無噪音抽頭式馬達變速線路的製作方法
2023-10-18 02:47:24 1
專利名稱：無噪音抽頭式馬達變速線路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種馬達變速線路，特別是涉及一種磁力線分布更為均勻、且使馬達運轉噪音降至最低的無噪音抽頭式馬達變速線路。
一般的吊扇，其在馬達變速上可分為兩種一種為電容變速，另一種為一抽頭變速。
以電容變速的吊扇來說，雖然在使用上無噪音的產生，但是電容器的價格並不便宜，並且每一檔變速都須使用一不同數值的電容器，增加了吊扇的成本，且使用電容變速時，其中電容、電阻、電流三者間的相角不穩定，容易使馬達升高溫度。
而以抽頭的方式變速來說，
圖1、2、3分別示出了現有市面上的抽頭式變速馬達使用高、中、低速檔運轉時其磁力線的分布情形及線圈的抽頭接線圖。
如圖1所示，吊扇馬達在高速使用的情形下，如將各線圈的電流方向，以右手定則(即右手握線圈，姆指指向磁北極，其餘四指表示電流方向)繪出磁力線分布情形將可發現，高速運轉使用時，由於馬達定子的磁力線分布均勻而對稱，因此其定子與轉子的電磁效應將相當圓滿，運轉時相當穩定而無噪音。
但是，當切換至中或低速時，如圖2、3所示，同樣依線圈電流的方向繪出磁力線分布圖將可發現，馬達在中速或低速運轉時，由於馬達線圈直接中間抽頭，使部份線圈電流的方向與在高速運轉時相反，因而使原本對稱的磁力線，瞬間改變成不規則現象，所以馬達在運轉上不但容易產生噪音，且不穩定。
由以上兩種吊扇馬達的變速方式發現，以電容變速的方式，雖然無噪音，但是價格昂貴且容易產生高溫。而以抽頭變速的方式，雖然較為經濟，但是容易產生噪音。
為解決上述的缺點，臺灣新型專利申請第76210338號揭示了一種具有無馬達噪音的抽頭式吊扇變速線路裝置，如圖4、5、6、7所示，其包含一運轉線圈1及一啟動變速線圈2。
該運轉線圈1具有二線端101、102。
該啟動變速線圈2也具有二線端201、202、一組中速抽頭2031、2032及一組低速抽頭2041、2042，該啟動變速線圈2是由十四極構成，其線圈繞法是逐極繞完六十圈(假設該啟動變速線圈2其每一單線是代表繞十圈)而成，而該啟動變速線圈2是在線端202處串聯的啟動電容3，然後一起並聯至運轉線圈1的二線端101、102，再連接電源，如此即可為高速運轉用，也就是將該二中速抽頭2031、2032連接一起，該二低速抽頭2041、2042連接一起，使三組變速線圈205、206、207上所流過的電流方向相同。
而當切換至中速運轉時，如圖5所示，中速抽頭接線方式是將該第一組變速線圈205串連至運轉線圈1，作為該運轉線圈1的一部份，然後將該第二及第三組變速線圈206、207作為啟動變速線圈2用，將該第一組變速線路2不改變其電流流經方向且串聯至運轉線圈1，也就是將該第一組變速線圈205的中速抽頭2032連接運轉線圈1的線端101，而另一中速抽頭2031則直接連接至電源端，如此操作運轉時，由於各組線圈的電流方向不變，且其磁力線的方向及分布情形與高速運轉時雷同，如此也就能降低噪音。
另外，當切換至低速運轉時，如中速一樣，是將該第一及第二變速線圈205、206不改變電流方向的串聯至運轉線圈1，該第三變速線圈207即為啟動變速線圈2，如此也不改變電流流向，同樣能在不增加成本的情形下，降低噪音。
上述的馬達變速線路，其高速、中速及低速狀態，對啟動變速線圈2的繞線方式，雖皆以逐極繞完六十圈的繞法，使其以不改變電流流向，而達到電流一致的目的，但是，因高速、中速及低速的抽頭方式，卻會導致抽頭部份在中速時第一變速線圈205將變成運轉線圈1的部份、而低速時第一、第二變速線圈205、206也變成運轉線圈1的部份，此時，雖然電流流向一致，不過電流大小卻無法一致，導致磁力線不同，而使馬達運轉因慣性因素導致速度不穩定、不均衡，而產生震動且發出噪音。
本發明目的在於提供一種磁力線分布更為均勻、且使馬達運轉噪音降至最低的無噪音抽頭式馬達變速線路。
本發明的無噪音抽頭式馬達變速線路，是由一運轉線圈、一啟動變速線圈及一啟動電容所構成，該運轉線圈具有二線端，該啟動變速線圈也具有二線端以及預定組數的抽頭，各組抽頭則將啟動變速線圈分成抽頭組數加一的變速線圈數，且在馬達由高速轉換成低速時，是將預定數目的啟動變速線圈，以不改變電流方向串聯至運轉線圈，並將剩餘的變速線圈在串聯啟動電容後，與該運轉線圈並聯，其特徵在於該啟動變速線圈在降速狀態下，線圈的繞法是逐極繞完等數圈，予以抽頭，再以同法繞完一定圈數，再次抽頭，再重複繞一次，又次抽頭，共計三次抽頭，並將各抽頭的漆包線截斷，且成為啟動變速線圈後，使該啟動變速線圈形成有六個抽頭，接著，再逐極繞完預定數目的啟動變速線圈，藉此，將各極啟動變速線圈設成等數，使與運轉線圈間可產生均勻的磁力線，使中速、低速狀態其電流流向及磁力線方向皆一致。
下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明圖1是一般變速線路的第一種布線圖。
圖2是一般變速線路的第二種布線圖。
圖3是一般變速線路的第三種布線圖。
圖4是現有技術變速線路高速狀態線路圖。
圖5是現有技術變速線路中速狀態線路圖。
圖6是現有技術變速線路低速狀態線路圖。
圖7是現有技術變速線路的馬達線圈布線圖。
圖8是本發明較佳實施例高速狀態的線路圖。
圖9是本發明較佳實施例中速狀態的線路圖。
圖10是本發明較佳實施例低速狀態的線路圖。
圖11是本發明較佳實施例高速的線圈布線圖。
圖12是本發明較佳實施例中速的線圈布線圖。
圖13是本發明較佳實施例低速的線圈布線圖。
圖8～11示出了本發明的無噪音抽頭式馬達變速線路，其馬達10是由一運轉線圈20、一啟動變速線圈30及一啟動電容40所構成，其中該運轉線圈20具有二線端21、22，該啟動變速線圈30也具有二線端31、32以及預定組數的抽頭，各組抽頭則將啟動變速線圈30分成抽頭組數加一的變速線圈數，且在該馬達10由高速轉換成低速時，是將預定數目的啟動變速線圈30，以不改變電流流向串聯至運轉線圈20，並將剩餘的變速線圈在串聯啟動電容40後，與該運轉線圈20並聯，而本發明的特徵在於該啟動變速線圈30其降速狀態，線圈的繞法是逐極繞完等數圈，予以抽頭331、332成為第一變速線圈34，再以同法繞完一定圈數，再次抽頭351、352，再重複繞一次，又次抽頭，共計三次抽頭，並將各抽頭的漆包線截斷並一分為二，以均衡繞在定子11的各凹槽12上，且成為啟動變速線圈30後，使該啟動變速線圈30形成有六個抽頭，接著，再逐極繞完預定數目的啟動變速線圈30，藉此，將各極啟動變速線圈30設成等數，使與該運轉線圈20間可產生均勻的磁力線促使中速、低速狀態其電流流向及磁力線方向皆一致。
如圖8、11所示，該馬達10為高速狀態，該啟動變速線圈30的繞法，是逐極繞完二十圈(該啟動變速線圈30其每一單線是代表繞十圈)，並在第一極的啟動變速線圈30第二十圈的初始以及最後一極(也就是第十四極)的啟動變速線圈30繞完第二十圈後抽頭331、332(也就是中速抽頭)拉出為第一變速線圈34，繼續再逐極繞線(每極繞二十圈)，且在第一極的啟動變速線圈30第四十圈的初始以及最後一極(也就是第十四極)的啟動變速線圈30繞完第四十圈後抽頭351、352(即低速抽頭)拉出為第二變速線圈36，而剩餘逐極繞二十圈抽頭371、372拉出的即為第五十、六十圈也就是第三變速線圈38，藉由該高速抽頭方式，每一極的啟動變速線圈30與運轉線圈20的磁力線將一致，且電流流向及電流大小也一致，如此，將使該馬達10速度穩定、運轉均衡而不會震動，並可將運轉噪音降至最低。
如圖9、12所示，該馬達10為中速狀態，該啟動變速線圈30的繞法，是逐極繞完二十圈，並在第一極的啟動變速線圈30第二十圈的初始以及最後一極(也就是為第十四極)的啟動變速線圈30繞完第二十圈後抽頭331、332(也就是中速抽頭)拉出為第一變速線圈34，且成為運轉線圈20的一部份(如圖12，該中速抽頭方式，使啟動變速線圈30第一、二捆線圈301、302屬運轉線圈20的部份)，繼續再逐極繞二十圈(每一橫線代表十圈)，且在第一極的啟動變速線圈30第四十圈的初始以及最後一極(也就是第十四極)的啟動變速線圈30繞完第四十圈後抽頭351、352(也就是低速抽頭)拉出為第二變速線圈36，使該第二變速線圈36及剩餘抽頭371、372拉出的第三變速線圈38都屬於啟動變速線圈30，藉由該中速抽頭方式，原本各極第二十圈內的線圈301、302將歸屬於運轉線圈20，使啟動變速線圈30的磁力線一致減少而達變速功用，這時，該啟動變速線圈30各極的線圈每一極的啟動變速線圈30也與運轉線圈20的磁力線一致，且電流流向及電流大小也一致，如此，將使該馬達10速度穩定、運轉均衡而不會震動，並可將運轉噪音降至最低。
如圖10、13所示，該馬達10為低速狀態，該啟動變速線圈30的繞法，是逐極繞完二十圈，並在第一極的啟動變速線圈30第二十圈的初始以及最後一極(也就是第十四極)的啟動變速線圈30繞完第二十圈後抽頭331、332(也就是中速抽頭)拉出為第一變速線圈34，繼續再逐極繞二十圈(每一橫線代表十圈)，且在第一極的啟動變速線圈30第四十圈的初始以及最後一極(即為第十四極)的啟動變速線圈30繞完第四十圈後抽頭35a、35b(也就是低速抽頭)拉出為第二變速線圈36，使第一、第二變速線圈34、36皆成為運轉線圈20的一部份(如圖13所示，該低速抽頭方式，使啟動變速線圈30第一、二、三、四捆線圈301、302、303、304皆屬運轉線圈20的部份)，藉由該低速抽頭方式，原本各極第四十圈內的線圈301、302、303、304將歸屬於運轉線圈20，使啟動變速線圈30的磁力線一致減少而達變速功用，這時，該啟動變速線圈30各極的線圈也與運轉線圈20的磁力線一致，且電流流向及電流大小也一致，如此，將使該馬達10速度穩定、運轉均衡而不會震動，並可將運轉噪音降至最低。
另外，在上述較佳實施例中，線圈的繞設圈數隻為一種實施例而已，當然，依此線圈的比例，可作不同線圈數的增減，以達不同速度的變速，而仍可獲得減震以及降低噪音的相同功效。
本發明的無噪音抽頭式馬達變速線路的功效如下本發明藉由抽頭方式的不同，除能達到降速的目的以外，最重要的，更促使該啟動變速線圈30的電流方向、電流大小皆一致，並使該馬達10於高速、中速及低速時，該啟動變速線圈30的磁力線皆與運轉線圈20的磁力線一致，如此，在磁力線、電流方向及電流大小一致下，該馬達10在其各段速度的運轉將更為均衡，且速度更為穩定，使該馬達10不會發生震動現象，且使噪音降至最低，甚至是無噪音的狀態。
權利要求
1.一種無噪音抽頭式馬達變速線路，包含一運轉線圈、一啟動變速線圈及一啟動電容，該運轉線圈具有二線端，該啟動變速線圈也具有二線端以及多數組的抽頭，各組抽頭則將啟動變速線圈分成抽頭組數加一的變速線圈數，且在該馬達由高速轉換成低速時，是將預定數目的啟動變速線圈，以不改變電流流向串聯至運轉線圈，並將剩餘的變速線圈在串聯啟動電容後，與該運轉線圈並聯，其特徵在於該啟動變速線圈在降速狀態下，線圈的繞法是逐極繞完等數圈，予以抽頭，再以同法繞完一定圈數，再次抽頭，再重複繞一次，又次抽頭，共計三次抽頭，並將各抽頭的漆包線截斷，且成為啟動變速線圈後，使該啟動變速線圈形成有六個抽頭，接著，再逐極繞完預定數目的啟動變速線圈，而將各極啟動變速線圈設成等數，而與運轉線圈間產生均勻的磁力線，使中速、低速狀態其電流流向及磁力線方向皆一致。
2.如權利要求1所述的無噪音抽頭式馬達變速線路，其特徵在於該啟動變速線圈在中速時，各極線圈數是逐極繞完數十圈後抽頭，再逐極繞完預定數目的啟動變速線圈。
3.如權利要求1所述的無噪音抽頭式馬達變速線路，其特徵在於該啟動變速線圈在低速時，各極線圈數是逐極繞完中速狀態的倍數圈後抽頭，再逐極繞完預定數目的啟動變速線圈。
4.如權利要求1所述的無噪音抽頭式馬達變速線路，其特徵在於該啟動變速線圈的高速、中速、低速的抽頭其漆包線皆截斷並一分為二，並均衡繞在定子的各凹槽上。
全文摘要
一種無噪音抽頭式馬達變速線路,是一種磁力線分布更為均勻、且使馬達運轉噪音降至最低的變速線路,其是由一運轉線圈、一啟動變速線圈及一啟動電容所構成,啟動變速線圈的降速狀態,線圈的繞法是逐極繞完等數圈,同法做三次並抽頭,且成為啟動運轉線圈後,再逐極繞完預定數目的變速線圈,藉此,將各極啟動變速線圈設成等數,而與運轉線圈間可產生均勻的磁力線,使中速、低速狀態的電流流向及磁力線方向皆一致。
文檔編號H02K17/04GK1335666SQ0012214
公開日2002年2月13日 申請日期2000年7月26日 優先權日2000年7月26日
發明者郝中興 申請人:郝中興