磁电能量转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种磁电能量转换装置，包含控制模块，控制磁电能量转换装置的运作；启动马达模块，包含启动电路与启动马达绕组，以提供磁电能量转换装置运作所需的初始电压V0；飞轮模块，耦接上述启动马达模块，驱动飞轮模块转动，提供磁电能量转换装置稳定的运作转速；导向转子，设置于飞轮模块四周，内部设有单向培林；以及，磁性转盘，通过旋转使周遭的磁通量改变，产生感应电动势。

Magnetoelectric energy conversion device

【技术实现步骤摘要】
磁电能量转换装置
本专利技术涉及一种提升磁电能量转换效率的装置，特别是指电动机的转子结构设计，以及其所配合运作的组件架构，以达到提升磁电能量转换效率的目的。
技术介绍
电动机自从专利技术以来，一直是工业自动化的最重要的核心装置，普遍运用于各种电器设备中，主要作用是提供机械能或电能，藉由对外部作功以驱动外部的电器设备运转。其中，用以进行旋转运动的马达，其应用遍及各种行业、办公空间、居住空间等，生活周遭几乎无所不在。至于，用以进行直线运动的马达，即为众所皆知的线型马达，其应用则遍及半导体工业、自动化工业、大型机具及仪器工业等。传统的电动机可简单分成转子(Rotor)及定子(Stator)两种组件。其中，转子为可旋转的组件，其具有线圈环绕并可通以电流，定子则为固定不动的组件，其具有磁极可提供磁场。据此，电动机可由外界提供电源，将转子的线圈通以电流并使其产生磁场，所产生的磁场将与定子所提供的磁场进行磁极间的交互作用，基于同性相斥及异性相吸的原理，最后进行旋转运动以驱动外部的电器设备。但是，传统的电动机虽然已普遍被大众所使用，但仍然具有不少缺点，也存在需要改进的地方。例如，尽管电动机可由外界提供电源，并将转子的线圈通以电流从而产生磁场，但从电能产生磁场再由磁场产生机械能的过程中，由于不同形态的能量转换过于频繁，将使得由电能产生机械能的效率过低。除此以外，基于线圈环绕而产生磁场的转子，其本身设计也具有一定程度的材料损耗率，整体而言尚不足以称为尽善尽美。此外，电动机的转子于运转中所产生震动，当震动的频率大于一定值，则会以噪音的形式表现，对电动机性能影响尤大，若将该种电动机应用于机器人技术或电动车辆等精密应用时，如能在设计时间便将较低震动的结构加入考虑因素，则除可降低震动噪音外，亦可使电动机减少动力输出时的转矩涟波，提升能量转换过程中的效率。有鉴于此，本专利技术人特别针对上述问题进行检讨，期待能提供一种「电电共生」的新概念，以及将此新概念付诸实现的「磁电能量转换装置」，以供应消费大众使用，此实乃本专利技术所欲研创的创作动机。
技术实现思路
为改进习知技术的缺失，本专利技术提出一种磁电能量转换装置，包含控制模块，控制磁电能量转换装置的运作；启动马达模块，其中，启动马达模块又包含启动电路与启动马达绕组，以提供磁电能量转换装置运作所需的初始电压V0；飞轮模块，耦接上述启动马达模块，利用初始电压V0驱动飞轮模块转动，降低因运转或外部环境的震动对磁电能量转换装置的影响；导向转子，设置于飞轮模块四周，装设于导向转轴上，内部设有单向培林，使飞轮模块的转动方向维持一致；磁性转盘，经由启动马达模块带动旋转改变周遭磁通量；以及，传动轴模块，传输由上述磁性转子的机械能至电机模块。在本专利技术观点中，上述启动马达模块可基于应用转速范围与所对应输出扭矩大小的不同，可为三相绕组，或由两个六相绕组，在本专利技术较佳的实施例中，启动马达模块可为由两组三相绕组并联而成的六相绕组，当启动马达模块需要较为稳定的高转速时，由两组三相绕组合成的六相绕组提供电能，提高磁电能量转换装置的转换效率。在本专利技术中，飞轮模块包含数个飞轮、基板和转轴。其中，飞轮的轮缘上可依应用的需要为平整或具有啮齿，并被设置于转轴上，当启动马达模块运作时以一传输皮带将机械能传输至飞轮模块，减少震动对磁电能量转换装置的影响，使磁性转盘得以稳定运作，以提高其能量转换效率。其中，磁性转盘主要包含一金属旋转本体以及复数个磁性单元。所述金属旋转本体包含金属所制作，所述复数个磁性单元均匀的设置于金属旋转本体的周缘。所述每一磁性单元分别包含一第一磁极部及一第二磁极部，所述所有第一磁极部及第二磁极部分别属于所述每一磁性单元的上部及下部。其中，在所述所有磁性单元中，任一磁性单元的第二磁极部下侧，是部分的与另一磁性单元的第一磁极部上侧相互吸附，以在所述金属旋转本体的周缘外仅保留第一磁极部的磁力线分布。在本专利技术的较佳实施例中，所述金属旋转本体的周缘具有复数个对应数量的设置槽，以供所述磁性单元吸附设置。所述金属旋转本体可以为圆盘或圆环。所述磁性单元的数量可以为2x3xN或6xN，其中N可以为介于1至16之间的正整数。所述磁性单元可以为具有一曲度的薄片结构。所述磁性单元的第一磁极部及第二磁极部各占其半。在本专利技术的较佳实施例中，若所述第一磁极部为N极，所述第二磁极部则为S极；以及若所述第一磁极部为S极，所述第二磁极部则为N极。任一所述磁性单元的第一磁极部上侧，更可以与一额外的磁性单元相互吸附，以强化附近的磁力。所述额外的磁性单元的第一磁极部还包含一磁力集中部，所述额外的磁性单元上侧具有一斜面，所述磁力集中部位于所述斜面上。所述金属旋转本体包含铁。本专利技术所提供的一种磁性转盘，其本身即具有永磁的特性，可直接与外部磁场进行磁极间的交互作用，而可省略通过线圈通以电流来产生磁场。除此以外，基于金属旋转本体的周缘外仅露出第一磁极部，以及所述复数个磁性单元的均匀设置，将使得金属旋转本体的周缘外产生均匀分布且为单一磁极的磁场，磁性转盘仅需极小的电能供给，即可与外部磁场进行高效率的磁极间的交互作用。换句话说，通过本专利技术所提供的一种磁性转盘，仅需提供极小的电能即可产生极大的机械能，而此机械能便可更有效率的产生电能，从而实现所述电电共生的新概念。以上所述是用以说明本专利技术的目的、技术手段以及其可达成的功效，相关领域内熟悉此技术的人可以经由以下实施例的示范与伴随的图式说明及申请专利范围更清楚明了本专利技术。附图说明图1是磁电能量转换装置的装置架构图。图2A是飞轮模块与磁性转子的组件架构图，其中飞轮模块以同心圆的方式，设置于磁性转子的下端。图2B是本专利技术一实施例中磁性转子与导向转子的架构图。图2C是飞轮模块其中一实施例的俯视图。图3是传动轴模块的架构。图4是本专利技术磁性转子的立体图。图5是本专利技术磁性转子的立体分解图。图6是本专利技术磁性转盘的立体图。图7是本专利技术磁性转盘的俯视图。图8是本专利技术磁性转盘的局部立体图之一。图9是本专利技术磁性转盘的局部剖面图之一。图10是本专利技术磁性转盘的局部剖面图之二。图11是本专利技术磁性转盘的局部剖面图之三。图12是本专利技术磁性转盘的局部立体图之二。图13是本专利技术磁性转盘的局部剖面图之四。图14是本专利技术电机模块的外观图。符号说明磁电能量转换装置1000磁性转子100磁性转盘1金属旋转本体11第一磁极部111第二磁极部113磁性单元13设置槽131磁性单元15第一磁极部151第二磁极部153磁力集中部155缓冲隔板3缓冲隔板5传动基板7固定组件9导向转子200磁性导向单元21传动基板27启动马达模块300启动电路31功率晶体开关311-316启动马达绕组33第一电压Va0第二电压Vb0第三电压Vc0第一相电压Va第二相电压Vb第三相电压Vc初始电压V0感应电动势ε传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁电能量转换装置，其特征在于，包含：/n一控制模块，控制该装置的运作；/n一磁性转子，耦接该控制模块，含有一磁性转盘，其中，该磁性转盘包含一金属旋转本体，与复数个磁性单元，均匀设置于该磁性转子的周缘，该复数个磁性单元，包含彼此吸附，位于上端的一第一磁极部，及位于下端的一第二磁极部，在该金属旋转本体的周缘外，仅保留该第一磁极部的磁力线分布；/n复数个导向转子，设于该磁性转子的周缘外，该复数个导向转子包含一磁性导向单元，与该第一磁极部交互作用；/n一飞轮模块，耦接该磁性转子运作，降低因运转或外部环境震动对装置的影响；/n一传动轴模块，传输该磁性转子的机械能；以及，/n一电机模块，耦接该传动轴模块，利用该磁性转子的所传输的机械能，产生感应电动势。/n

【技术特征摘要】
20180626 TW 107121934;20190223 TW 1081061881.一种磁电能量转换装置，其特征在于，包含：
一控制模块，控制该装置的运作；
一磁性转子，耦接该控制模块，含有一磁性转盘，其中，该磁性转盘包含一金属旋转本体，与复数个磁性单元，均匀设置于该磁性转子的周缘，该复数个磁性单元，包含彼此吸附，位于上端的一第一磁极部，及位于下端的一第二磁极部，在该金属旋转本体的周缘外，仅保留该第一磁极部的磁力线分布；
复数个导向转子，设于该磁性转子的周缘外，该复数个导向转子包含一磁性导向单元，与该第一磁极部交互作用；
一飞轮模块，耦接该磁性转子运作，降低因运转或外部环境震动对装置的影响；
一传动轴模块，传输该磁性转子的机械能；以及，
一电机模块，耦接该传动轴模块，利用该磁性转子的所传输的机械能，产生感应电动势。


2.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，还包含：
一启动马达模块，驱动该磁电能量转换装置运作；
其中，所述飞轮模块耦接该启动马达模块，并包含至少一飞轮、一基板与一转轴，该至少一飞轮以同心圆的架构设置于该转轴上，基板则设于该至少一飞轮的上端，减少该磁性转子因震动造成的运作误差。


3.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，所述复数...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞建军，
申请(专利权)人：魅克司股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71