[实用新型]扁平式直流电动机

说明书

本实用新型公开了一种扁平式直流电动机，包括：一定子单元，具有一个以上线圈绕组相；一转子单元，定子单元是将转子单元包围于其中，定子单元与转子单元组成一永磁电动机，转子单元可转动的同轴装设于定子单元内；一圆柱形罩壳，具有内部空间，与定子单元固定，并可容置定子单元与转子单元；一顶盖，与罩壳结合，以将定子单元与转子单元组置于顶盖与罩壳之间；一第一轴承，耦合于罩壳；及一第二轴承，耦合于该顶盖，其中转子单元的中心转轴的一端穿过第一轴承枢接于罩壳，中心转轴的另一端穿过第二轴承且穿过顶盖，圆柱形罩壳的厚度与直径的比值范围为1/2至1/5之间；本实用新型的扁平式直流电动机在有限空间内可充分优化动力输出。

技术领域

本实用新型涉及一种电动机，特别是关于一种扁平式直流电动机。

背景技术

电动机(motor)，广泛应用于工业及接口设备的致动组件。依其结构及供电方式，电动机有许多种类，电动机的驱动需要以适当的电力转换器提供电激励，依据电动机反电动势波形的特性、电动机线圈电感特性，从事开关及/或适当的换相时刻调适，已得到较佳的运转特性及转换效率。

电动机的操作原理是以带有电流的导体在磁场中会受到作用力，实际上，电动机考虑的因素有:磁场中的作用导体是众多线圈，需考虑交替运行于磁场N极及S极下的电流换相，以得到单一方向的转距。电动机主要是由转子、设置于转子内的磁铁磁极、定子、印刷电路板所组成，驱动器与传感器设置连接于印刷电路板之上。

当电动机操作时，全桥电路中的线圈缠绕定子，驱动器输出控制信号以控制数个开关的开启与关闭。磁铁磁极具有数个磁极(例如，分别为N极、S极、N极与S极)并设置于转子内，依据电流流经线圈，定子所产生的电磁场推动转子，并借由传感器以感应转子内磁铁磁极的变换而输出一感测信号至驱动器，以调整控制流经线圈的电流时间，使电动机定子对转子产生固定方向的旋转磁场。

近来，家电设备、电动载具已渐渐采用永磁电动机或直流电动机。因为具有永久磁石和微控IC，永磁电动机或直流电动机具有高效率低震动和低噪音等特性，其具有直接驱动、转速可调等特点。图1A显示已知永磁电动机或直流电动机的结构，其转子101是由数个磁极101a构成，每一个弧形磁铁固定在一导磁的圆形铁圈上，且每一个弧形磁铁与左右相邻的弧形磁铁的径向磁极皆为相反。定子102由数个导磁性硅钢片所构成，每一片导磁性硅钢片上设置数个绕线槽，绕线槽上依序缠绕绝缘包覆的铜线(漆包线)。图1B显示一直流无刷电动机的驱动原理，直流无刷电动机最基本的驱动方法为120。导电方式(即六步驱动模式)，控制开关106例如半导体开关组件，是由6个绝缘闸双极晶体管(insulated gatebipolar transistor,IGBT)与二极管所构成。二极管连接于绝缘闸双极晶体管的集极-射极之间，利用控制开关106的6个IGBT开关(T1、T2、T3、T4、T5、T6)施加单纯的开启与关闭(ON/OFF)信号，6个IGBT开关(T1、T2、T3、T4、T5、T6)分别并联6个二极管(D1、D2、D3、D4、D5、D6)。在6个开关之中，每一次只有2个开关导通，借由6个开关的变化吸引转子到达6个定点，让电动机105旋转。例如，六步驱动模式之中，第一步为IGBT开关(T6、T1)开启，其他4个晶体管关闭；第二步为IGBT开关(T1、T2)开启，其他4个晶体管关闭；第三步为IGBT开关(T2、T3)开启，其他4个晶体管关闭；第四步为IGBT开关(T3、T4)开启，其他4个晶体管关闭；第五步为IGBT开关(T4、T5)开启，其他4个晶体管关闭；第六步为IGBT开关(T5、T6)开启，其他4个晶体管关闭。在每一步驱动之后，均会进行读取反电动势103，以及侦测转子的位置104，接下来才会通过控制器100来进行控制IGBT开关的切换的动作。

永磁电动机或直流电动机的转子是由数个磁极构成，每一个弧形磁铁固定在一导磁的圆形铁圈上，且每一个弧形磁铁与左右相邻的弧形磁铁的径向磁极皆为相反。定子由数个导磁性硅钢片所构成，每一片导磁性硅钢片上设置数个绕线槽，绕线槽上依序缠绕绝缘包覆的铜线(漆包线)。