[发明专利]三相平衡或不平衡不对称磁阻马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相磁阻马达，该三相磁阻马达包括布置成在轴上旋转的转子和以环为形式的定子，该定子设有多个线圈，并且其中转子的外表面和线圈的内表面都设有若干个齿。提出了马达的平衡变体和不平衡变体。对于平衡变体，不存在必须被轴承吸收的净电磁力，而对于不平衡变体，存在必须被轴承吸收的相当大的净电磁力。然而，不平衡变体能够产生较大的扭矩。

背景技术

在许多应用中，存在一种对于大部分时间都关闭的电动马达的需求。典型实例是用于打开和闭合阀的马达。对于这种马达，低价和下降的扭矩密度是重要的。通常，效率的重要性小，这是因为：马达很少运行，并且因此无论如何能量成本都低。

马达中的昂贵部件是永磁体和铜线圈。相比之下，电工钢的价格是低的。因此，当最优化价格时，优选是通过增加电工钢的量来提高扭矩。此外，为了减少马达中的铜的量，紧记通过线圈的通量取决于线圈的内部的面积很重要。因此，线圈应尽可能靠近电路且具有尽可能长的周边，以最大程度地利用电流。用于马达的部件必须易于以严格公差的最小值来制造，并且马达必须易于装配。这里，磁阻马达具有优点，这是因为除非存在穿过线圈的电流，否则转子和定子之间就不存在力。

在电源中，因为功率晶体管是相对昂贵的部件，所以优选是具有尽可能少的电桥。在磁阻马达中，电流在线圈中以何种方式流动通常都无差异。这很有趣，因为然后向该相位提供电流的电桥能够由一个而非四个晶体管组成。

通过Wikipedia^TM(附件1)，公开了一种四相步进马达，该马达是无刷同步电动马达，该无刷同步电动马达能够将整个旋转划分为若干步。步进马达与DC有刷马达的操作不同，当对该DC有刷马达的端子施加电压时，DC有刷马达旋转。另一方面，步进马达有效地具有布置成绕中央齿轮状的铁制部件的多个“有齿的”电磁体。通过外部控制电路诸如微控制器来对电磁体通电。为了使马达轴转动，向第一个电磁体提供电力，这使得齿轮的齿被磁性地吸引到电磁体的齿。当齿轮的齿被因而与第一电磁体对准时，它们稍微偏离下一电磁体。当下一电磁体被开启并且第一电磁体被关闭时，齿轮稍微旋转以和下一电磁体对准，然后，从该步骤开始，该过程对于四个相重复。那些稍微旋转中的每一个稍微旋转都被称为“步进”，其中整数个步进形成整个旋转。通过该方式，马达能够被以精确的角度转动。

公开的步进马达可以是单极马达或双极马达。步进马达与DC有刷马达的操作不同，当对DC有刷马达的端子施加电压时，DC有刷马达旋转。

附件2公开了一种使用永磁体的混合式步进马达。

本发明的动力在于对一种电动马达的需求，该电动马达具有低价格、下降扭矩和低旋转速度，优选具有步进马达的特性。

发明内容

本发明涉及一种磁阻马达，其中在定子和转子中的相对大量的齿之间产生扭矩。由于大量的齿，所以转子会以与电频率相比低的速度旋转。由于马达定子中的齿被以不对称的方式移位，所以仅必需用六个线圈以在所有转子位置处产生正扭矩。由于线圈被成对地连接，所以该马达是三相的。该设计使得每相一根的三根电线中的每根电线中的电流仅需要在零和正数之间变化。因此，三个电线端能够在机器内部接地，从而将机器的电线数目减少为四。

本发明的目的是提供一种电动马达，该电动马达具有低价格，产生下降扭矩，且具有步进马达的特性，该电动马达能够与具有目前该显著部分中的大部分的两相混合步进马达竞争。

本发明的另一个目的是实现转子和定子齿的更紧凑的形状，以便实现更有效地使用三相磁阻马达。

借助于由独立权利要求进一步限定的不对称磁阻马达来实现本发明的目的，而该马达的实施例或替换物由从属权利要求限定。根据本发明，至少两个连续的线圈之间的狭槽可以与两个连续线圈之间的相邻狭槽不同。