[发明专利]具有相乘转矩的直流马达

说明书

本发明是有关一种具有相乘转矩的直流马达，主要是由驱动器、霍尔(Hall)效应的转子位置检知器、电磁铁定子及永久磁铁转子组成；其中，该驱动器至少包含有转子位置信号放大器和功率放大器；该转子位置检知器包含有6只霍尔(Hall)感应晶体和固设在马达转轴的感应磁铁；利用该与马达同轴运转的感应磁铁与霍尔(Hall)感应晶体之间的霍尔效应检知转子磁极位置信号，再经驱动器放大后供给马达电磁铁定子绕组的电力，可使电磁铁定子磁极持续跟随永久磁铁转子磁极做前斥、后吸动作，并据以产生相对位移运转而得相乘的转矩，进而可以合成的力矩驱动发电机发电，实现发电机输出的电力＞供给马达运转的电力，达到电力实质放大和节能的目的与效果。

技术领域

本发明是有关一种具有相乘转矩的直流马达，尤指一种设置简单、安全，可借由转子位置信号使定子磁极永远跟随转子磁极做前斥、后吸动作，并据以产生相对位移运转而得相乘的转矩，使形成以大于单一定子扭力的合成扭力驱动发电机发电，致发电机输出的电力恒大于供给直流马达运转的电力，达到电力实质放大和节能的目的与效果的具有相乘转矩的直流马达。

背景技术

按，传统交流马达不论是交流感应马达抑或是交流同步马达，均是运用定子绕组通上电流后产生旋转磁场吸引转子的异性极互锁，使转子跟随着定子旋转磁场一同旋转，其中，该定子磁极与转子磁极是相互吸引、相互吸收了两者加诸于对方的作用力与反作用力，故转子与定子是以静力平衡状态互锁，全无各磁场间相斥、相吸相互施加作用力给对方所产生相对位移的力矩，即两磁极的夹角＝0，两者无相对位移，功＝0，合力＝0，转子的功能仅相当于定子与负载间的传动轴，完全未产生力矩，马达的动力来源完全来自定子电流的单一力矩。

而传统的直流马达是运用载流导体在磁场中所受之力而运转，因转子导体在磁场内运转会切割到场磁通而产生感应电势，此感应电势的方向与外加电势方向相反，是恒反对外加电势的加入，称之为反电势，转速高反电势大、电枢电流小、转矩小，转速低反电势小、电枢电流大、转矩大，电枢磁极与定子磁极虽亦产生相对位移，合成力矩亦＞单一电枢的力矩，但因转矩增加时，转速却相对下降，其输出的NT仍＝VI，故无论如何改进，其节能效益皆很有限。

另，较先进的直流无刷马达是借由六个开关的变化吸引转子到达6个定点，使马达旋转，优点在于免除电刷摩擦所产生的火花与噪声，具有免保养效果，效率虽高于直流有刷马达，但其输入与输出的关系仍守恒，对于改善节能效益，仍相当有限。

发明内容

本发明的主要目的，乃在提供一种具有相乘转矩的直流马达，其可改善上述传统马达的合成力矩永远＜单一定子的力矩的缺点，并致直流马达借由转子位置信号，使定子磁极永远跟随转子磁极前斥、后吸产生相对位移运转而得相乘的转矩，致合成力矩＞单一定子的力矩，进而以此合成的力矩驱动发电机发电，实现发电机输出的电力＞供给马达运转的电力，达到电力实质放大和节能的目的与效果。

为了达到上述目的，本发明是由驱动器、霍尔(Hall)效应的转子位置检知器、电磁铁定子及永久磁铁转子组成；其中，该驱动器至少包含有转子位置信号放大器和功率放大器；该转子位置检知器包含有6只霍尔(Hall)感应晶体和固设在马达转轴的感应磁铁；利用该与马达同轴运转的感应磁铁与霍尔(Hall)感应晶体之间的霍尔效应检知转子磁极位置信号，再经驱动器放大后供给马达电磁铁定子绕组的电力，可使电磁铁定子磁极持续跟随永久磁铁转子磁极做前斥、后吸动作，并据以产生相对位移运转而得相乘的转矩，进而以此合成的力矩驱动发电机发电，可实现发电机输出的电力＞供给马达运转的电力，达到电力实质放大和节能的目的与效果。