左侧的极齿179对准。这又将使下方右象限的两个转子极齿185移位而与下方两个定子的极齿179相邻。然后，电流又将从上方左侧的绕组对173上切换到下方绕组173又将把相邻的转子极齿183拉向与下方定子磁极179对齐。切换顺序连续地进行这样也就提供了连续地运行。绕组对173,173也可以是位于呈三义的U形结构侧柱上的任何一个侧柱上的单个绕组173。
图28显示了用于开关磁阻电机165中制造侧柱薄片167，端部薄片175以及转子薄片183的相关方法。图28的方法与图23中所介绍的六极罩极式电机的有关方法相类似。如图所示，相邻的柱体薄片167都有一对相邻而又分开的侧柱171,171它们都是以一个相邻的柱体薄片的一对相分开的侧柱171,171互相交迭来安排，而相邻柱体薄片167的交迭的相分开的侧柱对171,171与171,171则是横跨地伸向另一对相邻柱体薄片167的相分开的侧柱171,171上，这与图23所示的是同样的安排方式。这样在连续制造各种侧柱，端柱与转子薄片成本经济，也使材料利用效率最大化。
图29-34显示的是八极罩极式电机195以及它的制造方法。首先应该看到图29-34所介绍的八极电机的总体结构与图9-15所介绍的八极固定分相电容器或电动机55的一般结构很类似。通过这两种电机结构的比较就可以很清楚地看到它们的几个特殊的不同之处。
两种电机的一个类似之处在于图9-15介绍的四极固定分相电容器式电机55中的第一个柱体薄片迭层57与图29-34介绍的柱体薄片197的形状上。具体说，图29-34中，柱体薄片157包括在八极中心部分199每一侧的两对相分开的侧柱。这也包括在八极中心部分199两侧的两对相分开的最内部的侧柱201,201以及两对相分开的最外面的侧柱203,203。如图31所示，当水平观察时，每一个最内部的侧柱201是以镜象关系与另一个相邻的最内部的侧柱相映，当垂直方向观察时，也是以镜象关系与八极中心部分199另一侧的最内部的侧柱201相映。同样对于八极中心部分199每一侧的以及相反侧的最外面的侧柱203也是正确地。八极中心部分199也具有一个形成浅区磁隙207的气隙的转子开口205。如图所示，八极中心部分199也具有沿转子开口205等距离隔开的八个磁极209。
八极电机195是一种含有短路环以形成起动转矩转动转子221的罩极式电机型式。如图29-31所示，每一个迭压柱体薄片都设有八对内外合作的开口202,204用以接纳短路环206。每个短路环206由铜环或其它导电材料形成，它安排在包住八极电机195的八个磁极209的一个磁极上，正如前面图17-23六极罩极式电机所示。
在八极中心部分199每一侧上的每一个相分开的最内部侧柱201,201与接收导电绕组211,211，而其两个最外面的侧柱也接收导电绕组213,213。和在图9-15实施例中一样，由于两个最内部的侧柱201,201与两个最外面的侧柱203,203长度上的不同，所以两个最内部的绕组211,211也比两个最外面的绕组213,213为短。当然绕组211,213也可以具有相同长度，例如正如图9所示的修改后的绕组布置。
一旦绕组组211,211与213,213放在八极中心部分199两侧的相分开的最内部侧柱201,201以及相分开的最外面的侧柱203,203上之后，由相应数目单独的导磁迭层薄片组成的第二个端部薄片迭层215就可以装附在八极中心部分199两侧的每一侧的每一对相邻的最内部侧柱的最外部侧柱201,203的外部悬空端上。为了把相邻的最内部的和最外面的侧柱201,203分别装附到第二个薄片迭层215上，可以看到每一个最内部的和最外面的侧柱201,203的外部悬空端上也配有向外伸出的凸片217用以与在每一个第二个薄片迭层215上形成的相应形状并与之对准的凹槽或开口219进行互补配合。在转子开口205中放入转子221，以形成八极电机的结构。
按图29-33所示方式构造的八极电机，它的运行同样与具有间隔安排的磁极及短路环以产生转动转矩的其它罩极电机一样，也已为大家所熟悉。
图29-33所示的八极电机195的侧柱与端柱薄片197与215的有关制造方法，可以参照图34所示的在导磁材料细长卷材S上制造这种侧柱与端柱薄片的模板布置来进行。图34的方法从两个相邻的侧柱薄片197,197以彼此顺序依次安排的角度来看，有些类似于图15中所示对于四极固定分相电容器式电机侧柱与端柱薄片的制造方法。端柱薄片215也可以在每一个侧柱薄片197的相邻的最内部的与最外面的侧柱201,205之间的空隙中形成。这种重复模板布置格式以经济的与充分利用效益的方式很方便地进行相邻侧柱与端柱薄片的冲裁。转子薄片221也可以同样方式从转子开口205中形成。
图35-36介绍一种修改后的四极罩极式电机结构，它1995年1月31提交的美国专利申请08/381,188有些不同。如图所示，四极电机225具有每片都含有四极中心部分229的一系列导磁侧柱薄片的迭层。在四极中心部分229中的转子开口231中可以放入转子233。从四极中心部分229的每一侧伸展的是三个相分开的而又相面对的侧柱，其中包括一对相分开的最外面的侧柱235,235与一个单独的最内部的侧柱237。单独的最内部的侧柱237具有约为两个最外面侧柱235,235的每一个侧柱两倍的宽度。
在四极中心部分229的两侧上的每一个最内部的侧柱237,237构成N极239，而相分开的最外面的侧柱235,235则构成S极241。如图36所示，每一个最外面的侧柱235与在四极中心部分229的另一侧上与之成镜象相映关系的另一个最外面的侧柱235其有S极。如图35所示，在四极中心部分229中相邻侧柱235,237某一部位上设置短路环槽口243用以接纳短路环245。
仅仅在每一个最内部的侧柱237上安装线架绕组247。最后，端部薄片迭层249通过相适配的互补紧固件，如同以前的实施例中一样，装附在四极中心部分229的每一侧的端柱235,235与237的外部悬空端上。
上述结构的四极电机225按下述方式运行。两个绕组247相连接使磁极239具有同极性。这样就驱使另两极241感应为另一极性。电机225于是就类同传统的具有间隔的N极与S极以及短路环的四极罩极式电机一样运转并提供转动转矩。
图37与38示出了两极与四极开关磁阻电机的结构。这两种电机具有与1995年1月31日提出的08/381,187号美国专利申请相同的总体结构。不过在该专利申请中揭示的双线架C框架电机是罩极电机，而图37与38中分别显示的两极和四极开关磁阻电机，可以很清楚地看到是转子开口与转子具有不同的结构。
图37所示的两极开关磁阻电机包括具有接纳相分开的线架绕组261,261的相分开的侧柱259,259的导磁薄片迭压柱体257。迭压端部薄片263如同以上各实施例中情况一样，通过互补的紧固件装附在相分开的侧柱259,259的外部悬空端上。这样形成和组装的迭压侧柱与端柱薄片迭层257,263形成了两极开关磁阻电机255的定子。在迭压薄片柱体257提供的转子开口265中也包括相分开的磁板267,267。具有形成相分开磁极271,271的圆头工柱体形转子269放入转子开口265中并相对相分开的磁极267,267运转。
在已有技术中的各种电机包括开关磁阻电机都是典型地采用包括磁铁的定子与由诸如钢这一类层压导磁材料制成的转子。
在图37中显示的两极开关磁阻电机255中，相分开的绕组261,261都是处于由侧柱层片257的转子开口265中的相分开的磁极267,267形成的磁路中，并以此作为定子磁极。转子269也具有磁极271,271，它由定子磁路中的磁通感应以顺时针方向或逆时针方向运转。运转方向则由安装在相分开磁极267,267之间的定子或迭压柱体薄片257的一侧或两侧的永久磁铁M的位置来确定。
图37的两极开关磁阻电机是单向两极电机并应用至少一块永久磁铁M来确定正确的转子269的起动位置。具体说，在图37中，当转子255还没有被激发前，两块永久磁铁M,M如图所示与转子269近乎对齐，这样当电流通入绕组261以后，转子269就被拉入顺时针方向运转。如果所通入的电流足够大，这样当转子269的前缘与定子右侧磁极面267的中央将近对齐时，电流被切断，但转子269与它的负载具有足够的惯性仍能继续运转直到至少转子269的前缘与定子左磁极面267的下角对齐时，其时绕组261再次被接通。连续地进行这种通断顺序就可使电机连续地运转。两个绕组261,261也可以组成一个绕组安装在任意一个侧柱259上或者在端柱迭层263上，如果需要的话。
图38所示的四极开关磁阻电机275具有与图37用于两极开关磁阻电机255相同结构的侧柱薄片迭层257，线架绕组261以及端部薄片迭层263，因此相应的标号用以标志两种电机中相似的部件。在侧柱薄片迭层257的转子开口277中，四个相分开的磁极279提供了与钢转子283的四个相分开的磁极281相配合的磁通感应作用。
图38的电机是四极单向电机，每极有两个齿，至少有一个永久磁铁M，藉以提供转子283正确起动位置。它的运行类似于图37的电机，在起动时转子283的前缘与定子磁极齿的边缘对齐。电流接通流过绕组261并将转子281齿的前缘拉到定子齿279的中央时，即时切断电流，而当转子283的前缘由惯性运转到下一个定子齿279的边缘时，电流又被再一次接通。图37的电机是每一个电流脉冲转半周，而图38的电机则是每一个电流脉冲转四分之一周。
图37与38所示的两极与四极开关磁阻电机的简化结构以及其它类似结构的多极开关磁阻电机提供了不需要齿轮系的直接驱动场合的特殊用途。这种简化的电机藉助于安装的磁铁磁轭结构或其它类似结构，将磁铁M滑向极间滑槽的另一端，可以手动地使其反转。
图39-41所示的是六极固定分相电容器式电机285的一种型式，并具有如图42所示的有关制造方法。很清楚六极固定分相电容器式电机285具有与图17-25的六极罩极式电机以及图9-15的四极固定分相电容器式电机某些相类似的特点。
具体说，六极固定分相电容器式电机285包括由一系列导磁迭压薄片形成的第一个薄片迭层，迭层具有由三个沿周向分布的群体组成的六极中心部分289，每个沿周向分布的群体包括四条缩短了的侧柱291。如图39-41所示，具有四条缩短侧柱291的三个沿周分布群体每个都是彼此等距地沿周分布，当然也可以用其它实施例中的结构，例如图17-28所示的T形六极电机结构，或下面将参照图43-45的介绍或显示的其它结构。
为了与具有四个缩短侧柱291的每一个沿周向分布的群体配合，提供的端部薄片迭层293具有横向的端部连片295以及与四个缩短侧柱的群体在空间上相适应的四个下垂柱片297。为了提供紧密的互锁的啮合，与上述的各个实施例一样，在四个下垂柱片297的末端也设有凸片以与在四个缩短侧柱291末端上的相应形状的凹窝相匹配。
在四个下垂柱片297装附到四个缩短侧柱291的群体上之前，导电副绕组298与主绕组299如图39-41所示安装在每个下垂柱片297上。之后具有四个绕组(副绕组298与主绕组299相间隔)安装其上的每一个端部薄片迭层293通过四个下垂柱片297就装附到沿六极中心部分298分布的一个四个缩短侧柱的群体上。
如图40所示，当相间隔的副绕组298与主绕组299沿着六极中心部分289安装后，每一个绕组298或299都是紧密靠近一个邻近的极面或共有半极301。在侧柱薄片迭层287中的转子开口303中装入转子305，于是就由贯穿上述绕组298或299以及共有半极所产生的磁通，驱动方式在下面描述。虽然六极固定分相电容器式电机285具有类似于图17-25的六极罩极式电机的围绕中心部分289伸展的绕组299的三个沿周向分布的群体，在这三个沿周向分布群体中的每一组四个绕组(相间隔的副绕组298与主绕组299)类似于图9所示的在四极固定分相电容器式电机中的中心部分一侧的四个绕组。
参照图39-41下面来介绍六极固定分相电容器式电机285的运行。考虑到图40的三个相分开的定子区段可以是三个分别运行在转子的三个相应区段的相分开的两极电机。于是可以看到在三个这种运行在转子上的两极定子区段的每一个上，两个主绕组299与两个副绕组298之间在机械上相差30°相位而在电相位上相差90°。由于电容器是与所有副绕组298相串联，这就导致在所有副绕组298中的电流就导前于所有主绕组299中的电流。定子绕组沿着副绕组298的电轴首先达到最大值，然后在稍晚一些时候才沿着主绕组299的电轴达到最大值。副绕组和主绕组的电流就等效于两相电流，电机285也等效于两相电机。结果形成旋转定子磁场导致转子302转动。
图42中说明了图39-41六极固定分相电容器式电机中侧柱薄片287与端柱薄片293的有关制造方法。图中可以看到在导磁卷材S的中部形成侧柱薄片287而在细长卷材S的两侧则形成端柱薄片293。具体说，为了有利材料的节约，侧柱薄片287以相紧密地适配相邻以及有点相嵌的迭合，而相邻的端柱薄片的下垂端柱297则是彼此全部地相嵌相迭，如图所示。
图43-44则显示的是另一种六要固定分相电容器式电机305的形式，而图45则是用于这种电机中有关制造薄片的方法。六极固定分相电容器式电机305与图39-41所示的六相固定分相电容器式电机285的区别在于不同的侧柱与端柱薄片的结构。具体说，侧柱薄片307具有含有三组且每一组都有四个侧柱311的转子开口309。在每一组中的两个内部的侧柱311类似于图39-41中在电机285的侧柱薄片287中的两个内部的侧柱291，而每一个群体中的两个外面的侧柱311与在电机285的每一个群体的两个外面的侧柱291相比则有不同的结构。具体说，在每一群体中的两个外面的侧柱311有L形结构，它是先从与转子开口309横跨的方向延伸然后再与两个内部的侧柱311相同的方向延伸。这种在每一个四个侧柱群体中两个外面的侧柱311呈L形的结构可以使三个具有四个侧柱的群体比起图39-41的电机285中的侧柱291可以彼此之间在空间上更加靠拢。而且这种图43-44实施例的修改后的侧柱结构在制造它们的侧柱和端柱薄片时更加节省材料的消耗，下面参照图45中进行解释。
还可以注意到在每一个端柱薄片313上提供了横向端部连片315以及四个缩短的下垂端柱317，每一个下垂端柱彼此之间在横向上相距比起在图39-41实施例中的端部薄片的端柱297来说隔有更大的距离。由于在图43-44实施例的端柱薄片313的每一个缩短的端柱317横向之间彼此相隔增大，就提供了较大的缠绕窗口使得围绕缩短后的端柱317上可以缠绕更多的绕组，同时也提供了更短的磁路。可以理解，较短的磁路可以导致更大的运行效益以及功率因数的提高。
图45显示了用于图43-44所示的六极固定分相电容器式电机305中的侧柱薄片307与端柱薄片313的有关制造方法。如图所示，相邻的侧柱薄片在导磁卷材S的中央以稍有点相嵌迭的关系来布置，而且在本例中，其中一个端柱薄片313可以用它的下垂端柱317与相邻的侧柱薄片307的其相对端上的缩短的侧柱311相对齐来取得。用以组成每一个电机305的另外两个端柱薄片313则可以如图所示以它的下垂端柱317互相相嵌相迭来形成。这样构造与安排的侧柱薄片307与端柱薄片313节省的材料超过图42所示的方法。
六极固定分相电容器式电机305的运行类似于电机285中所述。因此没有必要再作进一步的说明。
虽然侧柱薄片与端柱薄片307,313的结构分别是根据六极固定分相电容器式电机305来说明的，但应该明白这类侧柱和端柱薄片307,313也可用于其它形式的电机中，诸如需要时可用于罩极式电机，开关磁阻电机或其它电机中。
为了在上述任一种或多种电机中采用串联线架，其中绕组可以连续不断的方式缠绕，如图47与49所示的方式，以用于图46所示的六极罩极式电机125与图48所示的八极罩极式电机中。具体说，图46显示了类似于图17-25的六极罩极式电机125，它具有内部连接的绕组147缠绕其分段309上的线架309，如图所示它们都有两个相邻的线架分段309,309。此外，在相隔开的两对绕组分段309,309与309,309之间，有单独的凸块313用以保护在两对线架分段309之间伸出的导线。对于图47所示的线架309，线架可以安装在圆形心轴(图上未画)上使之可以连续绕制具有绕组147的线架分段309。这样，当用以缠绕绕组147时，如图47所示的线架分段309可以彼此对齐地位于具有相邻绕组147线架分段309的连续自动缠绕机的缠绕圆形心轴(图上未画)上。缠绕之后，内部连结的线架分段309就可以装在相分开的侧柱131上，如图46所示。同时可以看到，与单个的绕组缠绕与组装相比较，这种绕组147的缠绕与在相分开的侧柱上绕组147的组装可以在缠绕时间上与材料利用上同时得到节约。
图48中所示的是一个八极罩极式电机195它具有由三个活动的铰链319内部连接的四个相邻的线架分段317。为了在如图48所示在八极中心部分每一侧的四个相分开的侧柱201,201与203,203上提供四个导电绕组213,每一个四线架分段317在对齐并安装在适当的心轴上(图中未画)后，进行顺序地绕组之间无折断的缠绕。
也可以看到这种具有或没有活动铰链的互联线架也可制造成相似的线架分段或者不同的线架分段，这视需要而定，当然也是根据需要，可以具有导线或其它部件的单独的突出物或分隔物。
根据以上所述，当应用传统的制造方式并采用本发明的改进的技术来制造包括罩极式，固定分相电容器式，步进式，开关磁阻式以及其它形式电机在内的种种不同形式与类型的低成本多极电机的结构中提供了经济且过去不可能采用的结构。这样本发明的低成本多极电机结构就可以在各种不同电机中所采用。
如上所述，可以看出，本发明的一些目的与优点都已达到，而且还可以实现其它一些有利的效果。
在不超出本发明的范围的情况下当然也可以对上述的结构与方法进行各种的改动，同时也应注意到上述种种描述与图示只是对本发明的解释而不是限制。
权利要求
1．一种电机，包括导磁薄片迭压组，每片都具有一多极中心部，其上有转子开口以及自所述中心部分的沿其周边相分开的区域伸展的相邻而又分开的侧柱，多个侧柱终以外部的悬空端，组合的薄片迭层具有沿迭层中心部分与转子开口相对齐的沿周边相分开的区域上伸展的层迭且相邻的侧柱，转子开口用以接纳转子，每一个迭压的侧柱上都具有组合的预定外截面积绕组区域；导电绕组，位于至少一个层迭侧柱的绕组缠绕区域上；单独的导磁薄片迭层，用以装附在相邻而又相分的侧柱的外部悬空端上。
2．根据权利要求1所述的电机，其中相邻而又相分开的侧柱由所述中心部分的大致相对的区域延伸。
3．根据权利要求2所述的电机，包括位于一组相邻而又相分开的侧柱上的导电绕组。
4．根据权利要求3所述的电机，包括位于围绕所述转子开口的开口中的罩极元件以形成罩极电机。
5．根据权利要求3所述的电机，包括具有从多极中心部分按预定的沿周边相分开的位置上沿周边错开的磁极的转子以形成开关磁阻电机。
6．根据权利要求1所述的电机，其中端层片为U形，具有相分开的端柱用以装附在一对相分开的侧柱上。
7．根据权利要求1所述的电机，其中至少有一对相邻而又相分开的侧柱自所述中心部分伸展。
8．根据权利要求7所述的电机，其中相邻成对的相邻而又相分开的侧柱是由所述的中心部分的大致相对的区域伸展而成。
9．根据权利要求7所述的电机，其中至少有一对附加的相邻而又分开的侧柱是由所述的中心部分大致相对的区域的中间自所述的中心部分伸展而成。
10．根据权利要求7所述的电机，其中三组相邻而又相分开的柱体是由所述中心部分的沿周向相分开的区域上延伸而成。
11．根据权利要求2所述的电机，其中所述电机的两极固定分相电容器式电机，它包括第一导电绕组，位于所述中心部分的一侧的相邻而又分开的侧柱上、以及第二导电绕组，位于所述中心部分的另一侧的每一个相邻而又分开的侧柱上，所述的第一绕组与所述的第二绕组相连接，或者所述的第一绕组或所述的第二绕组中的一个与电容器相连接以形成所述的电机。
12．根据权利要求11所述的电机，其中第一绕组是主绕组而所述的第二绕组都是副绕组。
13．根据权利要求11所述的电机，其中第一绕组是副绕组而所述的第二绕组都是主绕组。
14．根据权利要求8所述的电机，其中所述的电机是四极固定分相电容器式是电机，它包括位于所述中心部分的两侧的所述的成对的相邻而又分开的侧柱的每一个相邻而又分开的成对的侧柱上的导电主绕组与导电副绕组，每个主绕组相互连接，每个副绕组相互连接，副绕组与电容器相串联以形成所述电机。
15．根据权利要求9所述的电机，其中所述的电机是六极电机，它包括位于沿所述中心部分四周相分开分布的所述的相分开的三对相邻而又相分开的侧柱的每一个相邻而又相分开的侧柱上的导电绕组。
16．根据权利要求9所述的电机，其中所述的电机是六极电机，它包括至少位于沿所述中心部分四周相分开分布的所述的三对相邻而又相分开的侧柱中的每一对中至少每一个相邻而又相分开的侧柱中的一个上的导电绕组。
17．根据权利要求9所述的电机，其中所述的电机是六极电机，它具有沿周相分开分布的三组相邻而又相分开的侧柱，以及导电绕组位于单独的导磁薄片迭层上，该单独导磁薄片迭层则是装附在每一组相邻而又相分开的侧柱的外部的悬空端上。
18．根据权利要求15所述的电机，其中所述的六极电机是六极罩极式电机。
19．根据权利要求15所述的电机，其中所述的六极电机是包括有六极中心部分与五极转子的六极开关磁阻电机。
20．根据利要求9所述的电机，其中所述的电机是六极固定分相电容器式电机，它包括位于沿击相分开分布的三组四个相邻而又相分开的侧柱的每一组四个相邻而又相分开的侧柱上的导电绕组，所述的绕组彼此相互连接作为主绕组和副绕组以及电容器与所述副绕组相连接以形成所述电机。
21．根据权利要求8所述的电机，其中所述的电机是八极罩极式电机，它包括位于所述中心部分两侧的所述的成对的相邻而又相分开的侧柱的每一个相邻而又相分开的侧柱上的导电绕组，以及单独的导磁端部薄片迭层附装在所述中心部分两侧的所述的相邻的成对的相邻而又相分开的每一对的侧柱的外部悬空端上。
22．根据权利要求8所述的电机，其中所述的电机是四极步进式电机，它包括位于八极中心部分两侧的所述的相邻的成对的相邻而又相分开的侧柱的每一对相邻而又相分开的侧柱上的导电绕组，单独的导磁端部薄片迭层装附在所述中心部分两侧的所述的相邻的成对的相邻而又相分开的每一对侧柱的外部悬空端上，具有一系列沿周对齐分布的向内指向的极齿的对齐的转子开口与具有向外指向的极齿的永久磁铁转子以转子两侧每侧以一齿之差的偏置来配合运行，在中心部分两侧的八个绕组中四个互相间隔的绕组连接到两个电源的一相上，而另外四个在相间隔的绕组则连接到两相电源的另一相上。
23．根据权利要求10所述的电机，其中所述的电机是四极电机，它包括四极心的部分，位于四极中心部分两侧的每一侧上的三个相邻而又分开的侧柱的中间的侧柱上的导电绕组，所述四极中心部分的每一侧的中间侧柱位于N极附近，而每一个中间侧柱的另一侧的所述的分开的侧柱则位于S极附近。
24．一种两极固定分相电容器式电机，包括导磁薄片迭层，每一个迭层具有含有用以接纳转子的转子开口的两极中心部分，以及在所述中心部分一侧的相分开的两对相邻而又相分开的侧柱以及在所述中心部分另一侧的一对相分开的侧柱；位于所述中心部分一侧的与相分开的两对侧柱中相邻的两个侧柱上的第一导电绕组，位于所述中心部分另一侧的所述的相分开的一对侧柱的每一个侧柱上的第二导电绕组；所述的第一绕组与每一个所述的第二绕组连接，以及所述的第一绕组或所述的第二绕组中的一个与电容器连接；单独地导磁端部薄片迭层装附在所述中心部分两侧的相分开的每一对侧柱的外部悬空端上。
25．根据权利要求24所述的两极固定分相电容器式电机，其中所述的两极中心部分的一侧的相分开的一对侧柱其宽度约为所述两极中心部分另一侧的相分开的两对侧柱的每一个侧柱宽度的两倍。
26．根据权利要求24所述的两极固定分相电容器式电机，其中第一绕组的绕组缠绕匝数大致与第二绕组相同。
27．根据权利要求24所述的两极固定分相电容器式电机，其中两个最外面的相分开的侧柱都与所述的两个最内部的相分开的侧柱双双分开，同时也与两极中心部分的一个磁极分开。
28．根据权利要求24所述的两极固定分相电容器式电机，其中第一绕组是主绕组而所述的第二绕组是副绕组。
29．根据权利要求24所述的两极固定分相电容器式电机，其中第一绕组是副绕组而所述的第二绕组是主绕组。
30．四极固定分相电容器式电机，包括导磁薄片迭层，每一个迭层具有含有用以接纳转子的转子开口的四极中心部分，以及在所述中心部分每一侧的相分开的两对侧柱；在所述中心部分每一侧的相分开的两对侧柱的每一对相邻侧柱的一个侧柱上装有导电主绕组而在另一个侧柱上装有导电副绕组；在每一对侧柱上的每一个主绕组和副绕组互相连接而在每一对侧柱上的每一个副绕组互相连接并与电容器相连；单独的导磁端部薄片迭层装附在所述中心部分每一侧的相分开的两对侧柱的外部悬空端上。
31．根据权利要求30所述的四极固定分相电容器式电机，其中每一个端部薄片迭层具有双U形结构，四个分开的柱用以装附在中心部分每一侧的相分开的两对侧柱上。
32．根据权利要求30所述的四极固定分相电容器式电机，其中在所述四极中心部分相对两侧的相分开的两对侧柱从围绕四极中心部分的大致沿周向等距离分布的分开的区域延伸。
33．根据权利要求30所述的四极固定分相电容器式电机，其中所述四极中心部分的每一侧的相分开的两对侧柱包括两个最内部的侧柱与两个最外面的侧柱，两个最内部的侧柱彼此以互相平行的关系大致从四极中心部分侧面向外延伸，而两个最外面的侧柱大致横跨于所述最内部侧柱的方向延伸然后与所述最内部侧柱以大致平行的关系向外延伸。
34．根据权利要求35所述的四极固定分相电容器式电机，其中两个最外面的侧柱比起两个最内部的侧柱可以装上不同长度与不同绕组缠绕匝数的导电绕组。
35．一种六极固定分相电容器式电机，包括导磁薄片迭层，每一个迭层具有含有用以接纳转子的转子开口的六极中心部分，以及沿周相分开的三组相邻而又相分开的侧柱；导电绕组位于所述的沿周相分开的三组侧柱的每一个相邻而又相分开的侧柱上；导电绕组以主绕组和副绕组分开而彼此相连，副绕组还与电容器相连接；单独的导磁端部薄片迭层装附在每一对相邻而又相分开的侧柱的外部悬空端上。
36．根据权利要求36所述的六极固定分相电容器式电机，其中主绕组与副绕组以交替方式环绕相邻侧柱位于所述沿周向相分开的三组侧柱的每一组相邻而又分开的侧柱上，所述主绕组与副绕组各自互相连接，每个副绕组彼此相连并与电容器相连接以形成所述电机。
37．根据权利要求36所述的六极固定分相电容器式电机，其中在所述沿周向相分开的三组侧柱中的每一组都具有四个相邻而又相分开的侧柱。
38．一种多极开关磁阻电机，包括导磁薄片迭层，每一个迭层具有含有用以接纳转子的转子开口的多极中心部分以及一对相分开的侧柱；所述转子在沿周向相分开的预定的位置上具有与所述多极中心部分的磁极沿周向相错开的磁极；导电绕组位于所述相分开的一对侧柱的每一个相邻而又相分开的侧柱上；单独的导磁端部薄片迭层装附在所述成对的相分开的侧柱的外部悬空端上。
39．一种两极开关磁阻电机，包括导磁薄片迭层，每一个迭层具有含有用以接纳转子的转子开口的两极中心部分以及一对相分开的侧柱；所述转子在沿周向相分开的预定的位置上具有与所述两极中心部分的磁极沿周向相错开的磁极；导电绕组位于所述相分开的一对侧柱的每一个相邻而又相分开的侧柱上；单独的导磁端部薄片迭层装附在所述成对的相分开的侧柱的外部悬空端上。
40．一种四极开关磁阻电机，包括导磁薄片迭层，每一个迭层具有含有用以接纳转子的转子开口的四极中心部分以及一对相分开的侧柱；所述转子在沿周向相分开预定的位置上具有与所述四极中心部分的磁极沿周向相错开的磁极；导电绕组位于所述相分开的一对侧柱的每一个相邻而又相分开的侧柱上；单独的导磁端部薄片迭层装附在所述成对的相分开的侧柱的外部悬空端上。
41．一种六极电机，包括导磁侧部薄片迭层，每一个具有含有用以接纳转子的转子开口的六极中心部分以及沿周向相分开的三对相邻而又相分开的侧柱；导电绕组位于所述沿周向相分开的三对侧柱的每一个相邻而又相分开的侧柱上；以及单独的导磁端部薄片迭层装附在每一对相邻而又相分开的侧柱的外部悬空端上。
42．根据权利要求40所述的六极电机，其中相分开的两对侧柱彼此以镜象相映关系来布置，而第三对相分开的侧柱则是大致在横跨在另外相分开的两对侧柱的方向上延伸。
43．根据权利要求40所述的六极电机，其中罩极元件位于环绕所述转子开口的开口中以及靠近所述六极中心部分的磁极上以形成六极罩极电机。
44．根据权利要求40所述的六极电机，其中六极电机是开关磁阻电机。
45．根据权利要求40所述的六极电机，其中端部薄片为U形，其相分开的端柱装附在所述侧柱薄片的每一对相邻而又相分开的侧柱上。
46．一种八极电机包括导磁薄片迭层，每一个具有含有用以接纳转子的转子开口的八极中心部分以及在所述中心部分每一侧的相分开的两对侧柱；导电绕组位于所述中心部分每一侧的所述相分开的两对侧柱的每一个侧柱上；以及单独的端部薄片迭层装附在所述中心部分两侧的所述相邻两对的每一对相分开的侧柱的外部悬空端上。
47．根据权利要求46所述的八极电机，其中在所述四极中心部分的两侧的相分开的两对侧柱彼此为镜象关系。
48．根据权利要求46所述的八极电机，其中在所述四极中心部分的两侧相分开的两对侧柱都是围绕四极中心部分沿周向大致等距离间隔分开而延伸的。
49．根据权利要求48所述的八极电机，其中在所述四极中心部分的每一侧的相分开的两对侧柱中包括两个最内部的侧柱与两个最外面的侧柱，两个最内部的侧柱从四极中心部分侧面彼此平行的关系向外延伸，而两个最外面的侧柱先是大致沿横跨所述最内部侧柱的方向延伸，然后以与所述最内部侧柱平行的方向延伸。
50．根据权利要求46所述的八极电机，其中两个最外部的侧柱上所装的导电绕组比两个最内部侧柱上的导电绕组为长且绕组缠绕匝数多。
51．一种步进电机，包括导磁薄片迭层，每一个迭层具有含有用以接纳转子的转子开口的多极中心部分以及在所述中心部分每一侧的相分开的两对侧柱；导电绕组位于所述多极中心部分每一侧的相分开的两对侧柱的每一个侧柱上；单独的导磁端部薄片迭层装附在所述中心部分的两侧的所述的相邻的两对相分开的侧柱的每一对侧柱的外部悬空端上；围绕每一个转子开口沿周分布的一系列向内伸展的极齿与具有向外伸展的极齿以在每一侧一点的分置的永久磁铁转子相配合；在八极中心部分两侧的四个相互间隔的绕组相连接并与两相电源的一相接通而另外四个相互间隔的绕组则连接后与两相电源的另一相接通。
52．用于电机中形成组合迭层的各个侧柱和端柱薄片的形成方法包括从细长薄片卷材上冲裁每一张含有具有转子开口的中心部分以及至少相分开的一对从所述中心部分伸展的侧展的侧柱薄片；相邻侧柱薄片可以这样形成，至少每一个侧柱薄片的相分开的一对侧柱彼此之间以镜象相映关系来安排；从每一张细长卷材上冲裁至少一个用以装附在所述侧柱薄片的至少一对所述相分开的侧柱的外部悬空端上的端部薄片，所述端部薄片可以在相分开的一对镜象相映关系的侧柱之间形成。
53．根据权利要求52所述的方法，其中每一个侧柱薄片至少形成具有在所述中心部分的两侧相分开的一对侧柱。
54．根据权利要求53所述的方法，其中所述侧柱薄片的一侧包括相分开的两对侧柱，以及为与所述相分开的两对侧柱的相分开的每一对侧柱配合的端部薄片，它是从在所述相分开的两对侧柱的相分开的每一对侧柱之间的材料上冲裁下来的。
55．根据权利要求53所述的方法，其中每一个侧柱薄片包括在所述中心部分两侧的相分开的两对侧柱，以及从细长薄片卷材上在两个相反且相邻的以薄片镜象相映邻接的侧柱之间冲裁下来用以与所述中心部分每一侧上所述相分开的两对侧柱的外部悬空端相配合装附的端部薄片。
56．根据权利要求53所述的方法，其中每一个侧柱薄片包括在所述中心部分两侧的相分开的两对侧柱，以及从细长薄片卷材上在所述中心部分每一侧的所述相分开的两对侧柱的每一对相分开的侧柱之间冲裁下来用以与所述相分开的两对侧柱的每一对侧柱的外部悬空端相配合装附的端部薄片。
57．用于电机中形成组合迭层的各个侧柱和端柱薄片的形成方法包括从细长薄片卷材上冲裁每一张含有具有转子开口的中心部分以及至少从所述中心部分延伸的相分开的一对侧柱薄片；相邻的侧柱薄片可以这样形成，至少每一个侧柱薄片的相分开的一对侧柱彼此之间互相套裁；从每一张细长卷材上冲裁至少一个用以装附在所述每一个侧柱薄片的所述的至少一对相分开的侧柱的外部悬空端上。
58．根据权利要求57所述的方法，其中相邻的侧柱薄片是这样形成的，使一对相分开的侧柱大致横跨在相邻侧柱薄片上另一对相分开的侧柱。而延伸。
59．根据权利要求57所述的方法，其中在侧柱薄片相分开的一对侧柱之间的区域端部薄片可以与侧柱薄片一起从同一张细长卷材上形成。
60．根据权利要求57所述的方法，其中端部薄片可以从单独的一张细长卷材上顺序逐个地形成。
全文摘要
公开一种低成本多极电机结构及其相关制造方法。C框架电机的结构与制造的内在固有的经济上的优点有:改进后的C框架或双线架电机的结构广泛应用于不同类型的电机中,其中包括两极、四极以及六极固定分相电容器式电机;四极,六极(125),以及八极罩极式电机;步进电机;多极开关磁阻电机,其包括两极,四极,六极,以及其它多极开关磁阻电机;以及各种其它型式的多极电机。这种改进的C框架电机结构包括在多极中心部分(129)的一侧或两侧至少一对相邻而又相分开的侧柱上导电绕组的安装,同时还公开了从细长导磁卷材上制造用于这类电机上的迭层薄片的相关方法。
文档编号H02K3/52GK1207215SQ96199506
公开日1999年2月3日 申请日期1996年12月7日 优先权日1995年12月7日
发明者罗伯特·E·斯坦纳 申请人:罗伯特·E·斯坦纳