具有分步和固步功能的轴向无刷直流马达制造技术

一种轴向无刷直流马达，其包括：包括多个线圈的定子；包括磁体并且被适配为以一个或多个全步相对于所述定子移动的转子，所述磁体具有多对磁极；和线圈相位电路，其被适配以相对于所述定子移动所述转子小于所述一个或多个全步的分步和/或以所述分步或一个或多个全步固定所述转子。

Axial Brushless DC Motor with Stepwise and Fixed Steps Function

An axial brushless DC motor includes: a stator comprising multiple coils; a magnet and a rotor adapted to move in one or more full steps relative to the stator, the magnet having multiple pairs of poles; and a coil phase circuit adapted to move the rotor in steps less than one or more full steps relative to the stator and/or in steps or One or more rotors are fully fixed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分步和固步功能的轴向无刷直流马达相关申请的交叉参考本专利申请是于2016年2月5日提交的美国临时专利申请序列号15/017,237的部分继续申请，并且要求所述申请的优先权和权益，所述申请的完整公开内容以引用方式并入本文。本专利申请还要求于2016年5月19日提交的美国临时专利申请序列号62/338,780的优先权和权益，所述申请的完整公开内容以引用方式并入本文。
本专利技术总体涉及一种电动马达，并且具体地，涉及一种具有分步半步、固步和微步功能的轴向无刷直流马达。
技术介绍
本专利技术涉及颁于King等人的美国专利公布号2016/0241107中所公开类型的轴向无刷电动马达，所述专利公布的完整公开内容以引用方式并入本文，就像在本文完整阐述一样。仍然需要性价比更高的轴向无刷马达。本专利技术通过向美国专利公布号2016/0241107中所公开类型的轴向无刷电动马达添加分步半步、固步和微步功能元件或出于有利地提高分辨率和降低共振的目的来满足此需求。
技术实现思路
本专利技术大体上涉及一种轴向无刷直流马达，其包括：包括多个线圈的定子；包括磁体并且被适配为以一个或多个全步相对于定子移动的转子，所述磁体具有多对磁极；和线圈相位电路，其被适配以相对于定子移动转子小于一个或多个全步的分步和/或以一个或多个分步或全步固定转子。在一个实施方案中，线圈相位电路为被适配以在马达操作期间切换转子的多对磁极中的一对或多对的定向并且在一个或多个全步之间以半步固定转子的三相电路。在一个实施方案中，线圈相位电路为被适配以在马达操作期间切换转子的多对磁极中的一对或多对的定向并且以分步或一个或多个全步固定转子的三相线圈电路。在一个实施方案中，线圈相位电路包括单相线圈电路、联接到单相线圈的马达桥接件、联接到马达桥接件的马达电源、联接到马达桥接件的微处理器，和联接到微处理器的霍尔效应传感器，以用于在马达操作期间在一个或多个全步之间以微步移动转子。在一个实施方案中，线圈相位电路包括在联接到接地的共用接合点处联接在一起的多个线圈电路区段，以用于在马达操作期间在一个或多个全步之间以微步移动转子。本专利技术还涉及一种轴向无刷直流马达，其包括：包括多个线圈的定子；包括磁体并且被适配为以全步位置相对于定子移动的转子，所述磁体具有多对磁极；和线圈相位电路，其包括在共用中心连接点处串联连接的第一、第二和第三线圈相位区段，线圈相位区段中的每一个包括并联配置的一对线圈，并且电流被适配为以一种方式流动穿过所述线圈相位电路，所述方式被适配以切换磁体的多对磁极中的一对或多对的定向，以用于相对于定子移动转子小于全步位置的分步位置和/或以分步位置或全步位置固定转子。在一个实施方案中，通过将电流流动从穿过共用中心连接点的第一和第三线圈相位区段之间切换到穿过共用中心连接点的第二和第三线圈相位区段之间，转子可从第一驱动位置移动到小于全步位置的分步位置。在一个实施方案中，通过将电流流动从穿过共用中心连接点的第一和第三线圈相位区段之间切换到穿过共用中心连接点的第一和第二线圈相位区段之间和穿过第三线圈相位区段，转子可从第一驱动位置移动到全步固定位置。本专利技术还涉及一种轴向无刷直流马达，其包括：包括多个线圈的定子；包括磁体并且被适配为以全步或分步位置相对于定子移动的转子；和线圈相位电路，其包括在共用中心连接点处串联联接在一起的第一、第二和第三线圈相位区段，第一、第二和第三线圈相位区段中的每一个包括并联联接的一对线圈，并且可被通电以在第一驱动位置与全步或分步固定位置之间相对于定子移动转子。在一个实施方案中，通过切换穿过线圈相位电路的第一、第二和第三线圈相位区段的电流流动，转子可在第一驱动位置与全步或分步固定位置之间相对于定子移动。在一个实施方案中，转子可从电流穿过共用中心连接点而流动穿过第一和第三线圈相位区段的第一驱动位置移动到电流流动已被切换为流动穿过第二和第三线圈相位区段的分步固定半步位置。在一个实施方案中，转子可从电流穿过共用中心连接点而流动穿过第一和第三线圈相位区段的第一驱动位置移动到电流流动已被切换为穿过共用中心连接点而流动穿过第一和第二线圈相位区段并且进入第三线圈相位区段的全步固定位置。存在本专利技术的其他优点和特征，其根据本专利技术的实施方案的以下详述、附图和随附权利要求书将显而易见。附图说明附图构成说明书的一部分并且附图中的相同附图标号用于指定相同部件，在附图中：图1为根据本专利技术的并入分步、微步和固步功能的轴向无刷直流马达的透视图；图2为图1所示的轴向无刷直流马达的垂直横截面图；图2A为图1所示的轴向无刷直流马达的的分解透视图；图3A为在轴向马达的转子的第一驱动位置中定子和轴向马达的转子位置的简化平面图；图3B为描绘在轴向马达的转子的第一驱动位置中电流流动穿过轴向马达的定子线圈相位电路的示意图；图3C为在轴向马达的转子的第一驱动位置中轴向马达的转子磁极定向的示意图；图4A为在轴向马达的转子的半步位置中定子和轴向马达的转子位置的简化平面图；图4B为描绘在轴向马达的转子的半步位置中电流流动穿过轴向马达的定子线圈相位电路的示意图；图4C为在轴向马达的转子的半步位置中轴向马达的转子磁极定向的示意图；图5A为在轴向马达的转子的半步位置中定子和轴向马达的转子位置的简化平面图；图5B为描绘在轴向马达的转子的半步位置中电流流动穿过轴向马达的定子线圈电路的示意图；图5C为在轴向马达的转子的半步位置中轴向马达的转子磁极定向的示意图；图6A为在轴向马达的转子的全步位置中定子和轴向马达的转子位置的简化平面图；图6B为描绘在轴向马达的转子的全步位置中电流流动穿过轴向马达的定子线圈相位电路的示意图；图6C为在轴向马达的转子的全步位置中轴向马达的转子磁极定向的示意图；图7为微步进马达驱动和定子线圈相位电路的方块图；和图8为具有接地连接的微步进定子线圈相位电路的示意图。具体实施方式图1、2和2A描绘根据本专利技术的并入分步、固步和微步功能的轴向无刷直流马达10，所述马达具有颁于King等人并转让给CTS公司的美国专利申请公布号2016/0241107中所公开的类型和结构，所述申请公布的完整公开内容并入本文并且构成本申请的部分，就像在本文完整阐述一样。轴向无刷直流马达10包括定子或定子组件12、转子或转子组件14、限定内部狭长通孔40的狭长且大体圆柱形的套筒衬套16、安装在套筒衬套16下端的滚珠轴承18、安装在套筒衬套16上端的止推轴承20，和狭长马达轴21，以及如美国专利申请公布号2016/0241107中更详细描述并且就像在本文完整阐述一样以引用方式并入本文的其他元件。在所示实施方案中，轴向无刷直流马达10为三相八极六槽轴向无刷直流马达。定子组件12包括呈限定中心通孔或孔径23的圆盘的形式和形状的平坦基座22、限定其中心通孔23的基座22的内壁所限定的内部圆周肩件24，和各自限定多个马达安装通孔13a的多个周边马达安装支架13。在所示实施方案中，基座22由粉末金属制成。多个定子电枢接线柱25，也就是在图1、2和3的实施方案中的六个定子电枢接线柱，从基座22的内面统一正交地向上且向外突出。在所示实施方案中，电枢接线柱25在形状上为大体三角形，并且以相对于彼此和中心通孔或孔径23间隔开的关系围绕中心通孔或孔径23延伸整个圆。定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴向无刷直流马达，其包括：包括多个线圈的定子；包括磁体并且被适配为以一个或多个全步相对于所述定子移动的转子，所述磁体具有多对磁极；和线圈相位电路，其被适配以相对于所述定子移动所述转子小于所述一个或多个全步的分步和/或以所述一个或多个分步或全步固定所述转子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.19 US 62/3387801.一种轴向无刷直流马达，其包括：包括多个线圈的定子；包括磁体并且被适配为以一个或多个全步相对于所述定子移动的转子，所述磁体具有多对磁极；和线圈相位电路，其被适配以相对于所述定子移动所述转子小于所述一个或多个全步的分步和/或以所述一个或多个分步或全步固定所述转子。2.如权利要求1所述的轴向无刷直流马达，其中所述线圈相位电路为被适配以在所述马达操作期间切换所述转子的所述多对磁极中的一对或多对的定向并且在所述一个或多个全步之间以半步固定所述转子的三相电路。3.如权利要求1所述的轴向无刷直流马达，其中所述线圈相位电路为被适配以在所述马达操作期间切换所述转子的所述多对磁极中的一对或多对的定向并且以所述分步或一个或多个全步固定所述转子的三相线圈电路。4.如权利要求1所述的轴向无刷直流马达，其中所述线圈相位电路包括单相线圈电路、联接到所述单相线圈的马达桥接件、联接到所述马达桥接件的马达电源、联接到所述马达桥接件的微处理器，和联接到所述微处理器的霍尔效应传感器，以用于在所述马达操作期间在所述一个或多个全步之间以微步移动所述转子。5.如权利要求1所述的轴向无刷直流马达，其中所述线圈相位电路包括在联接到接地的共用接合处联接在一起的多个线圈电路区段，以用于在所述马达操作期间在所述一个或多个全步之间以微步移动所述转子。6.一种轴向无刷直流马达，其包括：包括多个线圈的定子；包括磁体并且被适配为以全步位置相对于所述定子移动的转子，所述磁体具有多对磁极；和线圈相位电路，其包括在共用中心连接点处串联连接的第一、第二和第三线圈相位区段，所述线圈相位区段中的每一个包括并联配置的一对线圈，并且电流被适配为以一种方式流动穿过所述线圈相位电路，所述方式被适配以切换所述磁体的所述多对磁极中的一对或多对的定向，以用于相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·金，S·卡尔金斯，
申请(专利权)人：CTS公司，
类型：发明
国别省市：美国,US