專(zhuān)利名稱(chēng)：低成本多極電機(jī)結(jié)構(gòu)及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低成本多極電機(jī)結(jié)構(gòu)及制造方法，更具體地是涉及包括罩極式，固定分相電容器式，步進(jìn)式，開(kāi)關(guān)磁阻式及其它型式電機(jī)在內(nèi)的各種不同型式與類(lèi)型多極電機(jī)的制造中的新的與改進(jìn)的結(jié)構(gòu)與技術(shù)。
眾所周知C框架電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及其所采用的制造技術(shù)使得制造的這類(lèi)電機(jī)是最經(jīng)濟(jì)的電機(jī)之一。不同于大多數(shù)具有向內(nèi)伸展磁極的圓形或具有其它環(huán)形定子的電機(jī)，它們必須由昂貴的繞組繞制設(shè)備來(lái)繞制并且是一個(gè)耗時(shí)的生產(chǎn)過(guò)程，而C框架電機(jī)就可以將單獨(dú)繞制的線架安裝在端柱上，然后將其緊固到含有轉(zhuǎn)子開(kāi)口的相分開(kāi)的側(cè)柱上以組成閉合的定子磁路。轉(zhuǎn)子開(kāi)口中放入轉(zhuǎn)子，它由C框架電機(jī)閉合磁路中流動(dòng)的磁通來(lái)驅(qū)動(dòng)。在本發(fā)明之前的本發(fā)明人的專(zhuān)利申請(qǐng)與本申請(qǐng)中，這類(lèi)傳統(tǒng)的C框架電機(jī)一般限于雙極電機(jī)。
當(dāng)前的四極或其它高階多極電機(jī)目前還是用具有向內(nèi)伸展磁極的圓形或其它環(huán)形定子環(huán)制成，磁極上用導(dǎo)電繞組纏繞。這些包括一些兩極電機(jī)，但大多數(shù)是四極與六極電機(jī)，其中含有罩極式電機(jī)，固定分相電容器式電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)以及各種其它類(lèi)型的多極電機(jī)。
在傳統(tǒng)兩極C框架電機(jī)結(jié)構(gòu)中，所采用的第一個(gè)導(dǎo)磁薄片迭層其一端配有一列轉(zhuǎn)子開(kāi)口而另一端則配有一列U形開(kāi)口。在把一個(gè)單個(gè)的導(dǎo)電繞組裝在單獨(dú)的細(xì)長(zhǎng)的第二個(gè)薄片迭層上后，再將這個(gè)單獨(dú)的簿片迭層安裝到第一個(gè)薄片迭層并橫跨在第一個(gè)薄片迭層所配置的一列U形開(kāi)口上以組合閉合磁路。為了形成感應(yīng)磁路，第二個(gè)薄片迭層上也設(shè)有繞組纏繞區(qū)域，其中可布以導(dǎo)電繞組，用于將磁通導(dǎo)入安裝在第一個(gè)薄片迭層中配置的轉(zhuǎn)子開(kāi)口中的轉(zhuǎn)子中。
在本發(fā)明人的1995年1月31日提交的08/381,87號(hào)題為《雙線架C框架電機(jī)及其制造方法》的專(zhuān)利申請(qǐng)中，已發(fā)現(xiàn)第一個(gè)薄片迭層的兩個(gè)分開(kāi)的側(cè)柱都可以用來(lái)纏繞繞組。特別是在第一個(gè)薄片迭層上如果其分開(kāi)的側(cè)柱上繞組纏繞區(qū)域位于其上配置的轉(zhuǎn)子開(kāi)口及轉(zhuǎn)子附近，還可以得到其它一些重要的優(yōu)點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)使得導(dǎo)電繞組可以安裝在分開(kāi)的側(cè)柱上，從而可以得到更大或更有效的通過(guò)感應(yīng)磁路轉(zhuǎn)子的磁通量。而且形成位于每一個(gè)分開(kāi)側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組的導(dǎo)線也比在傳統(tǒng)C框架電機(jī)結(jié)構(gòu)中的單個(gè)導(dǎo)電繞組的長(zhǎng)度少一半。同時(shí)導(dǎo)線的直徑也可以減少。安裝在第一個(gè)薄片迭層的每對(duì)分開(kāi)的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組的長(zhǎng)度可以只用不到一半的原因是由于與傳統(tǒng)C框架電機(jī)結(jié)構(gòu)中單個(gè)導(dǎo)電繞組相比較位于分開(kāi)的側(cè)柱上的兩個(gè)導(dǎo)電繞組它具有更長(zhǎng)的纏繞長(zhǎng)度以及更小的平均纏繞直徑。這樣位于一個(gè)分開(kāi)側(cè)柱上的每一個(gè)導(dǎo)電繞組就具有較短的導(dǎo)線長(zhǎng)度。此外，對(duì)于這兩組導(dǎo)電繞組來(lái)說(shuō)也可以在導(dǎo)線的直徑上予以減少。直徑減小的理由也是基于每個(gè)導(dǎo)電繞組的導(dǎo)線長(zhǎng)度縮短了，兩個(gè)導(dǎo)電繞組具有更大的纏繞面積，在第一個(gè)薄片迭層上分開(kāi)的側(cè)柱上的分開(kāi)的導(dǎo)電繞組的位置更接近于配置的轉(zhuǎn)子開(kāi)口與轉(zhuǎn)子。
導(dǎo)電繞組的位置接近，可以提供更有效的從感應(yīng)磁路中通過(guò)磁極流入轉(zhuǎn)子的磁通流量。在某些情況中，由于磁路長(zhǎng)度的減小還可以減小電機(jī)的總體尺寸。實(shí)際上性能測(cè)試表明，具有這種結(jié)構(gòu)的電機(jī)比起如上所述形式的傳統(tǒng)C框架電機(jī)來(lái)說(shuō)具有更大的總體效率。
傳統(tǒng)的C框架電機(jī)以及上面介紹的改進(jìn)型的雙線架C框架電機(jī)還僅限于兩極結(jié)構(gòu)；本發(fā)明人于1995年1月31日提交的08/381,188號(hào)題為《雙線架四極電機(jī)及其制造方法》美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種改進(jìn)的雙線架四極電機(jī)的結(jié)構(gòu)。
為了理解所述雙線架四極電機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，很重要是要理解現(xiàn)有的四極電動(dòng)機(jī)是如何構(gòu)造的?，F(xiàn)有的四極以及其它高階多極電機(jī)一般都是制成圓環(huán)形或其它閉合元件，磁極等距離分布在元件的內(nèi)周上。這種現(xiàn)有的四極或其它高階多極電機(jī)選用了圓形或其它閉合形結(jié)構(gòu)，這是由于它們能夠在大多數(shù)經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)中形成最短的磁路，所以它們能夠適用于種種不同的最終用戶(hù)使用，但是這種四極及其它高階多極電機(jī)的提高成本與費(fèi)效比上還存在不少內(nèi)在的局限性。
與這類(lèi)已有的電機(jī)相比較，在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)08/381,188中公開(kāi)了一種雙線架四極電機(jī)，它具有從容納有裝入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口處四極中心部分向兩側(cè)伸展的分開(kāi)的成對(duì)側(cè)柱。并在每一個(gè)分開(kāi)的側(cè)柱的自由端上，裝有橫跨在這些分開(kāi)的側(cè)柱上的端柱(磁軛)。在還未將端柱裝附在其上之前，先將線架裝在中心部分兩側(cè)的分開(kāi)的成對(duì)的側(cè)柱的每一個(gè)側(cè)柱上。采用這種“足跡”設(shè)計(jì)方法，以及從纏繞在每一個(gè)絕緣線架上導(dǎo)電繞組所需要的材料總量來(lái)看，這種結(jié)構(gòu)都可以取得實(shí)質(zhì)性的節(jié)約。例如，位于中心部分兩側(cè)的分開(kāi)的每一個(gè)側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組比等效磁路的單個(gè)的導(dǎo)電繞組可以節(jié)省一半的長(zhǎng)度，而且導(dǎo)線直徑也可以減少，其原因和雙線框兩極C框架電機(jī)相同。
除了No.08/381,187中的雙線框兩極C框架電機(jī)以及No.08/381,188中的雙線架四極電機(jī)，參照上述一些設(shè)計(jì)原理在加上其它新的和改進(jìn)特征，已發(fā)明出多種其它的低成本多極電機(jī)，從而把這一技術(shù)廣泛應(yīng)用許多電機(jī)中。這類(lèi)電機(jī)包括四極、六極及六極罩極式電機(jī)，兩極、四極及六極固定分相電容器式電機(jī)，步進(jìn)式電機(jī)，包兩極、四極、六極多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)以及其它多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)與各種其它型式的多極電機(jī)。這樣如上所述的在C框架電機(jī)結(jié)構(gòu)與制造中的一些固有的優(yōu)點(diǎn)也可以用于許多其它和不同種類(lèi)的電機(jī)中，這從以下的詳細(xì)說(shuō)明中會(huì)變得更加清晰。
本發(fā)明的目的與優(yōu)點(diǎn)包括提供新的與改進(jìn)的低成本多極電機(jī)；提供包括罩極電機(jī)在內(nèi)的新的與改進(jìn)的四極、六極與八極電機(jī)；提供新的與改進(jìn)的兩極、四極、與六極固定分相電容器式電機(jī)；提供新的與改進(jìn)多極步進(jìn)電機(jī)；提供包括兩極、四極、六極與其它多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的新的與改進(jìn)的多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；提供用于各種不同場(chǎng)合和用途的新的與改進(jìn)的多極電機(jī)；提供能明顯減少所需材料量的新的與改進(jìn)的多極電機(jī)；提供上述多極電機(jī)，它可明顯地節(jié)約在導(dǎo)電繞組所需材料量，在某些情況，也可明顯節(jié)約形成感應(yīng)磁路的導(dǎo)磁裝置的材料量；提供上述多極電機(jī)，不僅這類(lèi)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上可明顯節(jié)約實(shí)際材料，也可使許多現(xiàn)有電機(jī)效率和總體性能提高；提供上述多極電機(jī)結(jié)構(gòu)，它可以很容易地適用本制造工藝技術(shù)，而不需要進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的修改與步動(dòng)，并和已有的結(jié)構(gòu)相比可以提供高效低成本的電機(jī)；提供用于制造這類(lèi)低成本多極電機(jī)的新的與改進(jìn)的方法；以及提供新的與改進(jìn)的方法形成低成本、高效率的多極電機(jī)在不對(duì)眾知的制造工藝技術(shù)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的修改與變動(dòng)的情況下，可提供可靠與連續(xù)的操作。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明的低成本多極電機(jī)包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)具有含有轉(zhuǎn)子開(kāi)口的多極中心部分以及沿中心部分四周的空間區(qū)域內(nèi)向外展開(kāi)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱，并終于其外面的懸空端。組合的薄片迭層還提供了層迭而成的相鄰的側(cè)柱，它們位于配置有放入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的層迭的中心部分的四周空間區(qū)域內(nèi)。每一個(gè)層迭的側(cè)柱還具有組合的預(yù)定外部截面的繞組纏繞區(qū)域。導(dǎo)電繞組位于至少一個(gè)層迭的側(cè)柱的繞組纏繞區(qū)域內(nèi)。還提供單獨(dú)的導(dǎo)磁薄片迭層裝附在相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱的外部的懸空端上。
在一些實(shí)施例中，相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱是從背向中心部分的區(qū)域上伸展的。導(dǎo)電繞組可以位于每一個(gè)由這樣形成的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上。在某些情況下至少應(yīng)有一對(duì)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱可以是從中心部分向兩側(cè)區(qū)域上伸展的。在另一些情況下，至少有一對(duì)附加的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱從中心部分向兩側(cè)區(qū)域的中間部位由中心部分向外伸展。更有些情況下，有三對(duì)分開(kāi)的并相背的側(cè)柱從背向中心部分向外伸展。
對(duì)于罩極電機(jī)，正如在上述專(zhuān)利申請(qǐng)中的兩極與四極雙線架結(jié)構(gòu)中所顯示的。罩極元件可以位于轉(zhuǎn)子開(kāi)口四周的相應(yīng)形式的開(kāi)槽內(nèi)。
對(duì)于兩極固定分相電容器式電機(jī)，第一個(gè)導(dǎo)電繞組可以位于中心部分一側(cè)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上，而第二個(gè)導(dǎo)電繞組可以位于中心部分對(duì)面?zhèn)鹊拿恳粋€(gè)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上，而且第一個(gè)繞組與第二個(gè)繞組相連接，第一個(gè)或第二個(gè)繞組中與電容器相連接以形成電機(jī)。在某些情況下，第一個(gè)繞組可以是主繞組而第二個(gè)繞組是副繞組。而在另一些情況下，第一個(gè)繞組是副繞組而第二個(gè)繞組則是主繞組。
對(duì)于四極固定分相電容器式電機(jī)，主繞組與副繞組以相間隔的方式位于由中心部分兩側(cè)上的四個(gè)相鄰而又分開(kāi)的端柱組成的成對(duì)的相鄰而又分開(kāi)的端柱上，位于相鄰而又分開(kāi)的端柱上的主繞組與副繞組彼此相連，至少有一個(gè)在中心部分兩側(cè)的副繞組與電容器相連接以形成電機(jī)，對(duì)于六極罩極電機(jī)，導(dǎo)電繞組可以位于圍繞中心部分四周分布的三對(duì)散開(kāi)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱中的每一個(gè)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上。在某些情況下，六極電機(jī)可以構(gòu)成開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
對(duì)于六極固定分相電容器式電機(jī)，導(dǎo)電主繞組與導(dǎo)電副繞組以相間隔的方式位于沿中心部分四周空間分布的三組側(cè)柱中的每一組相鄰而又分開(kāi)的四個(gè)側(cè)柱上。
對(duì)某些四極電機(jī)的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電繞組位于四極中心部分兩側(cè)的三個(gè)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱的中間側(cè)柱上，四極中心部分每一側(cè)的中間側(cè)柱接近N極，而每一個(gè)中間側(cè)柱兩側(cè)的相分開(kāi)的側(cè)柱則接近S極。
對(duì)于八極罩極電機(jī)，導(dǎo)電繞組位于中心部分兩側(cè)的成對(duì)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上，單獨(dú)的端部的導(dǎo)磁薄片迭層用以裝附在中心部分兩側(cè)的每一對(duì)相鄰對(duì)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱的外部的懸空端上。
對(duì)于步進(jìn)電機(jī)，導(dǎo)電繞組位于導(dǎo)磁薄片迭層的八極中心部分兩側(cè)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上，而單獨(dú)的端部的導(dǎo)磁薄薄片迭層則裝附在中心部分兩側(cè)的每對(duì)相鄰對(duì)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。在八極中心部分的轉(zhuǎn)子開(kāi)口上沿開(kāi)口四周設(shè)有沿周向內(nèi)開(kāi)槽的定子齒槽。永久磁鐵的轉(zhuǎn)子裝入轉(zhuǎn)子開(kāi)口中，轉(zhuǎn)子兩側(cè)的一半齒數(shù)與定子相比相差一個(gè)齒寬。通過(guò)把這兩組由四個(gè)間隔安排的繞組彼此串聯(lián)，并加上時(shí)間相位移的電流源去步進(jìn)轉(zhuǎn)子，就能使轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子開(kāi)口內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
對(duì)于多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，提供了每個(gè)上都具有接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的多極中心部分與一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱。轉(zhuǎn)子包括按預(yù)定沿周相隔開(kāi)的位置與多極中心部分磁極相偏置的磁極。導(dǎo)電繞組則位于相分開(kāi)的側(cè)柱對(duì)的每一個(gè)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上，單獨(dú)的端部的導(dǎo)磁薄片迭層則裝附在這對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上以組成電機(jī)，這類(lèi)多極電機(jī)可以包括兩極、四極、六極以及其它多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)。
構(gòu)造這類(lèi)低成本多極電機(jī)的新的與改進(jìn)的方法包括單獨(dú)的側(cè)柱與端柱層迭薄片的形成，并將這些層迭薄片組合用在電機(jī)上，還包括以下一些步驟在細(xì)長(zhǎng)的薄片卷材上將具有轉(zhuǎn)子開(kāi)口的中心部分以及至少一對(duì)由中心部分伸展的側(cè)柱的側(cè)柱薄片沖裁出來(lái)，并以彼此鏡象相映關(guān)系來(lái)組成相鄰的側(cè)柱薄片，每個(gè)側(cè)柱薄片至少具有相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱，并在每一個(gè)細(xì)長(zhǎng)卷材上沖裁至少一個(gè)端部薄片，用以裝附在至少一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上，端部層壓薄片可以處于一對(duì)相分開(kāi)的以鏡象相映布置的側(cè)柱薄片之間的空隙處。
對(duì)于某些方法，每一個(gè)側(cè)柱薄片都具有由中心部分兩側(cè)的一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱所形成。這樣側(cè)柱薄片的每一側(cè)都包括具有一個(gè)端柱薄片的一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱，端柱薄片則在每一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱中間的材料上沖裁出來(lái)。
每一個(gè)側(cè)柱薄片可以包括在中心部分兩側(cè)的兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱以及一個(gè)端部薄片，端部薄片則附著在中心部分每一側(cè)的兩對(duì)側(cè)柱的外部懸空端上，它們也可以從細(xì)長(zhǎng)的薄片卷材上在相鄰的鏡象薄片的相反且相分開(kāi)的側(cè)柱之間沖裁出來(lái)。每一個(gè)側(cè)柱薄片還可以包括在中心部分兩側(cè)上兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱以及一個(gè)端部薄片，端部薄片則附著在兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的每一對(duì)的外部懸空端上，也可以從細(xì)長(zhǎng)薄片卷材上由中心部分每一側(cè)的兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的每一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱之間沖壓出來(lái)。
端部薄片也可具有從它的外部端部延伸的具有U形的端柱，這樣就需要相應(yīng)地減小側(cè)柱的長(zhǎng)度。根據(jù)需要相應(yīng)于側(cè)柱長(zhǎng)度的延伸或縮小這類(lèi)U形端部薄片的端柱也可以具有不同的長(zhǎng)度。
另一種形成某種多極電機(jī)的方法包括形成單獨(dú)的側(cè)柱與端部薄片以把這些薄片組合用于電機(jī)中，以及包括從細(xì)長(zhǎng)薄片卷材上把每一個(gè)具有轉(zhuǎn)子開(kāi)口的中心部分并至少具有一對(duì)從中心部分延伸的相分開(kāi)的側(cè)柱的側(cè)柱薄片沖裁下來(lái)，相鄰的側(cè)柱薄片都是以至少每個(gè)側(cè)柱薄片以彼此重迭關(guān)系組成一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱從每個(gè)細(xì)長(zhǎng)薄片卷材上把附裝在每一個(gè)側(cè)柱薄片中至少一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上的至少一個(gè)端部薄片沖裁下來(lái)，端部薄片在側(cè)柱薄片的相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱的中間或是橫向或是縱長(zhǎng)地安排。相鄰側(cè)柱薄片也可以由橫跨在相鄰側(cè)柱薄片的另一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的方向上延伸的一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱形成。
通過(guò)以下對(duì)本發(fā)明的具體詳細(xì)的描述，本發(fā)明的電機(jī)的結(jié)構(gòu)和制造方法的這樣那樣的目的和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的散導(dǎo)構(gòu)造的一種形式的低成本兩極固定分相電容器式電機(jī)的透視圖；圖2是圖1所示兩極固定分相電容器式電機(jī)的側(cè)視圖；圖3是圖1所示兩極固定分相電容器式電機(jī)的部件分解側(cè)視圖；圖4是圖1所示兩極固定分相電容器式電機(jī)的俯視圖；圖5是圖1所示兩極固定分相電容器式電機(jī)的仰視圖；圖6是圖1所示兩極固定分相電容器式電機(jī)按圖4沿線6-6的剖面?zhèn)纫晥D；圖6A是圖1-8兩極固定分相電容器式電機(jī)的變形設(shè)計(jì)的部件分解側(cè)視圖；圖6B是圖1-8兩極固定分相電容器式電機(jī)的變形設(shè)計(jì)的部件分解側(cè)視圖；圖6C是圖1-8兩極固定分相電容器式電機(jī)的變形設(shè)計(jì)的部件分解側(cè)視圖；圖6D是圖1-8兩極固定分相電容器式電機(jī)的變形設(shè)計(jì)的部件分解側(cè)視圖；圖7是圖1所示兩極固定分相電容器式電機(jī)用的迭片的制造方法的模板布置圖；圖8是圖1所示兩極固定分相電容器式電機(jī)的側(cè)視圖，并說(shuō)明各個(gè)副繞組與主繞組以及相應(yīng)的電容器之間的連接，并以此作為主副繞組之間以及與電容器相連接的一種方法的實(shí)例；圖9是圖10-16所專(zhuān)門(mén)說(shuō)明的一種型式的四極固定分相電容器式電機(jī)的側(cè)視圖，并說(shuō)明組成四極固定分相電容器式電機(jī)的輔、主繞組以及電容器之間的連接；圖10是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)造的四極固定分相電容器式電機(jī)的透視圖；圖11是圖10所示四極固定分相電容器式電機(jī)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖12是圖10所示四極固定分相電容器式電機(jī)迭片與繞組的部件分解側(cè)視圖；圖13是圖10所示四極固定分相電容器式電機(jī)的俯視圖；圖14是圖10所示四極固定分相電容器式電機(jī)按圖13線14-14的剖面?zhèn)纫晥D；圖15是用于圖10-14所示四極分相電容器式電機(jī)迭片制造方法的模板布置圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)造的四極步進(jìn)電機(jī)的側(cè)視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)造的六極罩極式電機(jī)的透視圖；圖18是圖17所示六極罩極式電機(jī)的側(cè)視圖；圖19是圖17所示六極罩極式電機(jī)的俯視圖；圖20是用于圖17所示六極罩極式電機(jī)的迭片與繞組部件分解側(cè)視圖；圖21是圖17所示六極罩極式電機(jī)的端視圖；圖22是圖17所示六極罩極式電機(jī)沿圖21線6-6的剖面?zhèn)纫晥D23是用于圖17-22所示六極罩極式電機(jī)迭片的制造方法的模板布置圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)造的六極罩極式電機(jī)修改形式的側(cè)視圖；圖25是圖24所示修改后的六極罩極式電機(jī)的迭片與繞組的部件分解側(cè)視圖；圖26是用于圖24所示修改后六極罩極式電機(jī)迭片制造方法的模板布置圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)造的六極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的側(cè)視圖；圖28是用于圖27六極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的迭片與轉(zhuǎn)子制造方法的模板布置圖；圖29是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)造的八極罩極式電機(jī)的透視圖；圖30是圖29所示八極罩極式電機(jī)的側(cè)視圖；圖31是用于圖29所示八極罩極式電機(jī)的迭片與繞組部件分解側(cè)視圖；圖32是圖29所示八極罩極式電機(jī)的俯視圖；圖33是沿圖32線33-33八極罩極式電機(jī)的剖視圖；圖34是用于圖29-33八極罩極式電機(jī)的迭片制造方法的模板布置圖；圖35是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)造的修改后的四極罩極式電機(jī)的側(cè)視圖；圖36是用于圖35所示修改后四極罩極式電機(jī)的迭片與繞組的部件分解側(cè)視圖；圖37是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)造的兩極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的側(cè)視圖；圖38是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)造的四極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的側(cè)視圖；圖39是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)造的六極固定分相電容器式電機(jī)的透視圖；圖40是圖39所示六極固定分相電容器式電機(jī)的側(cè)視圖；圖41是圖39所示六極固定分相電容器式電機(jī)部件分解側(cè)視圖；圖42是用于圖39所示六極固定分相電容器式電機(jī)的迭片制造方法的模板布置圖；圖43是圖39-41所示結(jié)構(gòu)的六極固定分相電容器式電機(jī)修改形式的側(cè)視圖；圖44是圖43所示六極固定分相電容器式電機(jī)部件的分解側(cè)視圖；圖45是模板布置圖，示出了用于圖43-44六極固定分相電容器式電機(jī)的迭片的一種制造方法；
圖46是如圖24-26所示的，具有安裝在中心部分四周空間分布的三對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的端柱上，如圖47所示的線架結(jié)構(gòu)的六極罩極式電機(jī)的側(cè)視圖；圖47是用于圖46所示型式的六極罩極式電機(jī)的線架結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖48是如圖29-33所示型式的，具有安裝在中心部分每一側(cè)的相鄰而又相分開(kāi)側(cè)柱上的，如圖49所示的線架結(jié)構(gòu)的八極罩極式電機(jī)的側(cè)視圖；圖49是用于圖48所示八極罩極式電機(jī)中的一組相鄰而又相分開(kāi)的線架的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
所有附圖中的標(biāo)號(hào)是相應(yīng)的。
下面詳盡的說(shuō)明作為實(shí)例而不作為限制來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。本說(shuō)明可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)施和利用本發(fā)明，同時(shí)說(shuō)明了其它實(shí)施例和變形，包括目前看來(lái)是最好的實(shí)施方式。
在討論本發(fā)明在其各種形式中的特有的創(chuàng)新與獨(dú)有的方面前，首先要提到專(zhuān)利申請(qǐng)08/381,187的背景和內(nèi)容，其中，第一層迭片的兩個(gè)相分開(kāi)的側(cè)柱上都可用以纏繞繞組，不論其截面形狀是典型的四邊形(正方形或矩形)還是四邊形以外的多邊形。不記在那一種情況下，如果相分開(kāi)的側(cè)柱的繞組纏繞區(qū)域位于靠近第一層迭片的接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口處，就可以得到一些重要的優(yōu)勢(shì)。安裝在相分開(kāi)的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組比起傳統(tǒng)的C框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)可以在感應(yīng)磁路中提供更大的以及更有效的磁通量。位于每一個(gè)側(cè)柱上的形成每一個(gè)導(dǎo)電繞組的導(dǎo)線不僅比在傳統(tǒng)感應(yīng)磁路中單個(gè)導(dǎo)電繞組的長(zhǎng)度小一半，而且導(dǎo)線的直徑也可以縮小。直徑縮小的原因是由于比單個(gè)導(dǎo)電繞組的長(zhǎng)度可以少于一半的更短的導(dǎo)線長(zhǎng)度，導(dǎo)電繞組更大的纏繞表面積，以及在相分開(kāi)的側(cè)柱上的相分開(kāi)的導(dǎo)電繞組相對(duì)于配有的轉(zhuǎn)子開(kāi)口與轉(zhuǎn)子有更接近的位置。1995年1月31日提交的專(zhuān)利申請(qǐng)No.08/381,188中提出，雙線架四極電機(jī)可以由包含用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的由四極中心部分向兩側(cè)伸展的相分開(kāi)的成對(duì)側(cè)柱來(lái)構(gòu)造。并在端柱橫跨地裝附在相分開(kāi)的成對(duì)側(cè)柱上面之前，導(dǎo)電繞組就可以安裝在中心部分兩側(cè)的相分開(kāi)的成對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)側(cè)柱上。采用這種新的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)不僅因?yàn)椴捎谩白阚E”設(shè)計(jì)思想，而且還因?yàn)閷?dǎo)電繞組的所需材料量而節(jié)約了成本。例如，位于中心部分兩側(cè)上每一個(gè)相分開(kāi)的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組就可以比單個(gè)導(dǎo)電繞組的在等效感應(yīng)磁路中的長(zhǎng)度小于一半，而且由于導(dǎo)電繞組的更大的紡繞表面積的更短的導(dǎo)線長(zhǎng)度，也使得導(dǎo)線的直徑也得以減小。盡管“足跡”設(shè)計(jì)節(jié)約了材料，以及導(dǎo)電繞組所需材料量的節(jié)約，由于這種電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到兩端效果所以這種電機(jī)的運(yùn)行性能或效率也不會(huì)削弱。
正如下面討論中可以看到的，上述專(zhuān)利申請(qǐng)中提出的一些原則已在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中也被采用，另外還有賦予各種電機(jī)具有特定結(jié)構(gòu)的其它新穎和獨(dú)特的特點(diǎn)，下面將詳細(xì)討論。
本發(fā)明公開(kāi)了各種多極電機(jī)結(jié)構(gòu)以及包括下列各種不同實(shí)施例的制造方法；圖1-8揭示了兩極固定分相電容器式電機(jī)及在細(xì)長(zhǎng)薄片卷材上用于這種電機(jī)的層片的有關(guān)制造方法；圖9-15揭示了四極固定分相電容器式電機(jī)及用于這種電機(jī)層片的有關(guān)制造方法；圖16揭示了由類(lèi)似于圖9-15所示的電機(jī)與方法的層片構(gòu)造的四極步進(jìn)電機(jī)；圖17-23揭示了六極罩極電機(jī)及用于這種電機(jī)層片的有關(guān)制造方法；圖24-26揭示了六極罩極電機(jī)的修改形式以及用于這種電機(jī)層片的有關(guān)制造方法；圖27-28揭示了六極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)以及用于這種電機(jī)層片的制造方法；圖29-34揭示了八極罩極電機(jī)以及用于這種電機(jī)層片的有關(guān)制造方法；圖35-36揭示了四極罩極式電機(jī)的修改形式；圖37-38顯示了兩極和四極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；圖39-42顯示了六極固定分相電容器式電機(jī)以及用于這種電機(jī)層片的有關(guān)制造方法；圖43-45顯示了六極固定分相電容器式電機(jī)的修改形式以及用于這種電機(jī)層片的有關(guān)制造方法；以及圖46-49顯示了用于某些電機(jī)結(jié)構(gòu)中的線架結(jié)構(gòu)。
所有上述電機(jī)都是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)造的，且部分地基于上述專(zhuān)利申請(qǐng)。從這些教導(dǎo)中可以很清楚即使不是根據(jù)下面要介紹的附圖的說(shuō)明或者說(shuō)明也可以構(gòu)造其它或不同的電機(jī)。
下面將大致按上面所列的次序以及參閱附圖對(duì)本發(fā)明的每一個(gè)實(shí)施例加以介紹。
圖1-8所示的兩極固定分相電容器式電機(jī)包括由同一結(jié)構(gòu)的一組導(dǎo)磁迭壓層片組成的第一個(gè)側(cè)柱層片迭3，層片具有用以接納轉(zhuǎn)子9的轉(zhuǎn)子開(kāi)口7的多極中心部分5，轉(zhuǎn)子開(kāi)口處也是由同一圓形結(jié)構(gòu)的這一組導(dǎo)磁迭壓層片形成。圍繞每一個(gè)轉(zhuǎn)子開(kāi)口處7排列在時(shí)鐘12時(shí)，3時(shí)，6時(shí)，以及9時(shí)位置處的四個(gè)淺區(qū)或磁阻氣隙11用以限定四個(gè)共有的半極12。
從多極中心部分一側(cè)伸展的是相分開(kāi)的兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱，其中一對(duì)相分開(kāi)的最內(nèi)部的側(cè)柱13,13以及一對(duì)相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱15,15，如圖3所示。請(qǐng)注意到相分開(kāi)的最內(nèi)部的一對(duì)側(cè)柱13,13是位于轉(zhuǎn)子開(kāi)口7內(nèi)6時(shí)位置上的磁阻氣隙的兩側(cè)，而兩個(gè)最外面的側(cè)柱15,15，則連接到位于在轉(zhuǎn)子開(kāi)口7相應(yīng)于3時(shí)與9時(shí)位置處的磁阻氣隙11,11上方的中心部分上。在最內(nèi)部側(cè)柱13,13中間是一個(gè)寬度相應(yīng)于位于6時(shí)位置上的磁阻氣隙11寬度，長(zhǎng)度稍長(zhǎng)于最內(nèi)部側(cè)柱13,13的矩形氣隙17，可以從圖3的部件分解圖上清晰地看出。兩個(gè)最外面的側(cè)柱15,15與兩個(gè)最內(nèi)部側(cè)柱13,13以及通過(guò)鏡象相映的兩個(gè)L形開(kāi)口19,19與中心部分5相分開(kāi)。每一個(gè)L形開(kāi)口19的下部或水平部分別和最內(nèi)部的和最外面的側(cè)柱13,15相互隔開(kāi)，而每一個(gè)L形開(kāi)口19的較小的上部或垂直部分則使最外面的側(cè)柱15與中心部分分開(kāi)。為了在每一個(gè)薄片迭層3的兩側(cè)開(kāi)設(shè)螺栓開(kāi)口23，在L形開(kāi)口19的上端，鄰近轉(zhuǎn)子開(kāi)口7內(nèi)3時(shí)或9時(shí)位置處的一個(gè)磁阻氣隙11處使L形開(kāi)口19沿徑向向內(nèi)輻射成曲線以提供增大的區(qū)域21。每一個(gè)螺栓開(kāi)口23插入一個(gè)安裝螺栓(圖中未畫(huà))用以支撐轉(zhuǎn)子托架(圖中未畫(huà))，并用以支撐轉(zhuǎn)子9使之相對(duì)于在薄片迭層3中的轉(zhuǎn)子開(kāi)口7旋轉(zhuǎn)。這樣每一個(gè)最外面的側(cè)柱15,15就與最內(nèi)面的側(cè)柱對(duì)13,13相分開(kāi)，以及當(dāng)它與時(shí)鐘3時(shí)與9時(shí)磁阻氣隙11,14上方的多極中心部分相連時(shí)，就與轉(zhuǎn)子開(kāi)口7的在3時(shí)與9時(shí)位置處的磁阻氣隙11,11相分開(kāi)。
在從相分開(kāi)的成對(duì)的最內(nèi)和最外部的端柱13,13與15,15的多極中心部分的另一側(cè)分別是單獨(dú)一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱25,25。每一個(gè)側(cè)柱25,25具有兩倍于在多極中心部分5的另一側(cè)的每個(gè)最內(nèi)部的和最外面的側(cè)柱13,13與15,15的寬度。
具有事先纏繞導(dǎo)線的單個(gè)絕緣線架27形成繞組29，它安裝在中心部分5一側(cè)的兩個(gè)相分開(kāi)的最內(nèi)部的側(cè)柱13,13上，而事先纏繞導(dǎo)線的絕緣線架31形成繞組33，它安裝在中心部分5的另一側(cè)的每一個(gè)相分開(kāi)的迭壓側(cè)柱25,25上。每一個(gè)絕緣線架通常都是矩形形狀，以分別相應(yīng)于在中心部分5一側(cè)的每一個(gè)迭層的最內(nèi)部側(cè)柱13,13，以及在中心部分5另一側(cè)的每一個(gè)矩形截面的迭壓側(cè)柱25,25的矩形外截面。當(dāng)然如果需要也可以使迭壓側(cè)柱為正方形截面或者圓形的截面，正如1995年1月12日提交的題為《用于電磁感應(yīng)裝置中可變層迭片的可控可調(diào)整制造方法與設(shè)備》的No.08/373,035美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)所公開(kāi)的。
當(dāng)絕緣線架27安裝在相分開(kāi)的最內(nèi)部側(cè)柱13,13以及成對(duì)的線架31,31安裝在多極中心部分5的另一側(cè)的相分開(kāi)的側(cè)柱25,25上以后，為了提供一個(gè)閉合的磁路，第二個(gè)迭壓的端部導(dǎo)磁層片就可以裝附在每一個(gè)相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。特別是，單獨(dú)的迭壓的端部導(dǎo)磁層片35用來(lái)裝附在每一個(gè)相鄰的最內(nèi)部和最外面的側(cè)柱13,15的外部懸空端上。這樣每一對(duì)最內(nèi)部的和最外面的側(cè)柱13,15及15,13和另外的導(dǎo)磁層片迭層35,35裝在一起。為此目的，在每一個(gè)最內(nèi)部的與最外面的側(cè)柱13,15的外部懸空端上分別設(shè)有凸出的緊固元件37用以與在每一個(gè)端部迭壓層片35,35上形成的相應(yīng)形式的凹窩37進(jìn)行互補(bǔ)的緊密?chē)Ш稀Ｍ瑯酉鄬?duì)于在多極中心部分5另一側(cè)的相分開(kāi)的迭壓層片25,25來(lái)說(shuō)，在每一個(gè)側(cè)柱25的外部懸空端上也設(shè)有凸出的緊固元件41以與在安裝到相分開(kāi)的迭壓側(cè)柱層片25,25的外部懸空端上的迭壓端部層片45上形成的相輔形式的凹窩緊密地嚙合。
如果需要，端部層片35,35以及45也可以具有從其外部端部伸長(zhǎng)的U形端柱，這時(shí)就需要相應(yīng)地減小在多極中心部分9一側(cè)上的側(cè)柱13,15與13,15的長(zhǎng)度以及在另一側(cè)相分開(kāi)的側(cè)柱25,25的長(zhǎng)度。這種選擇如圖6A與6B所示。
特別是端部層迭片35,35與45如圖6A與6B所示可以有兩種不同形式的U形結(jié)構(gòu)。在圖6A中，每一個(gè)U形端部層片35具有相分開(kāi)的端柱36，而且每個(gè)還都有凹窩38,38用以接受由中心部分5的相應(yīng)區(qū)域上伸展的凸片40,40。端部層片45也可以類(lèi)似地構(gòu)造成具有相分開(kāi)的端柱42,42的U形狀，并也具有凹窩44,44用以接受由中心部分5相應(yīng)區(qū)域上伸展的凸片46,46。當(dāng)然如果需要凹窩與凸片也可以反過(guò)來(lái)設(shè)置，在相分開(kāi)的端柱上設(shè)有凸片而在中心部分5中設(shè)有凹窩。圖6B與圖6A類(lèi)似，僅將相分開(kāi)的側(cè)柱13,13,15,15與25,25縮短以與更小的U形端部迭壓層片35,35與45配合。
圖6C與6D顯示了圖1兩極固定相電容器式電機(jī)的另一種可能的變形。圖6C中單一的副繞組48纏繞在端部層片上以代替原相分開(kāi)的副繞組31,31。與相分開(kāi)的副繞組31,31相比較，單一副繞組48將需要等效的纏繞匝數(shù)。圖6D顯示了端部迭壓層片45與迭壓側(cè)柱層片3，在這里側(cè)柱層片的寬度具有恒定寬度，而不是在側(cè)柱層片的寬度尺寸中在接收相分開(kāi)的繞組31,31地方具有臺(tái)階式區(qū)域，如圖6所示。而在圖6D中，相分開(kāi)的繞組橫向地向外突出超出側(cè)柱薄片3的寬度以外，也是作為一種需要時(shí)的設(shè)計(jì)修改。圖6A到6D用作在需要時(shí)作為可為兩極固定分相電容器式電機(jī)采用的可能的變形設(shè)計(jì)方案。
圖8中表示是這樣一種狀態(tài)，其中繞組27與31,31彼此相連并與電容器連接形成圖1-8的兩極固定分相電容器式電機(jī)。兩個(gè)相分開(kāi)的繞組31、31用作副繞組而繞組27則用作主繞組，或反過(guò)來(lái)，兩個(gè)相分開(kāi)的繞組31,31用作主繞組而單一繞組27則用作副繞組。如果需要時(shí)繞組在各種不同的布置中可以相互串聯(lián)或并聯(lián)。
圖8中，兩繞組31,31通過(guò)導(dǎo)線49,49與電容器47串聯(lián)，而每一個(gè)繞組31,31也可以通過(guò)導(dǎo)線51,51與在多極中心部分5另一側(cè)上的單一繞組27并聯(lián)，電源線53可以與每一個(gè)相分開(kāi)的繞組31,31相連接。
當(dāng)兩極固定分相電容器式電機(jī)按上述方式構(gòu)造后，其工作描述如下由主繞組來(lái)的磁通在時(shí)鐘6時(shí)方向處通過(guò)轉(zhuǎn)子，而由副繞組形成的磁路則是3-9時(shí)方向上通過(guò)轉(zhuǎn)子，它們的軸線由此在空間上也被置換成90°電角度的差異。由于電容器47與副繞組串聯(lián)，就使得其中的電流導(dǎo)前主繞組電流，定子磁場(chǎng)沿著副繞組的軸線首先達(dá)到最大值，然后在稍晚一些時(shí)候再沿著主繞組的軸線再達(dá)到最大值。繞組電流等效于兩相電流，電機(jī)1也等效于兩相電機(jī)。結(jié)果形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使得電機(jī)轉(zhuǎn)子9運(yùn)轉(zhuǎn)。
由于其高效率，電容器式電機(jī)不僅用于需要高效率的場(chǎng)所，而且還用于需要電機(jī)反轉(zhuǎn)場(chǎng)合。在冰箱、風(fēng)扇與吹風(fēng)機(jī)中就可以采用如本發(fā)明的兩極固定分相電容器式電機(jī)的這種電容器式電機(jī)。
通過(guò)參照?qǐng)D7可以更好地理解用于本發(fā)明的兩相固定分相電容器式電機(jī)1的側(cè)柱與端柱層片3與35,45的形成方法。如圖7所示一種從導(dǎo)磁材料細(xì)長(zhǎng)薄片卷材S上形成每一個(gè)導(dǎo)磁層迭側(cè)柱薄片3的優(yōu)選方法包括沿導(dǎo)磁材料細(xì)長(zhǎng)薄片卷材S的長(zhǎng)度方向上，以鏡象關(guān)系互相相反安排的相鄰側(cè)柱薄片3,3，以及沿長(zhǎng)度方向伸展也以鏡象關(guān)系互相安排的在中心部分5一側(cè)的相分開(kāi)的側(cè)柱薄片25,25的制造。裝附在中心部分5另一側(cè)上相鄰的最內(nèi)部與最外部側(cè)柱13,15上的相分開(kāi)的端柱薄片35,35也可沿長(zhǎng)度方向在相鄰的最內(nèi)部和最外面?zhèn)戎?3,15之間的空隙中形成。端柱薄片45也可以在以鏡象相鄰側(cè)柱薄片3上以鏡象相鄰的兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱27,27之間的空隙中，由相分開(kāi)的側(cè)柱薄片27,27之間來(lái)形成。在生產(chǎn)側(cè)柱薄片3的同時(shí)，把每一個(gè)側(cè)柱薄片3一端的端柱薄片35,35以及每一個(gè)側(cè)柱薄片3另一端的端柱薄片45也一起沖裁下來(lái)。就可以得到同時(shí)生產(chǎn)這種側(cè)柱與端柱薄片的低成本，利廢效益高及連續(xù)沖裁的方法。轉(zhuǎn)子薄片也可以在形成側(cè)柱與端柱薄片之前或同時(shí)來(lái)形成。
現(xiàn)在來(lái)研究圖9-14所介紹的四極固定分相電容器式電機(jī)55的制造以及圖15所示的用于這種電機(jī)的側(cè)柱與端柱薄片的有關(guān)制造方法。首先參閱圖10-14，四極固定分相電容器式電機(jī)55包括由一系列導(dǎo)磁迭壓薄片形成的第一個(gè)側(cè)柱薄片迭層55，每一個(gè)都具有多極中心部分59以及在中心部分59每一側(cè)上相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱。特別是在中心部分59每一側(cè)上相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱包括一對(duì)相分開(kāi)的最內(nèi)部的側(cè)柱61,61以及在這一對(duì)相分開(kāi)的最內(nèi)部的側(cè)柱61,61兩邊的一對(duì)相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱63,63。如圖12所示，在多極中心部分一側(cè)的每一個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱61從水平方向看，它與相鄰的另一個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱61成鏡象關(guān)系，而從垂直方向看，它也與多極中心部分59另一側(cè)上的一個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱61也是成鏡象關(guān)系。同樣，在多極中心部分一側(cè)的每一個(gè)最外面的側(cè)柱63，從水平方向看也是彼此成鏡象關(guān)系，而從垂直方向看，也是與中心部分59另一側(cè)上最外面的側(cè)柱63成鏡象關(guān)系。多極中心部分59也具有含有氣隙淺區(qū)67的轉(zhuǎn)子開(kāi)口65，氣隙淺區(qū)67將相鄰側(cè)柱的內(nèi)極面69彼此隔開(kāi)。例如如圖12所示，在12時(shí)位置的淺區(qū)67將兩個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱61,61以及它們相應(yīng)的內(nèi)極面69,69彼此隔開(kāi)。多極中心部分59可以表示為具有八個(gè)半極69。正如下面還要討論的這一點(diǎn)對(duì)于形成四極固定分相電容器式電機(jī)的相位移是很重要的。
在多極中心部分59每一側(cè)的每一個(gè)相分開(kāi)的最內(nèi)部側(cè)柱61,61上裝上導(dǎo)電繞組71,71，最外面的側(cè)柱63,63上裝上導(dǎo)電繞組73,73。如圖10-14所示，由于兩個(gè)最內(nèi)部端柱61,61與兩個(gè)最外面端柱63,63長(zhǎng)度上的不同，所以?xún)蓚€(gè)最內(nèi)部的繞組71,71比兩個(gè)最外面的繞組73,73為短。當(dāng)然線架71,73也可以具有相同的長(zhǎng)度，例如如圖9所示的一種修改的繞組設(shè)計(jì)。
在繞組71,71與73,73分別安裝在多極中心部分59兩側(cè)的相分開(kāi)的最內(nèi)部側(cè)柱61,61與相分開(kāi)的最外面?zhèn)戎?3,63以后，由相應(yīng)數(shù)目的各個(gè)導(dǎo)磁薄片迭壓而成的第二個(gè)端部薄片迭層75就可以裝附在多極中心部分59兩側(cè)的相分開(kāi)的最內(nèi)部側(cè)柱61,61與相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱63,63的外部懸空端上的第一個(gè)側(cè)柱薄片迭層上。每一個(gè)第二個(gè)端柱薄片迭層都具有第二個(gè)或單獨(dú)的端柱。它與第一個(gè)側(cè)柱薄片迭層組成了閉合磁路。如果需要第二個(gè)端柱薄片迭層75中的一個(gè)或兩個(gè)也可以作成向其端部伸展的U形狀，當(dāng)然與此同時(shí)應(yīng)相應(yīng)減小在多極中心部分59的一側(cè)或兩側(cè)上的相分開(kāi)的最內(nèi)部與最外面?zhèn)戎?1,61與63,63的長(zhǎng)度。還可以用圖6A與6B為例來(lái)說(shuō)明。
為了在圖9-14實(shí)施例中將第一個(gè)薄片迭層57與每一個(gè)第二個(gè)薄片迭層75,75相裝附，每一個(gè)最內(nèi)部和最外面的迭壓側(cè)柱61,61與63,63分別可以設(shè)有向外伸出的凸片77用以與在每一個(gè)第二個(gè)薄片迭層75上形成的相應(yīng)形狀的凹窩或開(kāi)口75進(jìn)行互補(bǔ)配合。
如圖11所示，注意到當(dāng)每一個(gè)繞組71,71與73,73裝到本發(fā)明四極固定分相電容器式電機(jī)55中多極中心部分59的兩側(cè)后，每一個(gè)導(dǎo)電繞組71,71與73,73安裝得都很靠近相鄰的極面或共有半極59。在側(cè)柱迭層57中的轉(zhuǎn)子開(kāi)口65中放入轉(zhuǎn)子81就由穿過(guò)電機(jī)55上述繞組與共有的半極所產(chǎn)生的磁通以參閱圖9所示的方式驅(qū)動(dòng)。
如圖9所示，在中心部分59兩側(cè)的每一個(gè)繞組都是以副繞組和主繞組相互隔開(kāi)的方式安置。具體說(shuō)，在電機(jī)55的上半部分中，最左邊的繞組73是副繞組，緊貼在它右邊的繞組71就是主繞組，而緊貼其右的繞組又是副繞組71，而最右側(cè)的繞組又是主繞組73。在多極中心部分59下方，最左邊的繞組是主繞組73，在其右側(cè)的是副繞組71，再其次又是主繞組71，而最右端的繞組則又是副繞組73。在中心部分兩側(cè)的四個(gè)主繞組71,73每一個(gè)都是串聯(lián)連接。而在中心部分59兩側(cè)的四個(gè)副繞組每一個(gè)也是彼此串聯(lián)后并與電容器83串聯(lián)連接。具體地可以看到，在多極中心部分59上方的最右側(cè)的副繞組71一端與上部電源線91相連，另一端與最左側(cè)的副繞組73的一端相連，而其另一端則通過(guò)導(dǎo)線85與電容器83相連。電容器83的另一端導(dǎo)線87則與中心部分59下方最左側(cè)的副繞組71的一端相連，而最左側(cè)副繞組71的另一端則連接到最右側(cè)副繞組73上，最右側(cè)副繞組73的另一端則連接到下部的電源線91上。在多極中心部分59上方的最右側(cè)的主繞組73一端連到上部的電源線91上而其另一端則連到最左側(cè)主繞組71的一端。最左側(cè)主繞組73的另一端通過(guò)跳線89連到下方最左側(cè)主繞組73的一端。而下方最左側(cè)主繞組73的另一端則連到下方最右側(cè)主繞組71上。下方最右側(cè)主繞組71的另一端則連到下部電源線91上。
上面介紹了以這種方式構(gòu)成的四極固定分相電容器式電機(jī)55，下面介紹這種電機(jī)的工作。
考慮到圖9定子57上下兩半部分可以分開(kāi)成分別運(yùn)行在轉(zhuǎn)子81上下兩半部分的兩極定子。于是可以看到兩個(gè)上方的主繞組與兩個(gè)上方的副繞組可以在空間上置換為45°的機(jī)械相位差與90°的電相位差。對(duì)于定子的下半部分同樣也是正確的。由于電容器與上方的和下方的所有輔繞組串聯(lián)，因此就引起在雙側(cè)的輔繞組中的電流導(dǎo)前在雙側(cè)主繞組中的電流，定子繞組先在其沿著的輔繞組的電軸線上達(dá)到最大值，然后在稍遲一些時(shí)候在其沿著的主繞組的電軸線上達(dá)到最大值。繞組中電流等效為兩相電流，電機(jī)也等效于兩相電機(jī)。結(jié)果形成定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)引起轉(zhuǎn)子81旋轉(zhuǎn)。
對(duì)于四極固定分相電容器式電機(jī)55的側(cè)柱層片與端柱層片57與75的有關(guān)制造方法可以參閱圖15，其中顯示了在導(dǎo)磁材料的細(xì)長(zhǎng)薄片卷材S上制造這類(lèi)層片的模板布置圖。如圖所示相鄰的側(cè)柱層片57,57順序地依次安排，而端部層片75,75則安排在相鄰兩側(cè)柱層片的最內(nèi)部與最外面的端柱61,63之間的空檔內(nèi)。在整個(gè)模板布置上重復(fù)以上布局，有助于有效利用與經(jīng)濟(jì)的方法分別將相鄰的側(cè)柱與端柱層片57,75同時(shí)沖裁出來(lái)。當(dāng)然由轉(zhuǎn)子開(kāi)口65處沖裁下來(lái)的轉(zhuǎn)子層片81也可以先于或同時(shí)與側(cè)柱層片及端柱層片一起形成。
在下面參照?qǐng)D16-38對(duì)各種四極、六極以及八極電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，然后再結(jié)合圖39-42來(lái)說(shuō)明六極固定分相電容器式電機(jī)及其有關(guān)制造方法。
圖16介紹了與圖9-15四極固定分相電容器式電機(jī)結(jié)構(gòu)類(lèi)似的四極步進(jìn)電機(jī)95。四極步進(jìn)電機(jī)95包括與圖9-15所示總體結(jié)構(gòu)類(lèi)似的側(cè)柱層片57的導(dǎo)磁迭壓柱體薄片97。每個(gè)側(cè)柱薄片97上都具有帶接納轉(zhuǎn)子103的轉(zhuǎn)子開(kāi)口101的多極中心部分99。沿轉(zhuǎn)子開(kāi)口101四周開(kāi)設(shè)周向的向內(nèi)伸展的槽齒105，還有著一個(gè)具有沿周向開(kāi)設(shè)向外伸展的槽齒107的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子槽齒在轉(zhuǎn)子兩端偏移一個(gè)齒。每一個(gè)側(cè)柱薄片97包括在多極中心部分99兩側(cè)的相分開(kāi)的最內(nèi)部側(cè)柱109,109與相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱111,111。纏繞導(dǎo)電繞組113,113后的線架安裝在相分開(kāi)的最內(nèi)部的側(cè)柱109,109上，而纏繞導(dǎo)電繞組115,115后的線架安裝在多極中心部分99每一側(cè)的相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱111,111上。為了形成閉合磁路，單獨(dú)的導(dǎo)磁薄片迭層117,117通過(guò)合適的相互補(bǔ)的陰陽(yáng)緊固元件裝附在最內(nèi)部與最外面?zhèn)戎?09,109以及111,111的外部懸空端上。
步進(jìn)電機(jī)按下述方式運(yùn)行。八個(gè)極中的四個(gè)間隔的極以間隔的極連到兩相電源的一相上，而其它四個(gè)極也以間隔的極性連到兩相電源的另一相上。轉(zhuǎn)子103是一端對(duì)著軸線N極另一端對(duì)著軸線S極的永久磁鐵。因此在轉(zhuǎn)子每一個(gè)齒上的一半是N極而另一半是S極。在一端轉(zhuǎn)子上的齒與在另一端轉(zhuǎn)子上的齒以一齒的偏移，就使得在另一端的磁斥力促使電機(jī)103按當(dāng)在另一端是磁吸力作用時(shí)一樣的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。定子磁極與轉(zhuǎn)子上的齒的安排使得在同一相連接的磁極上的一組齒與和其對(duì)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子磁極的齒在半個(gè)齒距上形成90°的電相位差，而此時(shí)另一組定子磁極齒與轉(zhuǎn)子齒對(duì)準(zhǔn)或全部脫開(kāi)。這就相應(yīng)于兩相電源中兩相之間90°的相位移，這就引起在轉(zhuǎn)子齒與兩組相位連接的定子磁極齒之間的交變的峰值磁力，并導(dǎo)致按照由兩相連接所選擇的極性的方向使電極旋轉(zhuǎn)。
正如前面的實(shí)施例，把繞組113,113與115,115安裝到多極中心部分99每一側(cè)的相分開(kāi)的最內(nèi)部和最外面的側(cè)柱109,109，與111,111上，本發(fā)明的四極步進(jìn)電機(jī)95利用了C框架電機(jī)的結(jié)構(gòu)與制造效益。這可在沿轉(zhuǎn)子開(kāi)口101上開(kāi)設(shè)沿周向的一系列向內(nèi)伸展的極齒105，而在本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)95結(jié)構(gòu)中沿轉(zhuǎn)子103相應(yīng)開(kāi)設(shè)沿周向的一系列向外伸展的極齒107的同時(shí)得以實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)也可以構(gòu)造成另一種型式的電機(jī)，也是具有與轉(zhuǎn)子上相應(yīng)的磁極相適配的向內(nèi)伸展的槽齒與磁極，這就是下面要介紹的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
在步進(jìn)電機(jī)95中形成側(cè)柱與端柱層片97與117的方法與圖15所介紹的方法相同，僅不過(guò)這里定子上沒(méi)有槽齒105。同時(shí)還應(yīng)明白圖9-15的四極固定分相電容器式電機(jī)與圖16的步進(jìn)電機(jī)在總體結(jié)構(gòu)上大致類(lèi)似。
本發(fā)明還涉及如圖17-23所示的六極罩極式電機(jī)的制造以及相關(guān)制造方法。六極罩極電機(jī)125包括由一系列導(dǎo)磁迭壓層片形成的第一個(gè)側(cè)柱薄片迭層127，其上具有六極中心部分129，并圍繞這個(gè)六極中心部分129沿周向相分開(kāi)的有三對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131，如圖20所示。當(dāng)這三對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131可以如圖20所示以任何適合的方式沿周相開(kāi)地分布在六極中心部分的四周，其中一個(gè)實(shí)施例就是兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131與131,131以鏡象方式相互相映，而第對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131則是在橫跨其余兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131與131,131而伸展。為了形成第一個(gè)薄片迭層127，如圖17所示，可以把迭壓中心部分129周?chē)刂芟蚍植嫉娜龑?duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131組合成一個(gè)側(cè)柱薄片迭層127。在每一個(gè)側(cè)柱薄片127的六極中心部分129中沒(méi)有轉(zhuǎn)子開(kāi)口133，當(dāng)相鄰接的迭壓側(cè)柱薄片127的六極中心部分129與轉(zhuǎn)子開(kāi)口133對(duì)準(zhǔn)時(shí)，形成在迭壓六極中心部分129內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子開(kāi)口133用以接納轉(zhuǎn)子135，如圖18所示。
圖17-23的六極電機(jī)是罩極式電機(jī)，它含有產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子135轉(zhuǎn)動(dòng)的短路環(huán)。為此每一個(gè)迭壓的側(cè)柱薄片127上都設(shè)有內(nèi)外相適配的開(kāi)口137,139用以接納短路環(huán)141，如圖17-18所示。每一個(gè)短路環(huán)141用銅環(huán)或其它導(dǎo)電材料制成，并安排包圍在六極罩極式電機(jī)125六個(gè)磁極的每一個(gè)磁極143上。六極罩極式電機(jī)125的六個(gè)磁極143的每一個(gè)磁極由沿轉(zhuǎn)子開(kāi)口133在六個(gè)極極143之間均衡沿周向相分開(kāi)的淺區(qū)145所分開(kāi)。為了避免在六極中心部分129中深的開(kāi)口或凹槽對(duì)結(jié)構(gòu)上的削弱或?qū)Υ怕返挠绊?，?qǐng)注意到在側(cè)柱131上的短路環(huán)141是放入相對(duì)深的開(kāi)口137中而且外面的短路環(huán)開(kāi)口139與內(nèi)面的短路環(huán)開(kāi)口137有一個(gè)角度偏離。同時(shí)短路環(huán)141也可以所需要的方式放入每一對(duì)相應(yīng)的開(kāi)口137,139中。
在上述的實(shí)施例中，每一個(gè)迭壓邊柱薄片127的迭壓側(cè)柱131都有預(yù)定的外部的繞組纏繞區(qū)域的截面積，通常都是矩形的，當(dāng)然也可以做成其它形式的截面積。為了在迭壓薄片127的迭壓側(cè)柱131上安裝，提供了線架的纏繞繞組147。這樣就有六個(gè)繞組147沿周向相分開(kāi)地位于由迭壓邊柱薄片127形成的六個(gè)側(cè)柱131上。每個(gè)線架纏繞繞組147都做成矩形以與由迭壓邊柱薄片127的矩形迭壓側(cè)柱131相對(duì)應(yīng)。
在每個(gè)具有導(dǎo)電繞組147的絕緣線架安裝在每一個(gè)迭壓側(cè)柱131上并形成環(huán)繞六極中心部分129沿周分布的三對(duì)相分開(kāi)的繞組147,147以后，由相應(yīng)數(shù)目單獨(dú)的導(dǎo)磁迭壓薄片形成的第二個(gè)薄片迭層149就可以裝附在每一對(duì)迭壓側(cè)柱131,131上，如圖17-19與21-22所示。每一個(gè)第二個(gè)薄片迭層149就作為第二個(gè)或者單獨(dú)的端柱。這樣，第一個(gè)薄片迭層127具有六極中心部分129并具有三對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131，而由第二個(gè)薄片迭層149形成的單獨(dú)的導(dǎo)磁迭壓薄片就作為單獨(dú)的端柱通過(guò)如以上實(shí)施例所述的互補(bǔ)的陰陽(yáng)緊固件裝附到每對(duì)迭壓側(cè)柱131,131的外部懸空端上。這樣就形成了六極罩極電機(jī)125的磁路。
由圖18與22所示，注意到當(dāng)每個(gè)線架導(dǎo)電繞組147安裝在每個(gè)迭壓側(cè)柱131上時(shí)，安裝的每個(gè)導(dǎo)電繞組147是緊靠一個(gè)電機(jī)磁極143以及與在第一個(gè)薄片迭層127中的轉(zhuǎn)子開(kāi)口133以及轉(zhuǎn)子135對(duì)準(zhǔn)。與單一導(dǎo)電繞組在等效磁路中相比較每一個(gè)導(dǎo)電繞組可以用較少的導(dǎo)線形成。當(dāng)和在傳統(tǒng)六極環(huán)形電機(jī)上一個(gè)導(dǎo)電繞組的長(zhǎng)度相比較，這種安裝在迭壓側(cè)柱131上的每個(gè)導(dǎo)電繞組147可以使用較少材料是由于位于每對(duì)相分開(kāi)側(cè)柱131,131上的導(dǎo)電繞組的較長(zhǎng)的長(zhǎng)度與較小的平均直徑。此外，形成每個(gè)導(dǎo)電繞組147的導(dǎo)線也可以用更小的直徑。而形成每個(gè)導(dǎo)電繞組147的導(dǎo)線直徑的減少是由于每個(gè)導(dǎo)電繞組147更短的導(dǎo)線長(zhǎng)度與每個(gè)導(dǎo)電繞組147更大的纏繞表面積。
對(duì)于本發(fā)明的六極罩極電機(jī)125的結(jié)構(gòu)，可以看到與其它六極圓形或其它環(huán)狀結(jié)構(gòu)的電機(jī)比較，它不僅在用于導(dǎo)電繞組147的導(dǎo)線上而且在用于側(cè)柱和端柱薄片的薄片材料都有實(shí)質(zhì)的節(jié)約。此外不論是在導(dǎo)電繞組147所需的材料總量以及在側(cè)柱與端柱薄片127與149在薄片材料上的節(jié)約，由于六極罩極式電機(jī)的獨(dú)有結(jié)構(gòu)，因此可以取得更大的總體效率。
從導(dǎo)磁材料的細(xì)長(zhǎng)卷材S上形成側(cè)柱與端柱薄片127與149的有關(guān)方法可以如圖23所示。如圖23所示，用一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131以通常彼此相交迭的關(guān)系形成相鄰的一對(duì)側(cè)柱薄片127,127。同時(shí)相鄰的側(cè)柱薄片127,127也可以具有與橫跨相鄰柱體薄片127的另一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131，131上伸展的每一個(gè)柱體薄片相鄰接的一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131。這也提供了如圖23所示的重迭與互補(bǔ)的安排，使利用效益與制造經(jīng)濟(jì)性得以最大。應(yīng)當(dāng)注意端部薄片149也可以以精細(xì)地定位使它們也附貼在相分開(kāi)的側(cè)柱131,131的外部懸空端上來(lái)形成，從而也更使利用效益和制造經(jīng)濟(jì)性得以最大。當(dāng)然，如果需要，如上述實(shí)施例中所示，端部薄片149上也可以有凸片或凹窩以與在相分開(kāi)的側(cè)柱131,131的另一端上的互補(bǔ)緊固件相嚙合。需要時(shí)，這種結(jié)構(gòu)中，端部薄片149也可以縱向地在相鄰的側(cè)柱131,131之間的空隙中形成。雖然形成轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子薄片在圖23中未加說(shuō)明，但可以理解轉(zhuǎn)子薄片135也可以用傳統(tǒng)的方式從轉(zhuǎn)子開(kāi)口133中沖裁出來(lái)。
六極罩極電機(jī)125的運(yùn)行類(lèi)似于其它罩極電機(jī)，藉助于間隔磁極與短路環(huán)來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
現(xiàn)在來(lái)介紹圖24-26所示的修改型的六極罩極式電機(jī)155。六極罩極式電機(jī)155具有如圖17-23所示的六極罩極式電機(jī)普通的總體結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的標(biāo)號(hào)用以標(biāo)志相似的部件。圖24-25所示的六極罩極式電機(jī)僅有的不同是在U形的端部薄片157，較短的側(cè)柱131長(zhǎng)度以及在側(cè)柱131外部的懸空端上相應(yīng)的凸片159，而它與端柱薄片上互補(bǔ)型的凹窩相配合。正如標(biāo)志所示，這種互補(bǔ)的陰陽(yáng)緊固凸片/凹窩159,161與圖1-9與10-15所示相類(lèi)似。在端柱薄片157上，請(qǐng)注意到它們具有相分開(kāi)的U形端柱163,163，還設(shè)有凹窩161,161以與每一對(duì)縮短了的側(cè)柱131,131的外部端部上的凸片159,159相配合。這樣的結(jié)構(gòu)可用于很方便將相鄰而又在互聯(lián)的繞組147安裝在柱體131上，如下面圖46中所示。
在這個(gè)或其它實(shí)施例中的端部柱體薄片可以為以上實(shí)施例所示的矩形，也可以如本實(shí)施例所介紹的U形。
端部薄片157也可與圖23所示的相同方式從導(dǎo)磁材料的細(xì)長(zhǎng)卷材S上形成。具體說(shuō)，如圖26的模板布置圖所示，這里每一個(gè)U形薄片157是使它的端柱163,163與側(cè)柱薄片127的一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱131,131一致，同時(shí)每個(gè)具有三個(gè)相分開(kāi)的端柱薄片157的相鄰的側(cè)柱薄片127也是以相互交迭和互補(bǔ)關(guān)系來(lái)形成。其中兩個(gè)相鄰的端部薄片157，其每個(gè)都具有與一個(gè)側(cè)柱薄片的相應(yīng)的側(cè)柱131,131相連結(jié)，就以彼此交迭關(guān)系來(lái)安排，同時(shí)又以橫跨的關(guān)系來(lái)安排另一個(gè)端部薄片157，它也同樣以其端柱163,163來(lái)與側(cè)柱薄片127的側(cè)柱131,131相附裝。這樣也形成了低成本，高利用率的制造側(cè)柱與端柱薄片127,157的方法，當(dāng)然轉(zhuǎn)子薄片也可以在形成其它薄片之前或同時(shí)形成。
圖27所介紹的六極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)以及圖28介紹的它的有關(guān)方法基本上與圖17-23所介紹的六極罩極式電機(jī)的結(jié)構(gòu)相似。在這一點(diǎn)上請(qǐng)注意到每一個(gè)側(cè)柱薄片167上也設(shè)有六極中心部分169同時(shí)也具有沿六極中心部分169周向相分開(kāi)布放的三對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱171。三對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱171,171也是圍繞六極中心部分179周向相分開(kāi)布置，其與圖20所示六極罩極式電機(jī)125是同樣的方式。具體說(shuō)，在六極中心部分169兩側(cè)的兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱171,171與171,171彼此之間形成鏡象關(guān)系，而第三對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱171,171則是在橫跨在其它兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱171,171與171,171上伸展。
如同在以前幾個(gè)實(shí)施例中，線架纏繞繞組171位于每一個(gè)迭壓柱體薄片167的迭壓側(cè)柱171上，單獨(dú)的迭壓端部層片175通過(guò)互補(bǔ)的陰陽(yáng)緊固凸片/凹窩附裝在每一對(duì)相鄰的又相分開(kāi)的側(cè)柱171,171的外部懸空端上。
圖27-28所示的六極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)165的不同之處在于轉(zhuǎn)子開(kāi)口177的形狀，它具有由磁隙或淺區(qū)181將相鄰的磁極沿周隔開(kāi)的六個(gè)沿周分開(kāi)分布的磁極179，注意到相鄰磁隙或淺區(qū)沿著轉(zhuǎn)子開(kāi)口177具有不同的寬窄，所以六個(gè)極磁179沿著轉(zhuǎn)子開(kāi)口177四周分開(kāi)成三對(duì)等距分開(kāi)的磁極面143。轉(zhuǎn)子183也是由五個(gè)等距相隔且向外突出的磁極185組成。因此在任何一段時(shí)間，只有轉(zhuǎn)子183的一些極185是與沿轉(zhuǎn)子開(kāi)口177上的極179對(duì)準(zhǔn)的。圖27中轉(zhuǎn)子183的兩個(gè)相鄰極185,185是與沿轉(zhuǎn)子開(kāi)口177的兩個(gè)相鄰極179,179對(duì)準(zhǔn)的。
六極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)165是以下述方式運(yùn)行。每對(duì)相鄰繞組173,173相連接，因此當(dāng)通以電流后，就建立具有N極與S極的電磁鐵。每對(duì)繞組順序依次通電轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子183。例如，假設(shè)圖27上方右側(cè)一組繞組173,173通上電源就吸引兩個(gè)轉(zhuǎn)子的極齒與定子的兩個(gè)極齒對(duì)準(zhǔn)，并以順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行。電流于是從上方右側(cè)繞組對(duì)上去除而加到上方左側(cè)的一對(duì)繞組上，它就將吸引兩個(gè)左側(cè)的轉(zhuǎn)子極齒185與定子的兩個(gè)左側(cè)的極齒179對(duì)準(zhǔn)。這又將使下方右象限的兩個(gè)轉(zhuǎn)子極齒185移位而與下方兩個(gè)定子的極齒179相鄰。然后，電流又將從上方左側(cè)的繞組對(duì)173上切換到下方繞組173又將把相鄰的轉(zhuǎn)子極齒183拉向與下方定子磁極179對(duì)齊。切換順序連續(xù)地進(jìn)行這樣也就提供了連續(xù)地運(yùn)行。繞組對(duì)173,173也可以是位于呈三義的U形結(jié)構(gòu)側(cè)柱上的任何一個(gè)側(cè)柱上的單個(gè)繞組173。
圖28顯示了用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)165中制造側(cè)柱薄片167，端部薄片175以及轉(zhuǎn)子薄片183的相關(guān)方法。圖28的方法與圖23中所介紹的六極罩極式電機(jī)的有關(guān)方法相類(lèi)似。如圖所示，相鄰的柱體薄片167都有一對(duì)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱171,171它們都是以一個(gè)相鄰的柱體薄片的一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱171,171互相交迭來(lái)安排，而相鄰柱體薄片167的交迭的相分開(kāi)的側(cè)柱對(duì)171,171與171,171則是橫跨地伸向另一對(duì)相鄰柱體薄片167的相分開(kāi)的側(cè)柱171,171上，這與圖23所示的是同樣的安排方式。這樣在連續(xù)制造各種側(cè)柱，端柱與轉(zhuǎn)子薄片成本經(jīng)濟(jì)，也使材料利用效率最大化。
圖29-34顯示的是八極罩極式電機(jī)195以及它的制造方法。首先應(yīng)該看到圖29-34所介紹的八極電機(jī)的總體結(jié)構(gòu)與圖9-15所介紹的八極固定分相電容器或電動(dòng)機(jī)55的一般結(jié)構(gòu)很類(lèi)似。通過(guò)這兩種電機(jī)結(jié)構(gòu)的比較就可以很清楚地看到它們的幾個(gè)特殊的不同之處。
兩種電機(jī)的一個(gè)類(lèi)似之處在于圖9-15介紹的四極固定分相電容器式電機(jī)55中的第一個(gè)柱體薄片迭層57與圖29-34介紹的柱體薄片197的形狀上。具體說(shuō)，圖29-34中，柱體薄片157包括在八極中心部分199每一側(cè)的兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱。這也包括在八極中心部分199兩側(cè)的兩對(duì)相分開(kāi)的最內(nèi)部的側(cè)柱201,201以及兩對(duì)相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱203,203。如圖31所示，當(dāng)水平觀察時(shí)，每一個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱201是以鏡象關(guān)系與另一個(gè)相鄰的最內(nèi)部的側(cè)柱相映，當(dāng)垂直方向觀察時(shí)，也是以鏡象關(guān)系與八極中心部分199另一側(cè)的最內(nèi)部的側(cè)柱201相映。同樣對(duì)于八極中心部分199每一側(cè)的以及相反側(cè)的最外面的側(cè)柱203也是正確地。八極中心部分199也具有一個(gè)形成淺區(qū)磁隙207的氣隙的轉(zhuǎn)子開(kāi)口205。如圖所示，八極中心部分199也具有沿轉(zhuǎn)子開(kāi)口205等距離隔開(kāi)的八個(gè)磁極209。
八極電機(jī)195是一種含有短路環(huán)以形成起動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子221的罩極式電機(jī)型式。如圖29-31所示，每一個(gè)迭壓柱體薄片都設(shè)有八對(duì)內(nèi)外合作的開(kāi)口202,204用以接納短路環(huán)206。每個(gè)短路環(huán)206由銅環(huán)或其它導(dǎo)電材料形成，它安排在包住八極電機(jī)195的八個(gè)磁極209的一個(gè)磁極上，正如前面圖17-23六極罩極式電機(jī)所示。
在八極中心部分199每一側(cè)上的每一個(gè)相分開(kāi)的最內(nèi)部側(cè)柱201,201與接收導(dǎo)電繞組211,211，而其兩個(gè)最外面的側(cè)柱也接收導(dǎo)電繞組213,213。和在圖9-15實(shí)施例中一樣，由于兩個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱201,201與兩個(gè)最外面的側(cè)柱203,203長(zhǎng)度上的不同，所以?xún)蓚€(gè)最內(nèi)部的繞組211,211也比兩個(gè)最外面的繞組213,213為短。當(dāng)然繞組211,213也可以具有相同長(zhǎng)度，例如正如圖9所示的修改后的繞組布置。
一旦繞組組211,211與213,213放在八極中心部分199兩側(cè)的相分開(kāi)的最內(nèi)部側(cè)柱201,201以及相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱203,203上之后，由相應(yīng)數(shù)目單獨(dú)的導(dǎo)磁迭層薄片組成的第二個(gè)端部薄片迭層215就可以裝附在八極中心部分199兩側(cè)的每一側(cè)的每一對(duì)相鄰的最內(nèi)部側(cè)柱的最外部側(cè)柱201,203的外部懸空端上。為了把相鄰的最內(nèi)部的和最外面的側(cè)柱201,203分別裝附到第二個(gè)薄片迭層215上，可以看到每一個(gè)最內(nèi)部的和最外面的側(cè)柱201,203的外部懸空端上也配有向外伸出的凸片217用以與在每一個(gè)第二個(gè)薄片迭層215上形成的相應(yīng)形狀并與之對(duì)準(zhǔn)的凹槽或開(kāi)口219進(jìn)行互補(bǔ)配合。在轉(zhuǎn)子開(kāi)口205中放入轉(zhuǎn)子221，以形成八極電機(jī)的結(jié)構(gòu)。
按圖29-33所示方式構(gòu)造的八極電機(jī)，它的運(yùn)行同樣與具有間隔安排的磁極及短路環(huán)以產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的其它罩極電機(jī)一樣，也已為大家所熟悉。
圖29-33所示的八極電機(jī)195的側(cè)柱與端柱薄片197與215的有關(guān)制造方法，可以參照?qǐng)D34所示的在導(dǎo)磁材料細(xì)長(zhǎng)卷材S上制造這種側(cè)柱與端柱薄片的模板布置來(lái)進(jìn)行。圖34的方法從兩個(gè)相鄰的側(cè)柱薄片197,197以彼此順序依次安排的角度來(lái)看，有些類(lèi)似于圖15中所示對(duì)于四極固定分相電容器式電機(jī)側(cè)柱與端柱薄片的制造方法。端柱薄片215也可以在每一個(gè)側(cè)柱薄片197的相鄰的最內(nèi)部的與最外面的側(cè)柱201,205之間的空隙中形成。這種重復(fù)模板布置格式以經(jīng)濟(jì)的與充分利用效益的方式很方便地進(jìn)行相鄰側(cè)柱與端柱薄片的沖裁。轉(zhuǎn)子薄片221也可以同樣方式從轉(zhuǎn)子開(kāi)口205中形成。
圖35-36介紹一種修改后的四極罩極式電機(jī)結(jié)構(gòu)，它1995年1月31提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)08/381,188有些不同。如圖所示，四極電機(jī)225具有每片都含有四極中心部分229的一系列導(dǎo)磁側(cè)柱薄片的迭層。在四極中心部分229中的轉(zhuǎn)子開(kāi)口231中可以放入轉(zhuǎn)子233。從四極中心部分229的每一側(cè)伸展的是三個(gè)相分開(kāi)的而又相面對(duì)的側(cè)柱，其中包括一對(duì)相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱235,235與一個(gè)單獨(dú)的最內(nèi)部的側(cè)柱237。單獨(dú)的最內(nèi)部的側(cè)柱237具有約為兩個(gè)最外面?zhèn)戎?35,235的每一個(gè)側(cè)柱兩倍的寬度。
在四極中心部分229的兩側(cè)上的每一個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱237,237構(gòu)成N極239，而相分開(kāi)的最外面的側(cè)柱235,235則構(gòu)成S極241。如圖36所示，每一個(gè)最外面的側(cè)柱235與在四極中心部分229的另一側(cè)上與之成鏡象相映關(guān)系的另一個(gè)最外面的側(cè)柱235其有S極。如圖35所示，在四極中心部分229中相鄰側(cè)柱235,237某一部位上設(shè)置短路環(huán)槽口243用以接納短路環(huán)245。
僅僅在每一個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱237上安裝線架繞組247。最后，端部薄片迭層249通過(guò)相適配的互補(bǔ)緊固件，如同以前的實(shí)施例中一樣，裝附在四極中心部分229的每一側(cè)的端柱235,235與237的外部懸空端上。
上述結(jié)構(gòu)的四極電機(jī)225按下述方式運(yùn)行。兩個(gè)繞組247相連接使磁極239具有同極性。這樣就驅(qū)使另兩極241感應(yīng)為另一極性。電機(jī)225于是就類(lèi)同傳統(tǒng)的具有間隔的N極與S極以及短路環(huán)的四極罩極式電機(jī)一樣運(yùn)轉(zhuǎn)并提供轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
圖37與38示出了兩極與四極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)。這兩種電機(jī)具有與1995年1月31日提出的08/381,187號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)相同的總體結(jié)構(gòu)。不過(guò)在該專(zhuān)利申請(qǐng)中揭示的雙線架C框架電機(jī)是罩極電機(jī)，而圖37與38中分別顯示的兩極和四極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，可以很清楚地看到是轉(zhuǎn)子開(kāi)口與轉(zhuǎn)子具有不同的結(jié)構(gòu)。
圖37所示的兩極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)包括具有接納相分開(kāi)的線架繞組261,261的相分開(kāi)的側(cè)柱259,259的導(dǎo)磁薄片迭壓柱體257。迭壓端部薄片263如同以上各實(shí)施例中情況一樣，通過(guò)互補(bǔ)的緊固件裝附在相分開(kāi)的側(cè)柱259,259的外部懸空端上。這樣形成和組裝的迭壓側(cè)柱與端柱薄片迭層257,263形成了兩極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)255的定子。在迭壓薄片柱體257提供的轉(zhuǎn)子開(kāi)口265中也包括相分開(kāi)的磁板267,267。具有形成相分開(kāi)磁極271,271的圓頭工柱體形轉(zhuǎn)子269放入轉(zhuǎn)子開(kāi)口265中并相對(duì)相分開(kāi)的磁極267,267運(yùn)轉(zhuǎn)。
在已有技術(shù)中的各種電機(jī)包括開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)都是典型地采用包括磁鐵的定子與由諸如鋼這一類(lèi)層壓導(dǎo)磁材料制成的轉(zhuǎn)子。
在圖37中顯示的兩極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)255中，相分開(kāi)的繞組261,261都是處于由側(cè)柱層片257的轉(zhuǎn)子開(kāi)口265中的相分開(kāi)的磁極267,267形成的磁路中，并以此作為定子磁極。轉(zhuǎn)子269也具有磁極271,271，它由定子磁路中的磁通感應(yīng)以順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)方向則由安裝在相分開(kāi)磁極267,267之間的定子或迭壓柱體薄片257的一側(cè)或兩側(cè)的永久磁鐵M的位置來(lái)確定。
圖37的兩極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是單向兩極電機(jī)并應(yīng)用至少一塊永久磁鐵M來(lái)確定正確的轉(zhuǎn)子269的起動(dòng)位置。具體說(shuō)，在圖37中，當(dāng)轉(zhuǎn)子255還沒(méi)有被激發(fā)前，兩塊永久磁鐵M,M如圖所示與轉(zhuǎn)子269近乎對(duì)齊，這樣當(dāng)電流通入繞組261以后，轉(zhuǎn)子269就被拉入順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)。如果所通入的電流足夠大，這樣當(dāng)轉(zhuǎn)子269的前緣與定子右側(cè)磁極面267的中央將近對(duì)齊時(shí)，電流被切斷，但轉(zhuǎn)子269與它的負(fù)載具有足夠的慣性仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直到至少轉(zhuǎn)子269的前緣與定子左磁極面267的下角對(duì)齊時(shí)，其時(shí)繞組261再次被接通。連續(xù)地進(jìn)行這種通斷順序就可使電機(jī)連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)。兩個(gè)繞組261,261也可以組成一個(gè)繞組安裝在任意一個(gè)側(cè)柱259上或者在端柱迭層263上，如果需要的話。
圖38所示的四極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)275具有與圖37用于兩極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)255相同結(jié)構(gòu)的側(cè)柱薄片迭層257，線架繞組261以及端部薄片迭層263，因此相應(yīng)的標(biāo)號(hào)用以標(biāo)志兩種電機(jī)中相似的部件。在側(cè)柱薄片迭層257的轉(zhuǎn)子開(kāi)口277中，四個(gè)相分開(kāi)的磁極279提供了與鋼轉(zhuǎn)子283的四個(gè)相分開(kāi)的磁極281相配合的磁通感應(yīng)作用。
圖38的電機(jī)是四極單向電機(jī)，每極有兩個(gè)齒，至少有一個(gè)永久磁鐵M，藉以提供轉(zhuǎn)子283正確起動(dòng)位置。它的運(yùn)行類(lèi)似于圖37的電機(jī)，在起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子283的前緣與定子磁極齒的邊緣對(duì)齊。電流接通流過(guò)繞組261并將轉(zhuǎn)子281齒的前緣拉到定子齒279的中央時(shí)，即時(shí)切斷電流，而當(dāng)轉(zhuǎn)子283的前緣由慣性運(yùn)轉(zhuǎn)到下一個(gè)定子齒279的邊緣時(shí)，電流又被再一次接通。圖37的電機(jī)是每一個(gè)電流脈沖轉(zhuǎn)半周，而圖38的電機(jī)則是每一個(gè)電流脈沖轉(zhuǎn)四分之一周。
圖37與38所示的兩極與四極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)以及其它類(lèi)似結(jié)構(gòu)的多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)提供了不需要齒輪系的直接驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合的特殊用途。這種簡(jiǎn)化的電機(jī)藉助于安裝的磁鐵磁軛結(jié)構(gòu)或其它類(lèi)似結(jié)構(gòu)，將磁鐵M滑向極間滑槽的另一端，可以手動(dòng)地使其反轉(zhuǎn)。
圖39-41所示的是六極固定分相電容器式電機(jī)285的一種型式，并具有如圖42所示的有關(guān)制造方法。很清楚六極固定分相電容器式電機(jī)285具有與圖17-25的六極罩極式電機(jī)以及圖9-15的四極固定分相電容器式電機(jī)某些相類(lèi)似的特點(diǎn)。
具體說(shuō)，六極固定分相電容器式電機(jī)285包括由一系列導(dǎo)磁迭壓薄片形成的第一個(gè)薄片迭層，迭層具有由三個(gè)沿周向分布的群體組成的六極中心部分289，每個(gè)沿周向分布的群體包括四條縮短了的側(cè)柱291。如圖39-41所示，具有四條縮短側(cè)柱291的三個(gè)沿周分布群體每個(gè)都是彼此等距地沿周分布，當(dāng)然也可以用其它實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)，例如圖17-28所示的T形六極電機(jī)結(jié)構(gòu)，或下面將參照?qǐng)D43-45的介紹或顯示的其它結(jié)構(gòu)。
為了與具有四個(gè)縮短側(cè)柱291的每一個(gè)沿周向分布的群體配合，提供的端部薄片迭層293具有橫向的端部連片295以及與四個(gè)縮短側(cè)柱的群體在空間上相適應(yīng)的四個(gè)下垂柱片297。為了提供緊密的互鎖的嚙合，與上述的各個(gè)實(shí)施例一樣，在四個(gè)下垂柱片297的末端也設(shè)有凸片以與在四個(gè)縮短側(cè)柱291末端上的相應(yīng)形狀的凹窩相匹配。
在四個(gè)下垂柱片297裝附到四個(gè)縮短側(cè)柱291的群體上之前，導(dǎo)電副繞組298與主繞組299如圖39-41所示安裝在每個(gè)下垂柱片297上。之后具有四個(gè)繞組(副繞組298與主繞組299相間隔)安裝其上的每一個(gè)端部薄片迭層293通過(guò)四個(gè)下垂柱片297就裝附到沿六極中心部分298分布的一個(gè)四個(gè)縮短側(cè)柱的群體上。
如圖40所示，當(dāng)相間隔的副繞組298與主繞組299沿著六極中心部分289安裝后，每一個(gè)繞組298或299都是緊密靠近一個(gè)鄰近的極面或共有半極301。在側(cè)柱薄片迭層287中的轉(zhuǎn)子開(kāi)口303中裝入轉(zhuǎn)子305，于是就由貫穿上述繞組298或299以及共有半極所產(chǎn)生的磁通，驅(qū)動(dòng)方式在下面描述。雖然六極固定分相電容器式電機(jī)285具有類(lèi)似于圖17-25的六極罩極式電機(jī)的圍繞中心部分289伸展的繞組299的三個(gè)沿周向分布的群體，在這三個(gè)沿周向分布群體中的每一組四個(gè)繞組(相間隔的副繞組298與主繞組299)類(lèi)似于圖9所示的在四極固定分相電容器式電機(jī)中的中心部分一側(cè)的四個(gè)繞組。
參照?qǐng)D39-41下面來(lái)介紹六極固定分相電容器式電機(jī)285的運(yùn)行?？紤]到圖40的三個(gè)相分開(kāi)的定子區(qū)段可以是三個(gè)分別運(yùn)行在轉(zhuǎn)子的三個(gè)相應(yīng)區(qū)段的相分開(kāi)的兩極電機(jī)。于是可以看到在三個(gè)這種運(yùn)行在轉(zhuǎn)子上的兩極定子區(qū)段的每一個(gè)上，兩個(gè)主繞組299與兩個(gè)副繞組298之間在機(jī)械上相差30°相位而在電相位上相差90°。由于電容器是與所有副繞組298相串聯(lián)，這就導(dǎo)致在所有副繞組298中的電流就導(dǎo)前于所有主繞組299中的電流。定子繞組沿著副繞組298的電軸首先達(dá)到最大值，然后在稍晚一些時(shí)候才沿著主繞組299的電軸達(dá)到最大值。副繞組和主繞組的電流就等效于兩相電流，電機(jī)285也等效于兩相電機(jī)。結(jié)果形成旋轉(zhuǎn)定子磁場(chǎng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子302轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖42中說(shuō)明了圖39-41六極固定分相電容器式電機(jī)中側(cè)柱薄片287與端柱薄片293的有關(guān)制造方法。圖中可以看到在導(dǎo)磁卷材S的中部形成側(cè)柱薄片287而在細(xì)長(zhǎng)卷材S的兩側(cè)則形成端柱薄片293。具體說(shuō)，為了有利材料的節(jié)約，側(cè)柱薄片287以相緊密地適配相鄰以及有點(diǎn)相嵌的迭合，而相鄰的端柱薄片的下垂端柱297則是彼此全部地相嵌相迭，如圖所示。
圖43-44則顯示的是另一種六要固定分相電容器式電機(jī)305的形式，而圖45則是用于這種電機(jī)中有關(guān)制造薄片的方法。六極固定分相電容器式電機(jī)305與圖39-41所示的六相固定分相電容器式電機(jī)285的區(qū)別在于不同的側(cè)柱與端柱薄片的結(jié)構(gòu)。具體說(shuō)，側(cè)柱薄片307具有含有三組且每一組都有四個(gè)側(cè)柱311的轉(zhuǎn)子開(kāi)口309。在每一組中的兩個(gè)內(nèi)部的側(cè)柱311類(lèi)似于圖39-41中在電機(jī)285的側(cè)柱薄片287中的兩個(gè)內(nèi)部的側(cè)柱291，而每一個(gè)群體中的兩個(gè)外面的側(cè)柱311與在電機(jī)285的每一個(gè)群體的兩個(gè)外面的側(cè)柱291相比則有不同的結(jié)構(gòu)。具體說(shuō)，在每一群體中的兩個(gè)外面的側(cè)柱311有L形結(jié)構(gòu)，它是先從與轉(zhuǎn)子開(kāi)口309橫跨的方向延伸然后再與兩個(gè)內(nèi)部的側(cè)柱311相同的方向延伸。這種在每一個(gè)四個(gè)側(cè)柱群體中兩個(gè)外面的側(cè)柱311呈L形的結(jié)構(gòu)可以使三個(gè)具有四個(gè)側(cè)柱的群體比起圖39-41的電機(jī)285中的側(cè)柱291可以彼此之間在空間上更加靠攏。而且這種圖43-44實(shí)施例的修改后的側(cè)柱結(jié)構(gòu)在制造它們的側(cè)柱和端柱薄片時(shí)更加節(jié)省材料的消耗，下面參照?qǐng)D45中進(jìn)行解釋。
還可以注意到在每一個(gè)端柱薄片313上提供了橫向端部連片315以及四個(gè)縮短的下垂端柱317，每一個(gè)下垂端柱彼此之間在橫向上相距比起在圖39-41實(shí)施例中的端部薄片的端柱297來(lái)說(shuō)隔有更大的距離。由于在圖43-44實(shí)施例的端柱薄片313的每一個(gè)縮短的端柱317橫向之間彼此相隔增大，就提供了較大的纏繞窗口使得圍繞縮短后的端柱317上可以纏繞更多的繞組，同時(shí)也提供了更短的磁路?？梢岳斫?，較短的磁路可以導(dǎo)致更大的運(yùn)行效益以及功率因數(shù)的提高。
圖45顯示了用于圖43-44所示的六極固定分相電容器式電機(jī)305中的側(cè)柱薄片307與端柱薄片313的有關(guān)制造方法。如圖所示，相鄰的側(cè)柱薄片在導(dǎo)磁卷材S的中央以稍有點(diǎn)相嵌迭的關(guān)系來(lái)布置，而且在本例中，其中一個(gè)端柱薄片313可以用它的下垂端柱317與相鄰的側(cè)柱薄片307的其相對(duì)端上的縮短的側(cè)柱311相對(duì)齊來(lái)取得。用以組成每一個(gè)電機(jī)305的另外兩個(gè)端柱薄片313則可以如圖所示以它的下垂端柱317互相相嵌相迭來(lái)形成。這樣構(gòu)造與安排的側(cè)柱薄片307與端柱薄片313節(jié)省的材料超過(guò)圖42所示的方法。
六極固定分相電容器式電機(jī)305的運(yùn)行類(lèi)似于電機(jī)285中所述。因此沒(méi)有必要再作進(jìn)一步的說(shuō)明。
雖然側(cè)柱薄片與端柱薄片307,313的結(jié)構(gòu)分別是根據(jù)六極固定分相電容器式電機(jī)305來(lái)說(shuō)明的，但應(yīng)該明白這類(lèi)側(cè)柱和端柱薄片307,313也可用于其它形式的電機(jī)中，諸如需要時(shí)可用于罩極式電機(jī)，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)或其它電機(jī)中。
為了在上述任一種或多種電機(jī)中采用串聯(lián)線架，其中繞組可以連續(xù)不斷的方式纏繞，如圖47與49所示的方式，以用于圖46所示的六極罩極式電機(jī)125與圖48所示的八極罩極式電機(jī)中。具體說(shuō)，圖46顯示了類(lèi)似于圖17-25的六極罩極式電機(jī)125，它具有內(nèi)部連接的繞組147纏繞其分段309上的線架309，如圖所示它們都有兩個(gè)相鄰的線架分段309,309。此外，在相隔開(kāi)的兩對(duì)繞組分段309,309與309,309之間，有單獨(dú)的凸塊313用以保護(hù)在兩對(duì)線架分段309之間伸出的導(dǎo)線。對(duì)于圖47所示的線架309，線架可以安裝在圓形心軸(圖上未畫(huà))上使之可以連續(xù)繞制具有繞組147的線架分段309。這樣，當(dāng)用以纏繞繞組147時(shí)，如圖47所示的線架分段309可以彼此對(duì)齊地位于具有相鄰繞組147線架分段309的連續(xù)自動(dòng)纏繞機(jī)的纏繞圓形心軸(圖上未畫(huà))上。纏繞之后，內(nèi)部連結(jié)的線架分段309就可以裝在相分開(kāi)的側(cè)柱131上，如圖46所示。同時(shí)可以看到，與單個(gè)的繞組纏繞與組裝相比較，這種繞組147的纏繞與在相分開(kāi)的側(cè)柱上繞組147的組裝可以在纏繞時(shí)間上與材料利用上同時(shí)得到節(jié)約。
圖48中所示的是一個(gè)八極罩極式電機(jī)195它具有由三個(gè)活動(dòng)的鉸鏈319內(nèi)部連接的四個(gè)相鄰的線架分段317。為了在如圖48所示在八極中心部分每一側(cè)的四個(gè)相分開(kāi)的側(cè)柱201,201與203,203上提供四個(gè)導(dǎo)電繞組213,每一個(gè)四線架分段317在對(duì)齊并安裝在適當(dāng)?shù)男妮S上(圖中未畫(huà))后，進(jìn)行順序地繞組之間無(wú)折斷的纏繞。
也可以看到這種具有或沒(méi)有活動(dòng)鉸鏈的互聯(lián)線架也可制造成相似的線架分段或者不同的線架分段，這視需要而定，當(dāng)然也是根據(jù)需要，可以具有導(dǎo)線或其它部件的單獨(dú)的突出物或分隔物。
根據(jù)以上所述，當(dāng)應(yīng)用傳統(tǒng)的制造方式并采用本發(fā)明的改進(jìn)的技術(shù)來(lái)制造包括罩極式，固定分相電容器式，步進(jìn)式，開(kāi)關(guān)磁阻式以及其它形式電機(jī)在內(nèi)的種種不同形式與類(lèi)型的低成本多極電機(jī)的結(jié)構(gòu)中提供了經(jīng)濟(jì)且過(guò)去不可能采用的結(jié)構(gòu)。這樣本發(fā)明的低成本多極電機(jī)結(jié)構(gòu)就可以在各種不同電機(jī)中所采用。
如上所述，可以看出，本發(fā)明的一些目的與優(yōu)點(diǎn)都已達(dá)到，而且還可以實(shí)現(xiàn)其它一些有利的效果。
在不超出本發(fā)明的范圍的情況下當(dāng)然也可以對(duì)上述的結(jié)構(gòu)與方法進(jìn)行各種的改動(dòng)，同時(shí)也應(yīng)注意到上述種種描述與圖示只是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限制。
權(quán)利要求
1．一種電機(jī)，包括導(dǎo)磁薄片迭壓組，每片都具有一多極中心部，其上有轉(zhuǎn)子開(kāi)口以及自所述中心部分的沿其周邊相分開(kāi)的區(qū)域伸展的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱，多個(gè)側(cè)柱終以外部的懸空端，組合的薄片迭層具有沿迭層中心部分與轉(zhuǎn)子開(kāi)口相對(duì)齊的沿周邊相分開(kāi)的區(qū)域上伸展的層迭且相鄰的側(cè)柱，轉(zhuǎn)子開(kāi)口用以接納轉(zhuǎn)子，每一個(gè)迭壓的側(cè)柱上都具有組合的預(yù)定外截面積繞組區(qū)域；導(dǎo)電繞組，位于至少一個(gè)層迭側(cè)柱的繞組纏繞區(qū)域上；單獨(dú)的導(dǎo)磁薄片迭層，用以裝附在相鄰而又相分的側(cè)柱的外部懸空端上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱由所述中心部分的大致相對(duì)的區(qū)域延伸。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)，包括位于一組相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)，包括位于圍繞所述轉(zhuǎn)子開(kāi)口的開(kāi)口中的罩極元件以形成罩極電機(jī)。
5．根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)，包括具有從多極中心部分按預(yù)定的沿周邊相分開(kāi)的位置上沿周邊錯(cuò)開(kāi)的磁極的轉(zhuǎn)子以形成開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中端層片為U形，具有相分開(kāi)的端柱用以裝附在一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱上。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中至少有一對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱自所述中心部分伸展。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其中相鄰成對(duì)的相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱是由所述的中心部分的大致相對(duì)的區(qū)域伸展而成。
9．根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其中至少有一對(duì)附加的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱是由所述的中心部分大致相對(duì)的區(qū)域的中間自所述的中心部分伸展而成。
10．根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其中三組相鄰而又相分開(kāi)的柱體是由所述中心部分的沿周向相分開(kāi)的區(qū)域上延伸而成。
11．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)，其中所述電機(jī)的兩極固定分相電容器式電機(jī)，它包括第一導(dǎo)電繞組，位于所述中心部分的一側(cè)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上、以及第二導(dǎo)電繞組，位于所述中心部分的另一側(cè)的每一個(gè)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上，所述的第一繞組與所述的第二繞組相連接，或者所述的第一繞組或所述的第二繞組中的一個(gè)與電容器相連接以形成所述的電機(jī)。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的電機(jī)，其中第一繞組是主繞組而所述的第二繞組都是副繞組。
13．根據(jù)權(quán)利要求11所述的電機(jī)，其中第一繞組是副繞組而所述的第二繞組都是主繞組。
14．根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)，其中所述的電機(jī)是四極固定分相電容器式是電機(jī)，它包括位于所述中心部分的兩側(cè)的所述的成對(duì)的相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又分開(kāi)的成對(duì)的側(cè)柱上的導(dǎo)電主繞組與導(dǎo)電副繞組，每個(gè)主繞組相互連接，每個(gè)副繞組相互連接，副繞組與電容器相串聯(lián)以形成所述電機(jī)。
15．根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)，其中所述的電機(jī)是六極電機(jī)，它包括位于沿所述中心部分四周相分開(kāi)分布的所述的相分開(kāi)的三對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組。
16．根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)，其中所述的電機(jī)是六極電機(jī)，它包括至少位于沿所述中心部分四周相分開(kāi)分布的所述的三對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱中的每一對(duì)中至少每一個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱中的一個(gè)上的導(dǎo)電繞組。
17．根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)，其中所述的電機(jī)是六極電機(jī)，它具有沿周相分開(kāi)分布的三組相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱，以及導(dǎo)電繞組位于單獨(dú)的導(dǎo)磁薄片迭層上，該單獨(dú)導(dǎo)磁薄片迭層則是裝附在每一組相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱的外部的懸空端上。
18．根據(jù)權(quán)利要求15所述的電機(jī)，其中所述的六極電機(jī)是六極罩極式電機(jī)。
19．根據(jù)權(quán)利要求15所述的電機(jī)，其中所述的六極電機(jī)是包括有六極中心部分與五極轉(zhuǎn)子的六極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
20．根據(jù)利要求9所述的電機(jī)，其中所述的電機(jī)是六極固定分相電容器式電機(jī)，它包括位于沿?fù)粝喾珠_(kāi)分布的三組四個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱的每一組四個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組，所述的繞組彼此相互連接作為主繞組和副繞組以及電容器與所述副繞組相連接以形成所述電機(jī)。
21．根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)，其中所述的電機(jī)是八極罩極式電機(jī)，它包括位于所述中心部分兩側(cè)的所述的成對(duì)的相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組，以及單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層附裝在所述中心部分兩側(cè)的所述的相鄰的成對(duì)的相鄰而又相分開(kāi)的每一對(duì)的側(cè)柱的外部懸空端上。
22．根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)，其中所述的電機(jī)是四極步進(jìn)式電機(jī)，它包括位于八極中心部分兩側(cè)的所述的相鄰的成對(duì)的相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱的每一對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組，單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在所述中心部分兩側(cè)的所述的相鄰的成對(duì)的相鄰而又相分開(kāi)的每一對(duì)側(cè)柱的外部懸空端上，具有一系列沿周對(duì)齊分布的向內(nèi)指向的極齒的對(duì)齊的轉(zhuǎn)子開(kāi)口與具有向外指向的極齒的永久磁鐵轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)子兩側(cè)每側(cè)以一齒之差的偏置來(lái)配合運(yùn)行，在中心部分兩側(cè)的八個(gè)繞組中四個(gè)互相間隔的繞組連接到兩個(gè)電源的一相上，而另外四個(gè)在相間隔的繞組則連接到兩相電源的另一相上。
23．根據(jù)權(quán)利要求10所述的電機(jī)，其中所述的電機(jī)是四極電機(jī)，它包括四極心的部分，位于四極中心部分兩側(cè)的每一側(cè)上的三個(gè)相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱的中間的側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組，所述四極中心部分的每一側(cè)的中間側(cè)柱位于N極附近，而每一個(gè)中間側(cè)柱的另一側(cè)的所述的分開(kāi)的側(cè)柱則位于S極附近。
24．一種兩極固定分相電容器式電機(jī)，包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)迭層具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的兩極中心部分，以及在所述中心部分一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱以及在所述中心部分另一側(cè)的一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱；位于所述中心部分一側(cè)的與相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱中相鄰的兩個(gè)側(cè)柱上的第一導(dǎo)電繞組，位于所述中心部分另一側(cè)的所述的相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)側(cè)柱上的第二導(dǎo)電繞組；所述的第一繞組與每一個(gè)所述的第二繞組連接，以及所述的第一繞組或所述的第二繞組中的一個(gè)與電容器連接；單獨(dú)地導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在所述中心部分兩側(cè)的相分開(kāi)的每一對(duì)側(cè)柱的外部懸空端上。
25．根據(jù)權(quán)利要求24所述的兩極固定分相電容器式電機(jī)，其中所述的兩極中心部分的一側(cè)的相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱其寬度約為所述兩極中心部分另一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)側(cè)柱寬度的兩倍。
26．根據(jù)權(quán)利要求24所述的兩極固定分相電容器式電機(jī)，其中第一繞組的繞組纏繞匝數(shù)大致與第二繞組相同。
27．根據(jù)權(quán)利要求24所述的兩極固定分相電容器式電機(jī)，其中兩個(gè)最外面的相分開(kāi)的側(cè)柱都與所述的兩個(gè)最內(nèi)部的相分開(kāi)的側(cè)柱雙雙分開(kāi)，同時(shí)也與兩極中心部分的一個(gè)磁極分開(kāi)。
28．根據(jù)權(quán)利要求24所述的兩極固定分相電容器式電機(jī)，其中第一繞組是主繞組而所述的第二繞組是副繞組。
29．根據(jù)權(quán)利要求24所述的兩極固定分相電容器式電機(jī)，其中第一繞組是副繞組而所述的第二繞組是主繞組。
30．四極固定分相電容器式電機(jī)，包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)迭層具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的四極中心部分，以及在所述中心部分每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱；在所述中心部分每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的每一對(duì)相鄰側(cè)柱的一個(gè)側(cè)柱上裝有導(dǎo)電主繞組而在另一個(gè)側(cè)柱上裝有導(dǎo)電副繞組；在每一對(duì)側(cè)柱上的每一個(gè)主繞組和副繞組互相連接而在每一對(duì)側(cè)柱上的每一個(gè)副繞組互相連接并與電容器相連；單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在所述中心部分每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的外部懸空端上。
31．根據(jù)權(quán)利要求30所述的四極固定分相電容器式電機(jī)，其中每一個(gè)端部薄片迭層具有雙U形結(jié)構(gòu)，四個(gè)分開(kāi)的柱用以裝附在中心部分每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱上。
32．根據(jù)權(quán)利要求30所述的四極固定分相電容器式電機(jī)，其中在所述四極中心部分相對(duì)兩側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱從圍繞四極中心部分的大致沿周向等距離分布的分開(kāi)的區(qū)域延伸。
33．根據(jù)權(quán)利要求30所述的四極固定分相電容器式電機(jī)，其中所述四極中心部分的每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱包括兩個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱與兩個(gè)最外面的側(cè)柱，兩個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱彼此以互相平行的關(guān)系大致從四極中心部分側(cè)面向外延伸，而兩個(gè)最外面的側(cè)柱大致橫跨于所述最內(nèi)部側(cè)柱的方向延伸然后與所述最內(nèi)部側(cè)柱以大致平行的關(guān)系向外延伸。
34．根據(jù)權(quán)利要求35所述的四極固定分相電容器式電機(jī)，其中兩個(gè)最外面的側(cè)柱比起兩個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱可以裝上不同長(zhǎng)度與不同繞組纏繞匝數(shù)的導(dǎo)電繞組。
35．一種六極固定分相電容器式電機(jī)，包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)迭層具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的六極中心部分，以及沿周相分開(kāi)的三組相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱；導(dǎo)電繞組位于所述的沿周相分開(kāi)的三組側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上；導(dǎo)電繞組以主繞組和副繞組分開(kāi)而彼此相連，副繞組還與電容器相連接；單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在每一對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。
36．根據(jù)權(quán)利要求36所述的六極固定分相電容器式電機(jī)，其中主繞組與副繞組以交替方式環(huán)繞相鄰側(cè)柱位于所述沿周向相分開(kāi)的三組側(cè)柱的每一組相鄰而又分開(kāi)的側(cè)柱上，所述主繞組與副繞組各自互相連接，每個(gè)副繞組彼此相連并與電容器相連接以形成所述電機(jī)。
37．根據(jù)權(quán)利要求36所述的六極固定分相電容器式電機(jī)，其中在所述沿周向相分開(kāi)的三組側(cè)柱中的每一組都具有四個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱。
38．一種多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)迭層具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的多極中心部分以及一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱；所述轉(zhuǎn)子在沿周向相分開(kāi)的預(yù)定的位置上具有與所述多極中心部分的磁極沿周向相錯(cuò)開(kāi)的磁極；導(dǎo)電繞組位于所述相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上；單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在所述成對(duì)的相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。
39．一種兩極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)迭層具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的兩極中心部分以及一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱；所述轉(zhuǎn)子在沿周向相分開(kāi)的預(yù)定的位置上具有與所述兩極中心部分的磁極沿周向相錯(cuò)開(kāi)的磁極；導(dǎo)電繞組位于所述相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上；單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在所述成對(duì)的相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。
40．一種四極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)迭層具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的四極中心部分以及一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱；所述轉(zhuǎn)子在沿周向相分開(kāi)預(yù)定的位置上具有與所述四極中心部分的磁極沿周向相錯(cuò)開(kāi)的磁極；導(dǎo)電繞組位于所述相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上；單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在所述成對(duì)的相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。
41．一種六極電機(jī)，包括導(dǎo)磁側(cè)部薄片迭層，每一個(gè)具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的六極中心部分以及沿周向相分開(kāi)的三對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱；導(dǎo)電繞組位于所述沿周向相分開(kāi)的三對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上；以及單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在每一對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。
42．根據(jù)權(quán)利要求40所述的六極電機(jī)，其中相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱彼此以鏡象相映關(guān)系來(lái)布置，而第三對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱則是大致在橫跨在另外相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的方向上延伸。
43．根據(jù)權(quán)利要求40所述的六極電機(jī)，其中罩極元件位于環(huán)繞所述轉(zhuǎn)子開(kāi)口的開(kāi)口中以及靠近所述六極中心部分的磁極上以形成六極罩極電機(jī)。
44．根據(jù)權(quán)利要求40所述的六極電機(jī)，其中六極電機(jī)是開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
45．根據(jù)權(quán)利要求40所述的六極電機(jī)，其中端部薄片為U形，其相分開(kāi)的端柱裝附在所述側(cè)柱薄片的每一對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上。
46．一種八極電機(jī)包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的八極中心部分以及在所述中心部分每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱；導(dǎo)電繞組位于所述中心部分每一側(cè)的所述相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)側(cè)柱上；以及單獨(dú)的端部薄片迭層裝附在所述中心部分兩側(cè)的所述相鄰兩對(duì)的每一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。
47．根據(jù)權(quán)利要求46所述的八極電機(jī)，其中在所述四極中心部分的兩側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱彼此為鏡象關(guān)系。
48．根據(jù)權(quán)利要求46所述的八極電機(jī)，其中在所述四極中心部分的兩側(cè)相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱都是圍繞四極中心部分沿周向大致等距離間隔分開(kāi)而延伸的。
49．根據(jù)權(quán)利要求48所述的八極電機(jī)，其中在所述四極中心部分的每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱中包括兩個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱與兩個(gè)最外面的側(cè)柱，兩個(gè)最內(nèi)部的側(cè)柱從四極中心部分側(cè)面彼此平行的關(guān)系向外延伸，而兩個(gè)最外面的側(cè)柱先是大致沿橫跨所述最內(nèi)部側(cè)柱的方向延伸，然后以與所述最內(nèi)部側(cè)柱平行的方向延伸。
50．根據(jù)權(quán)利要求46所述的八極電機(jī)，其中兩個(gè)最外部的側(cè)柱上所裝的導(dǎo)電繞組比兩個(gè)最內(nèi)部側(cè)柱上的導(dǎo)電繞組為長(zhǎng)且繞組纏繞匝數(shù)多。
51．一種步進(jìn)電機(jī)，包括導(dǎo)磁薄片迭層，每一個(gè)迭層具有含有用以接納轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)口的多極中心部分以及在所述中心部分每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱；導(dǎo)電繞組位于所述多極中心部分每一側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的每一個(gè)側(cè)柱上；單獨(dú)的導(dǎo)磁端部薄片迭層裝附在所述中心部分的兩側(cè)的所述的相鄰的兩對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的每一對(duì)側(cè)柱的外部懸空端上；圍繞每一個(gè)轉(zhuǎn)子開(kāi)口沿周分布的一系列向內(nèi)伸展的極齒與具有向外伸展的極齒以在每一側(cè)一點(diǎn)的分置的永久磁鐵轉(zhuǎn)子相配合；在八極中心部分兩側(cè)的四個(gè)相互間隔的繞組相連接并與兩相電源的一相接通而另外四個(gè)相互間隔的繞組則連接后與兩相電源的另一相接通。
52．用于電機(jī)中形成組合迭層的各個(gè)側(cè)柱和端柱薄片的形成方法包括從細(xì)長(zhǎng)薄片卷材上沖裁每一張含有具有轉(zhuǎn)子開(kāi)口的中心部分以及至少相分開(kāi)的一對(duì)從所述中心部分伸展的側(cè)展的側(cè)柱薄片；相鄰側(cè)柱薄片可以這樣形成，至少每一個(gè)側(cè)柱薄片的相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱彼此之間以鏡象相映關(guān)系來(lái)安排；從每一張細(xì)長(zhǎng)卷材上沖裁至少一個(gè)用以裝附在所述側(cè)柱薄片的至少一對(duì)所述相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上的端部薄片，所述端部薄片可以在相分開(kāi)的一對(duì)鏡象相映關(guān)系的側(cè)柱之間形成。
53．根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中每一個(gè)側(cè)柱薄片至少形成具有在所述中心部分的兩側(cè)相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱。
54．根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中所述側(cè)柱薄片的一側(cè)包括相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱，以及為與所述相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的相分開(kāi)的每一對(duì)側(cè)柱配合的端部薄片，它是從在所述相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的相分開(kāi)的每一對(duì)側(cè)柱之間的材料上沖裁下來(lái)的。
55．根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中每一個(gè)側(cè)柱薄片包括在所述中心部分兩側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱，以及從細(xì)長(zhǎng)薄片卷材上在兩個(gè)相反且相鄰的以薄片鏡象相映鄰接的側(cè)柱之間沖裁下來(lái)用以與所述中心部分每一側(cè)上所述相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的外部懸空端相配合裝附的端部薄片。
56．根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中每一個(gè)側(cè)柱薄片包括在所述中心部分兩側(cè)的相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱，以及從細(xì)長(zhǎng)薄片卷材上在所述中心部分每一側(cè)的所述相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的每一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱之間沖裁下來(lái)用以與所述相分開(kāi)的兩對(duì)側(cè)柱的每一對(duì)側(cè)柱的外部懸空端相配合裝附的端部薄片。
57．用于電機(jī)中形成組合迭層的各個(gè)側(cè)柱和端柱薄片的形成方法包括從細(xì)長(zhǎng)薄片卷材上沖裁每一張含有具有轉(zhuǎn)子開(kāi)口的中心部分以及至少?gòu)乃鲋行牟糠盅由斓南喾珠_(kāi)的一對(duì)側(cè)柱薄片；相鄰的側(cè)柱薄片可以這樣形成，至少每一個(gè)側(cè)柱薄片的相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱彼此之間互相套裁；從每一張細(xì)長(zhǎng)卷材上沖裁至少一個(gè)用以裝附在所述每一個(gè)側(cè)柱薄片的所述的至少一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱的外部懸空端上。
58．根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中相鄰的側(cè)柱薄片是這樣形成的，使一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱大致橫跨在相鄰側(cè)柱薄片上另一對(duì)相分開(kāi)的側(cè)柱。而延伸。
59．根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中在側(cè)柱薄片相分開(kāi)的一對(duì)側(cè)柱之間的區(qū)域端部薄片可以與側(cè)柱薄片一起從同一張細(xì)長(zhǎng)卷材上形成。
60．根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中端部薄片可以從單獨(dú)的一張細(xì)長(zhǎng)卷材上順序逐個(gè)地形成。
全文摘要
公開(kāi)一種低成本多極電機(jī)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)制造方法。C框架電機(jī)的結(jié)構(gòu)與制造的內(nèi)在固有的經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)有:改進(jìn)后的C框架或雙線架電機(jī)的結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于不同類(lèi)型的電機(jī)中,其中包括兩極、四極以及六極固定分相電容器式電機(jī);四極,六極(125),以及八極罩極式電機(jī);步進(jìn)電機(jī);多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),其包括兩極,四極,六極,以及其它多極開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī);以及各種其它型式的多極電機(jī)。這種改進(jìn)的C框架電機(jī)結(jié)構(gòu)包括在多極中心部分(129)的一側(cè)或兩側(cè)至少一對(duì)相鄰而又相分開(kāi)的側(cè)柱上導(dǎo)電繞組的安裝,同時(shí)還公開(kāi)了從細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)磁卷材上制造用于這類(lèi)電機(jī)上的迭層薄片的相關(guān)方法。
文檔編號(hào)H02K3/52GK1207215SQ96199506
公開(kāi)日1999年2月3日 申請(qǐng)日期1996年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月7日
發(fā)明者羅伯特·E·斯坦納 申請(qǐng)人:羅伯特·E·斯坦納