专利名称：马达装置的主绕组线圈对称式抽头的制作方法
技术领域：
本发明关于一种马达装置的主绕组线圈对称式抽头做为控制器供电端之用，尤指一种利用对称方式自马达主绕组线圈所延伸的抽头做为供电端的主绕组线圈对称式抽头结构。
背景技术：
以往使用抽头组合做为供电端的马达，均使用非对称式设置抽头组合，如图1(A)至图1(C)所示，其为三种公知抽头组合应用。如图1(A)所示，在马达主绕组线圈A的单一绕组线圈上设有两抽头，做为电源供应端之用；如图1(B)所示，在马达主绕组线圈A’之单一绕组线圈对向位置设置一独立线圈B，该独立线圈B可依匝数比例调整输出电压并从其上延伸两抽头做为控制器的电源供应端；如图1(C)所示，在马达主绕组线圈A”的单一绕组线圈延伸设有，以输出一控制小信号做为控制双马达小信号的单边抽头，上述的三种抽头取出方式，仅自单一边绕组线圈上取出两抽头做为信号或电源输出端，故形成两边线圈接法不对称，使得马达在大电流下运转时，因扭力输出无法平衡，造成转子运转不顺畅遂在马达旋转时产生噪音，这将使得马达内部的温度急速升高而致马达烧毁。
故当马达运转在大电流模式时，因其对设备供电所用的抽头组合为非对称方式取出，使绕组线圈上电流所产生的磁场不均匀而造成该马达运转所输出的扭力无法平衡，遂令该马达在运转过程产生噪音，因此使马达运转过程无法顺畅，导致运转阻力加大，促使马达主绕组线圈上的电流亦随之增加，造成马达主体温度不断升高，严重时甚至会将马达烧毁，故一般具有抽头组合供电端的马达，均仅用于做为小电流控制器供电之用。
且公知作法以非对称设置抽头组合，故欲将抽头组合端电压输出至设备时，需藉由变压器将外加电压予以调整为所需的电压后方可输出，但因变压器系以感应的方式传递电压，此易造成输出能量的损失，且无法使主绕组线圈上的电流可随时因应负载增加的情况，而马上提高，以增加马达扭力输出做为应变，仍需藉由其它辅助装置驱动，方可加快马达的反应速度。
再者，因装置数目增加，将导致成本提高，亦连带促使马达周围温度升高，倘若散热不良，将使马达或其它设备运作受到影响，且装置增设亦等同于生产作业中突增不确定的变量，即若该新增装置故障而无法正常运作，将造成与该装置相关的工作因而停摆，延长生产作业的进度。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种马达装置的主绕组线圈对称式抽头，其可经由整流器对马达装置所设控制器进行供电，以将线圈所取得的电压直接输出而无须透过变压器进行调整，故可省却变压器安装的成本及减少日后维护所需的成本。
本发明的另一目的在于提供一种马达装置的主绕组线圈对称式抽头结构，当该线圈结构处于负载状况下时，因主绕组线圈电流增加，连带促使马达的安培匝数提高，进而可增加马达装置的输出扭力。
本发明的又一目的在于提供一种马达装置的主绕组线圈对称式抽头结构，该线圈结构可使马达扭力输出平衡，而无噪音及马达主体过热等现象产生。
为达上述目的，本发明提供一种马达装置的主绕组线圈对称式抽头，包括一第一主绕组线圈抽头，其设于马达装置的转子机件N磁极端所对应的第一定子主绕组线圈最外围处，用以做为马达内部所设置控制器供电端其中之一；以及，一第二主绕组线圈抽头，其设于马达装置的转子机件S磁极端相对应的第二定子主绕组线圈处，其并对称于转子N磁极端对应的定子主绕组线圈所设的第一线圈抽头，用以做为马达内设控制器的另一供电端。
综合上述，本综合上述，本发明马达装置的主绕组线圈对称式抽头可提供一对称式抽头组合，使马达扭力可平衡输出而不产生噪音及温度升高等问题，又因自马达主线圈的最外围部分延伸设有抽头以做为电源供应端接至控制器，其可调整引出抽头位置匝数与主绕组线圈总匝数的比例，故可省略变压器调整的程序，而直接将电压输出，又因其可供应电磁离合器线圈模块及电磁制动式线圈模块动作时使用，亦因该线圈抽头组合设于主绕组线圈最外围部分，该处为电压最为稳定之所在，当电流增加时，在一样安培匝数下，该最外围线圈可以输出较其它内围线圈更大的扭力，故当电磁离合器线圈模块及电磁制动式线圈模块任一模块驱动时，亦造成主绕组线圈的电流增加，相对也使得马达本身的扭力输出增加。
图1(A)至图1(C)为一公知马达抽头结构取出方式示意图；图2(A)及图2(B)分别为本创作马达装置的主绕组线圈对称式抽头结构的马达装置切面示意图及线圈电路概略示意图；图3为一基本架构方块示意图，用以显示本创作的马达装置的主绕组线圈对称式抽头结构，应用于一工业用缝纫机马达上的基本系统架构，以及图4为图3的基本架构方块示意图的一实施例的概略电路图，其中显示应用本发明的主绕组线圈对称式抽头结构的工业用缝纫机马达的内部线圈电路。
具体实施例方式
实施例在以下实施例中，本发明的马达装置的主绕组线圈对称式抽头应用于工业用缝纫机马达上，用以使工业用缝纫机马达的主绕组线圈对称式抽头结构所供应的电压无须经由变压器调整即可直接输出至马达装置所设控制器，以做为该马达内部附设的控制器所连接的电磁离合器模块、制动器模块及其它模块运作，亦可提高马达扭力而加快其在激活及刹车的动作速度，因其该抽头结构系由马达装置组件中的转子机件的两磁极端所对应的第一及第二定子主绕组线圈最外围处，所各别延伸的两抽头端，以形成该抽头组合，其为一对称式抽头，故可使马达产生一平衡扭力输出，而无噪音及马达温度过热等异常状况产生。
然而与此首先需注意的是，本发明的马达装置的主绕组线圈对称式抽头并不限定于应用于工业用缝纫机马达上；广义而言，本发明可应用于任何可藉由抽头结构做为电源及信号输出端的马达装置上。
请参阅图2(A)至图2(B)，其为本发明马达装置的主绕组线圈对称式抽头结构，用以显示马达装置主绕组线圈上所延伸设置的抽头。如图2(A)所示，分别自工业用缝纫机马达内部所设转子两磁极对应的第一定子主绕组线圈1、第二定子主绕组线圈2的最内层线圈延伸设置两抽头3、4做为外加电源输入端，另分别位于第一定子主绕组线圈1、第二定子主绕组线圈2上，在图上线条颜色标示最深部分的线圈为定子主绕组线圈的最外围线圈(跨距最大)5、6，设有第一主绕组线圈抽头7，第二主绕组线圈抽头8，其中，该第一主绕组线圈抽头7及第二主绕组线抽头8互为对称设置；图2(B)为对应图2(A)的线圈电路概略示意图，如图2(B)所示，外加电源各别自第一定子主绕组线圈1、第二定子主绕组线圈2最内层线圈抽头3’、4’输入至第一定子主绕组线圈1’、第二定子主绕组线圈2’之中，再藉由自图2(A)所示的最外围线圈(跨距最大)5、6的上延伸设有第一主绕组线圈抽头7，第二主绕组线圈抽头8以做为供应马达所设控制器模块的电源输入端，其中，另在第一定子主绕组线圈1上选取部分匝数，在所选取知该部分匝数对向之处，附加一独立线圈11，该独立线圈11可由调整匝数比例，而改变其所输出的电压，由图2(A)、图2(B)可知本发明的马达装置的主绕组线圈对称式抽头结构的两对称式抽头组合，其抽头在自转子N磁极端所对应的第一定子主绕组线圈1最外围处线圈5上延伸设有一第一线圈抽头7，再从转子S磁极端相对应的第二定子主绕组线圈2在第一定子主绕组线圈1抽头设置位置相对处再延伸设有另一第二线圈抽头8，以形成两对称式主绕组线圈抽头组合，可改善图1(A)至图1(C)所示因线圈抽头设置位置不对称而造成马达输出扭力不平衡所衍生的问题。
图3为一基本架构方块示意图，其中显示应用本发明的工业用缝纫机马达20的内部架构方块示意图，该缝纫机马达内部组成包括一马达主绕组线圈单元30及一负载单元40，其中，马达主绕组线圈单元30系由马达线圈模块31、一马达抽头供电模块32、一IC电源整流器模块33以及一线圈模块用整流器模块34组成，而负载单元40的组成则包括，一IC电源输出模块41、一线圈模块用电源输出模块42、一控制器模块43、一电磁离合器线圈模块44、一电磁制动器线圈模块45以及一押脚提升器线圈模块46。
工业用缝纫机马达20内部所设的马达主绕组线圈单元30所设的马达线圈模块31将接收自电源供应模块10所输入的交流电源藉由线圈传递，透过马达抽头供电模块32将自电源供应模块10所输入的交流电源分成两组电源并藉由IC电源整流器模块33及线圈模块用整流器模块34整流后输出，其中IC电源整流器模块33整流后所输出的电源经由IC电源输出模块41予以供应给控制器模块43内设的IC原件(未图标)使用，而线圈模块用电源整流器模块34整流后所输出的直流电源则透过线圈模块用电源输出模块42将整流后的24至31V直流电源输入至控制器模块43并藉由该控制器模块43驱动并控制电磁离合器线圈模块44、电磁制动器线圈模块45以及押脚提升器线圈模块46，由图3的实施例得知，根据欲输出的电压值调整线圈抽头引出位置匝数与主绕组线圈总匝数的比例，即可无须经由变压器调整而可直接输出电压至控制器模块43。
图4为图3的线圈电路概略图，其系显示应用本发明的工业用缝纫机马达20’内部各模块间的电性连接关系，马达主绕组线圈单元30’的绕组线圈分为两部分，其中在第一定子主绕组线圈1部分匝数的对向位置另附加一可依匝数比例调整输出电压的独立线圈11’，该独立线圈11’系输出一10V电源至IC电源整流器模块41’，经该整流器模块41’整流后遂输出至控制器模块43’以提供其内部的IC组件使用，而由第一定子主绕组线圈1及第二定子主绕组线圈2各别取出的单一抽头所形成抽头组合，系依欲输出的电压值(24至31V)，调整抽头引出位置匝数与主绕组线圈总匝数的比例，即可直接经整流后将电压输出至控制器模块43’，而无须多一变压器调整的程序，如图所示，马达主绕组线圈单元30’内的第一定子主绕组线圈1及第二定子主绕组线圈2的可供应24至31V的两抽头各别在单一线圈上延伸设置，且此两抽头所取出的位置均为其所处线圈的最外围部分，亦即跨距最大之处，该处为电压最为稳定之所在，当电流增加时，在一样安培匝数下，该最外围线圈可以输出较其它内围线圈更大的扭力， 其在第一定子主绕组线圈1上所处位置均与另一第二定子主绕组线圈2上的抽头位置为相对应的关系，藉调整引出抽头位置匝数与主绕组线圈总匝数的比例即可改变所需得到的电压值而无须另外藉由变压器调整，如图4所示，该两抽头所输出的电压系直接透过线圈模块用整流器模块42’整流之后即将所得到的直流电流输入至控制器模块43’以供其做为驱动及控制电磁离合器线圈模块44’、电磁制动器线圈模块45’以及押脚提升器线圈模块46’，当控制器模块43’使用经由马达主线圈所输出的电源驱动电磁离合器线圈模块44’及电磁制动器线圈模块45’，因负载增加使得马达主线圈的电流亦随之增加，连带促使马达装置输出扭力增加。
权利要求
1.一种马达装置的主绕组线圈对称式抽头，该马达组件包括定子机件、转子机件、第一定子主绕组线圈及第二定子主绕组线圈，该马达装置利用主线圈绕组的抽头组合与整流器电性连接，以做为电源及信号输出端之用，该抽头组合主要包括一第一绕组线圈抽头，其设于马达装置的转子机件N磁极端所对应的第一定子主绕组构成线圈上，用以做为马达供电端其中之一端；一第二绕组线圈抽头，其设于该转子机件S磁极端所对应的第二定子主绕组构成线圈上，且该第二绕组线圈抽头设置位置与第一绕组线圈抽头在转子N磁极端对应的第一定子主绕组线圈上的位置相对应，其用以做为马达供电端的另外一端。
2.如权利要求1所述的马达装置的主绕组线圈对称式抽头，其特征在于，该主绕组线圈为接受外加电源输入所用的绕组线圈。
3.如权利要求1所述的马达装置的主绕组线圈对称式抽头，其特征在于，该马达装置为一工业用缝纫机马达。
4.如权利要求1所述的马达装置的主绕组线圈对称式抽头，其特征在于，该工业用缝纫机马达为一电磁式离合制动马达。
5.如权利要求1所述的马达装置的主绕组线圈对称式抽头，其特征在于，该第一线圈以及第二线圈抽头所供应的电压是藉由调整抽头引出位置匝数与主绕组线圈总匝数的比例而得到。
6.如权利要求1所述的马达装置的主绕组线圈对称式抽头，其特征在于，该抽头组合所输出的电压系先透过一整流器整流之后方可输出至马达内部所设控制器。
7.如权利要求1所述的马达装置的主绕组线圈对称式抽头，其中该控制器系用以控制工业用缝纫机马达内部的电磁离合器线圈、制动器线圈及押脚提升器线圈。
8.如权利要求1所述的马达装置的主绕组线圈对称式抽头，其特征在于，该对称式的第一线圈以及第二线圈抽头是各别设于第一定子主绕组线圈及第二定子主绕组线圈的最外围部分以达最大跨距。
9.如权利要求1所述的马达装置主绕组线圈对称式抽头，其特征在于，单一主绕组线圈上的部分匝数对向位置附加一独立线圈，该独立线圈可由调整匝数比例改变所输出电压，该电压经整流后可做为马达装置内设控制器上集成电路单元工作所需电源即及信号激发使用。
全文摘要
一种马达装置的主绕组线圈(电源输入端的绕组线圈)对称式抽头结构，该主绕组线圈抽头结构系将所供应的电源经由整流器予以整流后输入至马达装置内部所附设的控制器，该主绕组线圈对称式抽头结构系为两个单一绕组线圈抽头组成，其系分别设于马达装置构成组件的转子机件的磁极端(N磁极、S磁极)各别对应的第一定子主绕组线圈及第二定子主绕组线圈的最外围部分(即跨距最大)，该主绕组线圈抽头结系包括，一设于该转子机件N磁极端对应的第一定子主绕组线圈最外围处的第一线圈抽头；以及一设于转子机件S磁极端相对应的第二定子主绕组线圈处，并依线圈切线方向延伸而与第一线圈抽头相对称的第二抽头，因该系分别设于不同转子磁极所对应的主绕组线圈上，故可使马达扭力平衡输出，而无噪音及温度升高等异常现象产生。
文档编号H02K3/00GK1492561SQ02145949
公开日2004年4月28日 申请日期2002年10月25日 优先权日2002年10月25日
发明者邱永斌 申请人:邱永斌