[實用新型]馬達轉速控制系統

有效

• 申請號: 201520098077.7
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN204498040U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 莊志男
• 申請（專利權）人: 寰紀動力科技有限公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P25/02
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;叢芳

技術領域

本實用新型涉及一種馬達轉速控制系統，特別涉及一種可弱化轉子磁力且能提升效能的馬達轉速控制系統。

背景技術

現今許多產業的日常作業，常需依賴動力以驅動機械做旋轉、或其他形式的運動，此時通常會選擇以馬達作為動力來源。由于馬達可將電能或磁能轉換成為機械能，所以廣泛地應用于各種工業、電器、運輸系統的裝置上，其已成為一種不可或缺的設備。馬達的型式有若干種，例如感應馬達及永磁馬達。使用者可根據不同的環境及條件，選用不同型式的馬達。

傳統的永磁馬達的硬體架構可分為定子、轉子以及外殼，其中定子系以電樞線圈與電樞鐵心所構成，其中電樞鐵心是由硅鋼片積迭而成的，而電樞位于定子上，因此可以不需要電刷傳導電流給轉子。轉子則為永久磁鐵所構成。而外殼不只可以固定定子，也可當作磁路的一部分。再者，永磁馬達按電子繞線的方式，可分為兩相、三相及五相等永磁馬達，其中三相是較為常見的，其結構和同步馬達類似。永磁馬達通常具有高運轉效率，其由轉子上的永久磁鐵與定子繞組所產生的旋轉磁場交互作用產生轉矩，以維持同步轉速。近年來，由于永久磁鐵的材質與磁能積不斷提升，使得永磁馬達可在同步旋轉時得到極高的運轉效率。

然而，永磁馬達具有啟動較慢的特性，而且在低轉速時所產生的扭力不足，因此其轉速需要較長時間才能到達一定值。再者，其需要復雜的控制系統，會間接提高馬達的制造成本。此外，當永磁馬達達到最高有效轉速時，其消耗的電能過大。由此可知，目前市場上缺乏一種低成本、具簡易的控制系統、可同時兼具高扭力與最高轉速以及節能的馬達轉速控制系統，所以相關研究人員均在尋求其解決的道。

實用新型內容

因此，本實用新型的目的在于提供一種馬達轉速控制系統，利用感應線圈取代永磁的使用，可降低高負載下的馬達因高溫所造成的熱消磁。再者，在馬達低轉速時啟動最大轉子電流，可保有馬達的最大扭力。此外，在馬達高轉速時通過轉子弱化的機制降低馬達的磁滯現象，進而達到節能的效果，同時利用控制模塊控制永磁定子電流值，可進一步提升最高轉速。

本實用新型的一個實施方式為一種馬達轉速控制系統，其包含馬達、控制模塊以及顯示模塊。其中馬達包含轉子與定子。其中轉子包含至少一個感應轉子部與至少一個永磁轉子部。定子同軸樞設于轉子，定子包含至少一個感應定子部與至少一個永磁定子部，感應轉子部與感應定子部彼此對應且相隔有感應間距，永磁轉子部與永磁定子部彼此對應且相隔有永磁間距。再者，控制模塊電性連結轉子與定子。控制模塊控制感應轉子部的感應轉子電流值、感應定子部的感應定子電流值以及永磁定子部的永磁定子電流值，令轉子產生轉速。當轉速到達預設值時，控制模塊會降低或關閉感應轉子電流值，致使轉子借由轉動慣性與感應定子電流值保持轉速。此外，顯示模塊則電性連結轉子，且顯示模塊可顯示轉速、感應轉子電流值及永磁定子電流值。

借此，本實用新型的馬達轉速控制系統利用感應線圈取代永磁的使用，可降低高負載下的馬達因高溫所造成的熱消磁。再者，在馬達低轉速時啟動最大轉子電流，可保有馬達的最大扭力。此外，在馬達高轉速時通過轉子弱化的機制降低馬達的磁滯現象，進而達到節能的效果，同時利用控制模塊控制永磁定子電流值，可進一步提升最高轉速。

根據前述的實施方式的其他實施例如下：前述控制模塊可包含第一控制件，此第一控制件控制感應轉子電流值與感應定子電流值。當轉速到達預設值時，第一控制件降低或關閉感應轉子電流值。另外，前述控制模塊可包含第二控制件，此第二控制件控制永磁定子電流值。當轉速到達預設值時，第二控制件會增加永磁定子電流值，致使轉速變大。再者，前述馬達轉速控制系統可包含電源供應器，此電源供應器電性連接控制模塊與顯示模塊。此電源供應器提供轉動電能給控制模塊，且轉動電能通過控制模塊轉換成感應電能與永磁電能。其中感應電能供給感應轉子部與感應定子部工作，并分別對應產生感應轉子電流值與感應定子電流值。永磁電能則供給永磁定子部工作并產生永磁定子電流值。而電源供應器提供控制電能給控制模塊工作，并提供顯示電能給顯示模塊工作。此外，前述轉子可包含多個N極磁體與多個S極磁體。N極磁體與S極磁體彼此交錯排列。轉子與定子均為圓筒型。另外，前述馬達可包含兩個集電環與電刷組，且轉子可包含軸心。兩個集電環環設于軸心上且電性連結感應轉子部。電刷組電性連結控制模塊，且電刷組包含兩個碳刷，兩個碳刷分別連接兩個集電環。