專利名稱：具有兩個同軸線轉子的電磁電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁電動機，該電動機包括兩個可以彼此獨立地沿兩個可能的旋轉方向旋轉的同軸線轉子，特別是可用來不經(jīng)過齒輪傳動鏈而直接驅動兩個同軸線的可動機械部件，諸如一個鐘表或一個計數(shù)器的兩個指針。
許多鐘表都包括至少一對可相互獨立運動的同軸線表針。在這些鐘表中以計時鐘表為例，顯示測量時間的秒針與顯示當前時刻的時針和分針具有相同的軸線，該軸線位于表盤的中心。同樣還可有這樣的鐘表，其中用于指示當前時刻的小時和分鐘的同軸線指針也是彼此獨立運動的，以指示其它的信息，如日期、告警時間或測量的時間。
在這樣的鐘表中，兩個同軸線指針的獨立運動通常由與每個指針連接的兩個獨立的電動機通過齒輪傳動鏈來確保。
此外，有這樣一種多極電動機，當普通的雙極電動機的轉子以180按步進旋轉時，它的轉子以幾度按步進旋轉。在一個鐘表中，這樣的電動機的優(yōu)點是電動機要驅動的指針可以直接安裝在它的軸上。這樣一來將雙極電動機與它所驅動的指針進行連接所必須使用的齒輪傳動鏈就不再需要了，這簡化了鐘表的設計并減少了成本。
歐洲專利EP-A-0312946公開了一種由兩個重疊的多極電動機構成的部件。其中的一個電動機的軸是中空的并讓另外一個電動機的軸穿過去，以使兩個指針直接安裝在電動機的軸上并彼此獨立地驅動。
這種部件的厚度是非常顯著的，由于兩個電動機之間必須留有一個不能被忽視的間隔以免其中一個對另一個產(chǎn)生磁作用而尤其明顯。這種電動機部件因而具有一個缺點，當它被用在一個鐘表上時要求后者具有一個顯著的厚度，這一般是不希望的。
因此本發(fā)明的一個目的就是提出一個電動機，可用來直接驅動同軸線的機械元件，例如一個鐘表上相互獨立的兩個指針，但該電動機與前述文件所提到的雙電動機部件相比具有一個明顯更小的厚度，以使得它可用在鐘表中并且不使后者的厚度太顯著。
日本專利申請書JP-A-5077811公開了一種電動機包含一組可以被分別獨立作用的轉子，但這些轉子并不同軸線。另一方面，為分別獨立作用于這些轉子必須為轉子施加不同形狀的信號。
產(chǎn)生這些不同形狀的信號使得該產(chǎn)品復雜化，因而增加了這個電動機的電子控制電路的成本。此外，這些信號的形狀使得該電動機的運轉不可靠并且具有低的能效。
因而本發(fā)明的另一個目的就是提出一個包含有兩個轉子的電動機，其中2個轉子通過對由一個簡單且便宜的電子電路所產(chǎn)生的具有脈沖形狀的信號的響應而能夠以一種可靠的方式被相互獨立地控制，同時該電動機具有較高的能效。
這些目的可以通過附加在本說明書后的權利要求書所定義的電磁電動機的特征來實現(xiàn)。
由于具有權利要求1所述的電動機的特征，這種電動機所要求的間隔要小于前述的歐洲EP-A-0312946所公開的雙電動機部件。特別是，第一和第二定子部分之間的第三定子部分的存在保證了第一和第二定子理想的磁去耦合。如歐洲專利EP-A-0312946所公開的部件中用來隔開兩個電動機的間隔在根據(jù)本發(fā)明的電動機中是不必要的，因而其厚度比所述雙電動機部件的厚度明顯更小。
再者，同樣由于具有前面所列舉的特征，根據(jù)本發(fā)明的電動機可以用簡單形狀，就象用在控制常規(guī)的雙極步進電動機的人們熟知的脈沖形狀的脈沖來控制。所以，就日本專利JP-A-5077811所公開的電動機來說，根據(jù)本發(fā)明的電動機可以由更簡單，并且因此更經(jīng)濟的電子電路來控制，它的運轉也更可靠而且具有更高的能效。
本領域的技術人員還可以容易地了解第三定子部分還保證了根據(jù)本發(fā)明的電動機對外界磁場的屏蔽功能，這進一步增加了這種電動機的可靠性。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將通過下面的描述并借助附圖以未加限定的實例得以展現(xiàn)，同時下列附圖為—

圖1是一個相據(jù)本發(fā)明的電動機的總體視圖；—圖2和圖3是圖1所示的電動機分別沿圖1的軸線II-II和III-III所取的截面圖；—圖4是圖1所示的電動機的一個元件；—圖5至圖8所示為圖1所示電動機的一些組件的細節(jié)部分；
—圖9至圖14是圖1所示的電動機的圖解截面圖，其用來幫助理解這樣的一個電動機的運轉。
圖1至圖8圖解展示了根據(jù)本發(fā)明的由標記1標示的電動機一個實施例。
電動機1包括獨立設置的兩個轉子2和3，以便兩個轉子能夠各自繞公共的軸線A旋轉。該轉子2和轉子3并未在圖1中指示以避免使圖紙不必要的復雜化。
轉子2和轉子3各自包括一個圓盤形并以公共旋轉軸線A為中心放置的永久磁鐵4和5，它包括一組以規(guī)則方式排列在其圓周的磁偶極子6。所有的磁偶極都具有一個和旋轉軸線A平行的磁軸，并且每一磁偶極子的磁化方向均與該與之相鄰的兩個磁偶極子的磁化方向相反。換句話說，磁鐵4和5是具有軸向磁化的多極永久磁鐵。
在下文的描述中，磁鐵4和5包含的磁偶極子6的數(shù)目將用N1和N2表示。同樣的，穿過磁偶極子6的中部的徑向線將被稱作幾何軸線。再者，磁鐵4上的相鄰的兩個磁偶極子6的幾何軸線在中心形成的夾角和磁鐵5上的相鄰的兩個磁偶極子6的幾何軸線在中心形成的夾角將分別用1和2表示。該角度1和2顯然分別等于360/N1和360/N2。
轉子2和3分別包括一根以旋轉軸線A為同一軸線的轉軸7和8，所述軸的一端分別和磁鐵4和5相連。
轉子2的轉軸7是中空的，并且它圍繞著一和旋轉軸線A在同一軸線上的導管9設置。轉軸7圍繞著導管9設置以便能夠繞著旋轉軸線A自由旋轉但卻不能相對后者平動。
轉子3的轉軸8安裝在導管9的里面，同樣是為了能夠繞著旋轉軸線A自由旋轉但卻不能相對后者平動。
導管9將因下文介紹的一種方式使得它既不能轉動也不能平動。
使得轉軸7和8不能相對旋轉軸線A平動但能夠繞著后者自由旋轉對于本領域的技術人員是公知的并且沒有在圖2中示出以免該圖不必要的復雜。同樣，磁鐵4和5安裝在軸7和9的方式也未在圖2示出，轉子2和3僅由磁鐵4和5以及轉軸7和8代表。
在本實例中磁鐵4和5具有圓盤形，并且由于通過下文描述將十分明顯的原因，轉軸7和8以及導管9由一種非磁性材料例如黃銅制成。
在電動機1的另一個未示出的實施例中，磁鐵4和/或5具有一個圓環(huán)形狀并以旋轉軸線A為中心固定在一個圓盤上。如果所述圓盤由一種非磁性材料例如黃銅制成，那么轉軸7和8以及導管9由一種磁性材料例如鋼制成。
由電動機1驅動的未示出的兩個同軸線的機械元件最好分別與從導管9伸出來的轉軸7的自由端和轉軸8的自由端相連。這些機械元件與轉軸7和8的連接方式并未示出，這是因為存在著許多種方法并且無論如何對本領域的技術人員是公知的。
電動機1還包括一個分別由標記11和12標示的一個第一定子部分和一個第二定子部分。該定子部分11和12被分別布置在一個第三定子部分的兩側。
這三個定子部分11、12和13是由具有高導磁性的材料制成的，例如用來制造目前被大量生產(chǎn)的鐘表中驅動指針的步進電動機的定子的一種眾所周知的材料。
在本實例中，定子部分11、12和13呈平板形，彼此互相平行并且與旋轉軸線A垂直。
此外，轉子2和3上的永久磁鐵4和5坐落在定子部分13的兩側并且分別位于后者與定子部分11之間以及與定子部分12之間。
定子部分11具有一個由以旋轉軸線A為圓心的圓弧劃分的開孔14，其具有與轉子2的磁鐵4大約相同的直徑。這個開孔14把定子部分11分成兩部分。在下文中將會看到這兩部分構成由標記15和16標示的兩個定子磁極。
定子部分11的形狀和尺寸是經(jīng)選擇的以使得定子磁極15和16僅僅由窄帶或窄頸部17和18相連，其具有足夠小的橫截面使得它們的磁阻很高。
定子磁極15和16分別包括一組分別由標記19和20標示的齒，它們是由開孔14的邊緣沿半徑方向朝旋轉軸線A延伸而成。這些齒19和20彼此分開形成一定的間隔，他們確切的排列將在下文描述。這里將僅提及最靠近窄頸部17的齒被分別標示為19a和20a的齒19和齒20。
在圖1中不可見但在圖2和8中可以部分看到的定子部分12同樣也包括一個由標記21標示的開孔。這個開孔21同樣是以旋轉軸線A為圓心的圓弧劃分的，其具有與轉子3的磁鐵大約相同的直徑。開孔21把定子部分12分成兩部分。在下文中將會看到這兩部分構成由標記22和23標示的兩個定子磁極。定子部分12的形狀和尺寸是經(jīng)選擇的以使得定子磁極22和23僅僅由窄頸部24和25相連，其具有足夠小的橫截面使得它們的磁阻很高。
定子磁極22和23同樣分別包括一組分別由標記26和27標示的齒，它們是由開孔21的邊緣沿半徑方向朝旋轉軸線A延伸而成。這些齒26和27同樣彼此分開形成一定的間隔，他們確切的排列也將在下文描述。這里將僅提及最靠近窄頸部24的齒被分別標示為26a和27a的齒26和齒27。
值得注意的是齒19和26并未在圖2中示出以避免該圖不必要的復雜。
由于一個在下文中將會變得十分明顯的原因，由圖6中的1所標示的相鄰的兩個齒19的軸線在圓心形成的夾角和相鄰的兩個齒20的軸線在圓心形成的夾角彼此相等并且等于前面所定義的角度1的二倍。
此外，在本實例中由齒19或齒20的兩側邊在圓心所形成的角度實質(zhì)上等于兩個相鄰的齒19或20的劃分兩個齒之間的間隔的兩條側邊在圓心所形成的角度。這些角度實質(zhì)上都等于角度1。
相反的，由齒19a和齒20a的軸線在圓心所形成的由圖6中1所標示的角度并不等于角α1或角β1的整數(shù)倍，而是等于(k1·β1+β1/3)，其中k1是一個整數(shù)。
既然齒19和齒20如前文所述的，圍繞開孔14以一種規(guī)則的方式排列，它們因而具有可以被稱為角度周期性，這在下面的描述中會被提及，在負三角方向上，齒20相對于齒19是不同相的或者說有一個角度為β1/3亦即2α1/3的相移。這個角度被稱作齒20相對于齒19的相移或相位差角。
同樣的，由圖8中的β2所標示的相鄰的兩個齒26的軸線在圓心形成的夾角和相鄰的兩個齒27的軸線在圓心形成的夾角彼此相等并且等于前面所定義的角度α2的二倍。
此外，還是在本實例中，由齒26或齒27的兩側邊在圓心所形成的角度實質(zhì)上等于兩個相鄰的齒26或27的兩條側邊在圓心所形成的角度，這兩條側邊限定了分隔這兩個齒的間隔。這些角度實質(zhì)上都等于角度α2。
相反的，由齒26a和齒27a的軸線在圓心所形成的由圖8中2所標示的角度也不等于角α2或角β2的整數(shù)倍，而是等于(k2·β2+β2/3)，其中k2是一個整數(shù)。如前文所述與齒19和齒20有關的同樣原因，它在下面的描述中會被提及，在負三角方向上，齒27相對于齒26有一個角度為β2/3亦即+2α2/3的相位差。這個角度將被稱作齒27相對于齒26的相移角。
在下文中將會看到，電動機1的轉子2和轉子3以連續(xù)的步進旋轉，并且這些轉子2和3旋轉一個周期即360°的步進步數(shù)分別等于永久磁鐵4、5中包含磁偶極子6的數(shù)目N1、N2。因而轉子2和3的每個步進所旋轉的角度分別等于上文所定義的1和2。
這樣，假設安裝在轉子2的轉軸7上的機械元件是一個鐘表的秒針，那么轉子2因此必須每個周期旋轉60步，磁鐵4必須包含60個磁偶極子6。角α1和β1因而必須分別等于6°和12°。
此外，如上文所定義的，齒20相對于齒19的相移角等于12/3即4。
同樣在本實例中，如果數(shù)字k1被選擇等于2，則上文中定義的角1將等于(2·12°+12°/3)，即28°。
圖1展示了這樣一個實例，圖5和6展示了其中的細節(jié)部分。
同樣根據(jù)此實例，如果轉子3的每個周期旋轉20步，它的磁鐵必須包括20個磁偶極子6。角α2和角β2因而分別等于18和36°，并且齒27相對于齒26的相移角等于36°/3即12。
如果數(shù)字k2等于1，則角γ2等于(36°+12°)即48。
這樣一個實例由圖7和8詳細展示。
值得注意的是本發(fā)明顯然并不被剛剛描述過的一個實例所限制，而是磁鐵4和5所分別包含的磁偶極子6的數(shù)目N1和N2可以是任何數(shù)目，條件使它們都是偶數(shù)。特別是，N1和N2可以相等。
在本實例中，定子部分13包括一個環(huán)形部分，在下文中將會了解，它構成了由標記31標示的一個定子磁極。
將定子磁極31劃界的兩個圓弧以旋轉軸線A為圓心，并且它們的直徑是經(jīng)過選擇的以使得定子磁極31面向定子磁極15、16、22和23上分別形成的齒19、20、26和27。
由標記32所標示的定子磁極31的中心開孔被一個圓盤形的端板33所占據(jù)，該端板最好由非磁性材料例如黃銅制成。
端板33起的是對固定在其中心的導管9的支承作用。
導管9與端板33之間以及后者與定子磁極31之間的安裝方式并未在圖中示出以避免圖紙不必要的復雜，還因為存在著許多種類并且對于本領域的技術人員是公知的。
定子部分13還包括一個連接部分34，在本實例中，它是一個T字型并且其豎直條形部分與定子磁極31相連。將要在下文中討論的連接部分34的水平條形部分的兩端由標記35和36標示。
定子部分11至13，更具體地說定子磁極15、16、22、23和31被明顯地設置成可以使得轉子2和轉子3自由地旋轉。
這樣，在轉子2的磁鐵4與定子磁極15的齒19之間以及與定子磁極16的齒20之間分別存在著間隔或氣隙41和42。同樣的，在轉子3的磁鐵5與定子磁極22的齒26之間以及與定子磁極23的齒27之間分別存在著間隔或氣隙43和44。
再者，磁鐵4和定子磁極31之間存在著氣隙45和46，它們分別和氣隙41和42相對。最后，磁鐵5和定子磁極31之間存在著氣隙47和48，它們分別和氣隙43和44相對。
電動機1還包括三個線圈51、52和53，它們分別具有一個鐵心54、55和56。
這些線圈51、52和53并未在此被詳細描述，這是因為它們和目前用在電子鐘表中的常規(guī)的步進電動機公知的線圈是類似的。
線圈51的鐵心54的兩端分別與定子部分11的定子磁極15和定子磁極13的連接部分34的水平端35機械連接以及磁連通。
線圈52的鐵心55的兩端分別與定子部分11的定子磁極15和定子磁極13的連接部分34的水平端35機械連接以及磁連通。
線圈53的鐵心56的兩端分別與定子部分11的定子磁極16和定子磁極13的連接部分34的水平端36機械連接以及磁連通。
電動機1還包括一個撐擋或支桿61，他由一種具有高導磁性的材料制成，例如眾所周知的目前用來制造步進電動機定子的諸材料中的一種。
支桿61的兩端分別與定子部分11的定子磁極16和定子部分12的定子磁極23機械連接以及磁連通。這個定子磁極23因而也和線圈53磁連通。
將鐵心54到56以及支桿61和定子部分11至13的機械連接和磁連通的裝置存在著許多種類并且對于本領域的技術人員是公知的。這些裝置并未被示出以避免圖紙不必要的復雜。
圖9和10圖解展示了電動機的齒19、20、26和27，磁鐵4和5以及定子1的磁極31，就好象這些元件被一個與旋轉軸線A同轉線的環(huán)形柱面切下，然后再把該柱面沿其生成線切開并展開成平面就得到圖9和圖10所畫的內(nèi)容。值得注意的是這些元件只有靠近窄頸部17和24附近的部分在圖9和10中被示出。
同樣根據(jù)在圖9和10中的形成方式，上文中定義的各種在圓心形成的角度下面由水平的直線段表示。此外，轉子2和3沿負三角方向的旋轉，以及因此亦即各個磁鐵4和5的旋轉對應于在圖9和10中以箭頭R的方向來表示的磁鐵4和5的平動。
磁鐵4和5中的磁偶極子6的磁軸在圖9和10中以常見的方式用箭頭從南磁極指向北磁極來表示。
為了簡化下面的描述，所有磁軸指向定子磁極31的磁偶極子6用6a來表示，所有磁軸指向相反方向的磁偶極子6用6b來表示。
齒19和20的存在以及它們和磁鐵4之間的間隔使得對轉子2產(chǎn)生了一個定位轉矩，它傾向于維持轉子2停留在或使它回到一組按特定角度決定的位置中的某一個，這些位置叫做轉子2的停留位。同樣的，齒26和27的存在以及它們和磁鐵5之間的間隔使得對轉子3產(chǎn)生了一個定位轉矩，它傾向于維持轉子3停留在或使它回到一組按特定角度決定的位置中的某一個，這些位置叫做轉子3的停留位。
轉子2和3的停留位置的數(shù)目毫無疑問地分別等于磁鐵4和5所包括的磁偶極子6的數(shù)目N1和N2。
轉子2和3沿著一個方向或者相反的方向從它們的中的任何一個停留位到下一個停留位所旋轉的角度分別等于上文中定義的角1和角α2。本領域的術人員可以容易地了解，轉子2和3從它們的一個停留位旋轉到下一個停留位時，當它們分別旋轉過大體等于1/2和α2/2的角度后，將經(jīng)過一個不穩(wěn)定的平衡位置。本領域的技術人員同樣了解，在轉子2和3到達這個不穩(wěn)定的平衡位置之前，施加在它們上的定位轉矩傾向于使它們回到它們的起始位置，一旦它們經(jīng)過這個不穩(wěn)定的平衡位置，這個定位轉矩則傾向于把它們帶到它們的終止位置。
明顯地由于對稱的原因，在轉子2和3的每一個停留位置上，與前者毗鄰的磁偶極子6a的其中之一和磁偶極子6b的其中之一都和齒19、20、26和27的每一個部分地相對。
更具體地說，在轉子2的每一個停留位上，與任何一個齒19相對的兩個磁偶極子6a和6b的幾何軸線分別與該齒的軸線形成值為2α1/3和α1/3的兩個角。這兩個角在圖9和10中分別用δ1和δ1’來表示。
在上文中可以看到，由相鄰的兩個齒19的軸線形成的角1等于相鄰的兩個磁偶極子6a和6b的幾何軸線所形成的角α1的兩倍。因此，存在N1一半數(shù)量的轉子2的停留位置，在這些位置磁偶極子6a的幾何軸線與齒19的軸線所形成的夾角總是等于上文所定義的δ1。圖9指示了這樣一種情況，此時轉子2位于這些停留位置的其中之一，假設，這些位置可以被稱作這個轉子2的第一停留位。
在另外N1一半數(shù)量的轉子2的停留位上，顯然磁偶極子6b的幾何軸線與齒19的軸線所形成的夾角總是等于δ1。圖10指示了這樣一種情況，此時轉子2位于這些停留位置的其中之一，假設，這些位置可以被稱作這個轉子2的第二停留位。
磁偶極子6a和6b還具有所謂的角度周期性。可以這樣說，當轉子2分別位于它的第一停留位的其中之一和它的第二停留位的其中之一時，磁偶極子6a和6b相對于齒19的相移角分別為上文所定義的δ1。
本實例中，在轉子2所有的停留位上，幾何軸線與一個齒19的軸線形成上文所定義的角δ1的磁偶極子6a或6b在按照箭頭R所定義的負三角方向上位于這個齒19的后面，這是因為齒20相對于齒19在負三角方向上相移+2α1/3。
因而可以這樣說，當轉子2位于它的第一停留位的其中之一或它的第二停留位的其中之一時，磁偶極子6a或磁偶極子6b分別相對于齒19的相移角δ1在負三角方向等于-2α1/3。
在上文中看到，齒20相對于齒19的相移角等于β1/3，或在負三角方向上等于+2α1/3。因此，在轉子2的每一個停留位上，一個磁偶極子6a和與前面一個磁偶極子6a相鄰的一個磁偶極子6b都部分地和一個齒20相對。此外，這兩個磁偶極子6a和6b的幾何軸線與齒20的軸線的夾角等于2α1/3和α1/3。這些角度也分別由圖9和10中的標記δ1和δ1’來標示。
此外，在所有的轉子2的第一停留位，也是磁偶極子6a的幾何軸線與齒20的軸線形成角度δ1。所以，同樣在所有的轉子2的第二停留位，磁偶極子6b的幾何軸線與齒20的軸線形成角度δ1。
相反的，上文所定義的齒20相對于齒19的相移或相位差具有這樣的效果，在轉子2所有的停留位上，幾何軸線與齒20的軸線形成上文所定義的角ξ1的磁偶極子6a或6b在負三角方向上位于所對應的齒的前面。換句話說，當轉子2位于它的第一停留位的其中之一或它的第二停留位的其中之一時，磁偶極子6a或磁偶極子6b分別相對于齒20的相移角δ1在負三角方向等于+2α1/3。
總之，在本實例中可看到當齒20相對于齒19的相移在負三角方向上等于+2α1/3并當轉子2分別位于它的第一停留位和它的第二停留位時，磁鐵4的磁偶極子6a和6b分別形成在負三角方向上的相移，相對于齒19等于-2α1/3，相對于齒20等于+21/3。
對應于上文所述的轉子2，轉子3同樣具有第一停留位和第二停留位，在這些停留位上磁偶極子6a和6b的幾何軸線與每個齒26和27的軸線分別地形成一個等于2α2/3的相移δ2。
此外，在本實例中當齒27相對于齒26的相移在負三角方向上等于+2/3并當轉子3位于它的第一停留位和它的第二停留位時，磁鐵5的磁偶極子6a和6b分別形成在負三角方向上的相移，相對于齒26等于-2α2/3，相對于齒27等于+2α2/3。
圖9和圖10同樣圖解闡明了轉子3分別位于它的一個第一停留位和它的一個第二停留位時的情況。
當電流通過線圈51時，鐵心54產(chǎn)生由F1標示的磁通，磁通其自身形成閉合路徑先后通過定子磁極15，定子磁極15上的齒19，氣隙41，轉子2的磁鐵4，氣隙45，定子磁極31和連接部分34。
同樣的，當電流通過線圈52時，鐵心55產(chǎn)生由F2標示的磁通，磁通其自身形成閉合路徑先后通過定子磁極22，定子磁極22上的齒26，氣隙43，轉子3的磁鐵5，氣隙47，定子磁極31和連接部分34。
此外，當電流通過線圈53時，鐵心56產(chǎn)生由F3標示的磁通，磁通其自身形成兩條平行的并且通過定子磁極16的閉合路徑。從這個定子磁極16出發(fā)，一條路徑先后通過齒20，氣隙42，轉子2的磁鐵4，氣隙46，定子磁極31和連接部分34。另一條從定子磁極16出發(fā)的路徑先后通過氣隙61，定子磁極23及其齒27，氣隙44，轉子3的磁鐵5，氣隙48，定子磁極31和連接部分34。
磁通F3通過兩條路徑的兩部分分別被稱作磁通F3a和F3b。
值得注意的是磁通F1、F2或F3經(jīng)過上文所提到的全部或部分路徑閉合以及一部分還明顯地通過窄頸部17和18和/或24和25。但是由于這些窄頸部17、18、24和25的磁阻足夠大因此磁通F1、F2或F3的這部分可以忽略。
還應該注意的是定子部分11和定子部分13之間以及定子部分12和定子部分13之間的磁通F1、F2、F3a和F3b都大體上和旋轉軸線A平行。當它們通過磁鐵4或5時，這些磁通F1、F2、F3a和F3b因而和磁偶極子6的磁軸具有相平行的方向。
這些磁通F1、F2、F3a和F3b的方向顯然由產(chǎn)生它們的通過線圈51至53的電流來決定。
可以假定沿以下方向通過磁鐵4或5的磁通F1、F2、F3a和F3b為正，從定子部分11和12出發(fā)的，或更精確地說從齒19、20、26或27出發(fā)的，指向定子部分13的，或更精確地說指向定子磁極31的磁通。在相反的情況下這些磁通F1、F2、F3a和F3b顯然被稱作是負的。
在下文即將描述的圖11至14中，這些磁通F1、F2、F3a和F3b的組合用箭頭來表征并用同一標記來標示。值得注意的是，為了使圖11至圖14更清晰，這些箭頭與所對應的齒19、20、26或27的軸線輕微地交錯開。然而事實卻是，這些磁通F1、F2、F3a和F3b的組合所具有的方向和齒19、20、26或27的軸線完全重合。
電動機1的控制電路未被示出并在此將不被描述，因為本領域的技術人員可以毫不困難地根據(jù)下文即將給出的描述來進行設計。
僅僅簡單提及的是這個控制電路被設計成在每次轉子2或轉子3旋轉一步為線圈51、52和/或53提供一個驅動脈沖。
此外，控制電路被設計成在每個驅動脈沖期間這些線圈51至53中的一個和/或另一個上的電壓是恒定的，或者說這些線圈51至53中的一個和/或另一個上流過的的電流是恒定的。本領域的技術人員可以容易地了解在電動機1的線圈51、52和/或53上施加無論什么樣類型的脈沖，電動機1都可以運轉。因而這種類型的驅動脈沖將不在下文的描述中指定。任何通過線圈51、52和/或53而產(chǎn)生正的或負的磁通F1、F2、F3a和/或F3b的驅動脈沖將分別地被簡單稱之為正的或負的。
本領域的技術人員可以容易地了解驅動脈沖的周期可以是固定的也可以是變化的。在一切情況下，這個周期被當然地確定為轉子2或3可以根據(jù)此脈沖來正確地行進一步，甚至當電動機1在這樣一個驅動脈沖期間所要克服的阻轉矩具有最大值的情況下。
本領域的技術人員都了解，在實踐中，這個周期最好被確定為當驅動脈沖中斷時轉子2或3至少到達一個比上文所提到的它的不穩(wěn)定的平衡位置稍微靠前的一個轉角位置。當轉子2或3到達這個轉角位置之后，它依靠它的慣性或它所驅動的機械元件的慣性來走完一步，并且在它通過它的不穩(wěn)定的平衡位置之后，定位轉矩將傾向于把它帶到它的下一個停留位。
為了避免使下面的描述不必要的復雜，將認為電動機1的控制電路被設計為施加在線圈51、52和/或53上的驅動脈沖的所有周期都以剛被描述過的形式來確定。
圖11至14與上文所描述過的圖9和10相類似，然而，為了避免圖11至14不必要的復雜，只有在圖解說明中用到的標記才會被表示。
以下還將認為，在所描述的電動機1剛開始運轉的時刻，轉子2位于它的一個第一停留位上。從而磁鐵4的磁偶極子6a相對于齒19具有一個角1的相移，δ1在負三角方向上等于-β1/3。圖11指示了這樣一種情況。
如果電動機1的控制電路在線圈51上施加一個正的驅動脈沖，后者產(chǎn)生如圖11所示的，沿著從齒19到定子磁極31的方向穿過磁鐵4的磁通F1。從而磁通F1在磁鐵4中具有和磁偶極子6a的磁軸相同的方向。
磁通F1和與齒19部分相對的的磁偶極子6a和6b所產(chǎn)生的磁通以一種已知的方式相互作用并產(chǎn)生一個轉矩。這個轉矩趨向于使這些磁偶極子6a的磁軸與這個磁通F1一致。這個將被稱作驅動轉矩的轉矩從而使得磁鐵4亦即轉子2在由箭頭R標示的負三角方向上旋轉。
當施加在線圈51上的正驅動脈沖結束后，如上文所描述的，轉子2走一步并停在它的下一個第二停留位上。然后轉子2逗留在這個第二停留位上直到電動機1的控制電路在下文將要描述的情況下對線圈51、52和/或53施加一個新的驅動脈沖。
回顧當轉子2位于它的任何一個第二停留位時，所有幾何軸線與齒19所形成的角為上文所定義的角δ1的磁偶極子6都是磁偶極子6b。圖12指示了這樣一種情況。
如果電動機1的控制電路接著對線圈51施加一個負的脈沖，后者產(chǎn)生如圖12所示的，沿著從定子磁極31到齒19的方向并穿過磁鐵4的磁通F1。
從而磁通F1在磁鐵4中具有和部分面對齒19的磁偶極子6b的磁軸相同的方向。
磁通F1和與齒19部分相對的的磁偶極子6a和6b所產(chǎn)生的磁通相互作用并同樣產(chǎn)生一個施加在轉子2上的電動機轉矩。這個驅動轉矩趨向于使這些磁偶極子6b的磁軸與這個磁通F1一致并且同樣地使得轉子2在負三角方向上旋轉。
如上文所描述的同樣方式，當施加在線圈51上的負驅動脈沖結束后，轉子2走完一步并到達它的下一個停留位，并且這顯然是它的一個第一停留位。
總之，響應于施加在線圈51上的極性交替且連續(xù)的驅動脈沖，可以看到轉子2在負三角方向上以步進的方式旋轉。
還可以看到轉子3絕對不受施加在線圈51上的驅動脈沖的影響，因為這些驅動脈沖并不產(chǎn)生任何穿過轉子3的磁鐵5的磁通。
圖11和12還分別展示了轉子3在它的一個第一停留位時的情況和轉子3在它的一個第二停留位時的情況。分別由施加在線圈52上的一個正驅動脈沖和一個負驅動脈沖所產(chǎn)生的磁通F2也指示在圖11和12上。
可以容易地了解，由于上文給出的和轉子2的情況相類似的原因，同樣響應于由電動機1的控制電路施加在線圈52上的極性交替且連續(xù)的驅動脈沖，轉子3在負三角方向上以連續(xù)步進的方式旋轉。因此轉子3這樣旋轉的原因在這里不再祥述。
不過值得注意的是，轉子2同樣不受施加在線圈52上的驅動脈沖的影響，因為這些脈沖并不產(chǎn)生任何穿過轉子2的磁鐵4的磁通。
圖13展示了轉子2和轉子3都在它們的第一停留位的情況。
類似于上文所作的分析，并在此將不再重復，如果電動機1的控制電路在線圈53上施加一個正的驅動脈沖，則由線圈53產(chǎn)生的磁通F3的兩部分F3a和F3b分別沿著磁鐵4和5的磁偶極子6a的磁軸的方向穿過轉子2的磁鐵4和轉子3的磁鐵5。這些磁通F3a和F3b也都指示在圖13中。這個施加在線圈53上的正的驅動脈沖從而產(chǎn)生轉矩，該轉矩施加在轉子2和3上使得它們沿著圖13中的箭頭R所標示的正三角方向旋轉。
如果不采取其他措施，響應于施加在線圈53上的這個正的驅動脈沖，這兩個轉子2和3同時在正三角方向上旋轉。在這個驅動脈沖結束后，轉子2和3的每一個都各自走完一步并到達各自的下一個停留位并且這個停留位當然地是各自的一個第二停留位。這種情況在圖14中展示。
可以很容易地了解，如果電動機1的控制電路然后在線圈53上施加一個負的驅動脈沖，則如圖14所示，磁通F3a和F3b在磁鐵4和5中和磁偶極子6b的磁軸具有相同的方向。施加在轉子2和3上的轉矩同樣使得它們沿著箭頭R所標示的正三角方向旋轉。
此外，如果不采取其他措施，響應于施加在線圈53上的這個負的驅動脈沖，這兩個轉子2和3同時在正三角方向上旋轉。在這個驅動脈沖結束后，轉子2和3的每一個都走完一步并到達它們的下一個停留位并且這個停留位當然地是各自的一個第一停留位。
從上文中可以看到，當轉子2或3位于它們的一個第一停留位時，如果在線圈51或線圈52上相應施加一個正脈沖，則該脈沖將導致轉子2或3在負三角方向上旋轉，如果施加在線圈53上則在正三角方向上旋轉。
因此可以避免如上文所描述的，轉子2和3響應施加在線圈53上的一個驅動脈沖而同時旋轉，這通常是不期望的。
為了做到這一點，電動機1的控制電路按如下設計，當它在線圈53上施加一個脈沖時，如果僅僅是要轉子2旋轉則控制電路在線圈52上同時施加另一個同極性的脈沖，如果僅僅是要轉子3旋轉則施加在線圈51上。
圖13展示了這樣一種情況，此時轉子2響應施加在線圈53上的一個正的驅動脈沖而沿正三角方向旋轉。與此同時，電動機1的控制電路在線圈52上施加另一個也為正的驅動脈沖。線圈52響應這第二個驅動脈沖所產(chǎn)生的磁通F2也在圖13中表示。
電動機1和它的控制電路的特性被設定以使施加在轉子3上的兩個轉矩具有相等的絕對值。由于這兩個轉矩具有相反的方向，它們因而彼此互相抵消。從而轉子3仍舊保持不動并且只有轉子2響應施加在線圈53上的正的驅動脈沖而在正三角方向上旋轉一步。
圖14展示的情況是，只有轉子3響應施加在線圈53上的一個負的驅動脈沖而在正三角方向上從它的一個第二停留位旋轉一步。
可以很容易地了解在這種情況下，電動機1的控制電路在線圈51上施加另一個也為負的驅動脈沖。同樣在圖14中指示的磁通F1和F3a在轉子2上施加兩個絕對值相等但方向相反的轉矩，因此轉子2停止并只有轉子3響應施加在線圈53上的負的驅動脈沖并旋轉一步。
在電動機1運轉過程中發(fā)生的其他情況將不在此被描述，因為它們很容易根據(jù)上文給出的解釋來推斷。
在上文所描述的根據(jù)本發(fā)明的電動機的第一個實施例中，齒20相對于齒1 9的相移角以及齒27相對于齒26的相移角在負的三角方向上分別等于+2α1/3和+2α2/3。
在根據(jù)本發(fā)明的電動機的第二個未示出的實施例中，這兩個相移角在負的三角方向上分別等于-2α1/3和-2α2/3。
本領域的技術人員可以容易地了解，在這個第二實施例中，當轉子2位于它的第一和一個第二停留位中的一個位置時，磁鐵4上的磁偶極子6a和6b在負三角方向上分別相對于齒19的相移角為+2α1/3，并且相對于齒20的相移角為-2α1/3。
同樣的，當轉子3位于它的第一和第二停留位時，磁鐵5上的磁偶極子6a和6b在負三角方向上分別相對于齒26的相移角為+2α2/3，并且相對于齒27的相移角為-2α2/3。
本領域的技術人員還可以容易地了解，在這個第二實施例中，施加在線圈51和52上的交替極性的驅動脈沖分別使得轉子2或轉子3在正三角方向上旋轉，反之這樣的脈沖施加在線圈53上使得轉子2和轉子3在負三角方向上旋轉。此外，如果在線圈51和52上分別施加的驅動脈沖與施加在線圈53上的脈沖時間相同并且極性相同，則轉子2和轉子3在所述負三角方向上單獨旋轉。
很顯然上文所描述的兩個實施例可以被組合，定子部分11和12的其中之一的各齒形成部分和定子部分11和12中的另外一個的各齒形成部分可以按照上文所描述的第一實施例和第二實施例來分別排列。
在上文所描述的第二實施例中，齒20相對于齒19的相移角在負的三角方向上等于-2α1/3。并且很顯然這個事實還可以表達成齒19相對于齒20的相移角同樣在負的三角方向上等于+2α1/3。
從而在上文所描述的兩個實施例中可以看到，在定子部分11的兩組齒中總是存在著第一組齒相對于其中的第二組齒的相移角在負的三角方向上等于+2α1/3。在上文所描述的第一實施例中，這個第一組齒和第二組齒分別構成了齒20和齒19，反之在上文所描述的第二實施例中，這兩組齒分別構成了齒19和齒20。
利用同樣的術語，在上文所描述的兩個實施例中還可以了解，當轉子2位于它的第一和第二停留位時，磁鐵4上的磁偶極子6a和6b在負三角方向上分別相對于第一組的齒的相移角為+2 1/3，并且相對于第二組的齒的相移角為-2α1/3。
對于定子部分12的齒26和27以及轉子3可以聯(lián)系上文做類似地分析。從而在上文所描述的兩個實施例中可以了解，定子部分12的兩組齒亦即齒27和齒26中的第一組齒相對于這兩組齒亦即齒27和齒26中的第二組齒的相移角在負的三角方向上等于+2 1/3。同樣的，在上文所描述的兩個實施例中，當轉子3位于它的第一和第二停留位時，磁鐵5上的磁偶極子6a和6b在負三角方向上分別相對于定子部分1 2的第一組的齒的相移角為+2 2/3，并且相對于定子部分12的第二組的齒的相移角為-2 1/3。
如上文所描述的，一組齒19的僅和線圈51磁連通，一組齒26僅和線圈52磁連通。相反的，一組齒20以及一組齒27和線圈53磁連通。另一方面，轉子2的磁鐵4和齒19和齒20磁耦合，反之轉子3的磁鐵5與齒26和齒27磁耦合。
通過比較上文所描述的電動機1的兩個實施例的運轉，并且利用上文所定義的術語，可以看到，在這兩個實施例中，轉子2和3的每一個都響應施加在線圈51、52和53的極性交替的驅動脈沖而在正三角方向和負三角方向上旋轉，線圈51、52和53的每一個都和第一組齒和第二組齒磁耦合并且所述一組齒是和轉子2或3的磁鐵4或5磁耦合的。
如果這些驅動脈沖所施加到的線圈是一個與兩組齒都有聯(lián)系的線圈，例如上文的實例中的線圈53，并且如果只有轉子2或3的其中一個將響應這些驅動脈沖旋轉，則另一些與前述脈沖極性相同的驅動脈沖必須和前述脈沖同步地施加在線圈51或52其中之一上并且，這一線圈與這二個轉子(2或3)中的另一個上的磁鐵4(或5)相連接的一組齒相聯(lián)系。
很顯然在不離開本發(fā)明的范圍的情況下可以根據(jù)本發(fā)明形成多種電動機的其他的實施例。緊接著，一部分這樣的實施例將在下文中同樣借助未加限定的實例來被描述，它們的組件沒有被示出但是用上文所給出的同樣的標記來標示。
在這些實施例中的一個，定子部分11和/或12以及定子部分13按如下方式被組成和布置，在轉子1的一個例如圖1所示的平面圖上，線圈51和52不是重疊的而是相互交錯的。這樣的一種布置可以使得線圈51和52使用比圖1和圖2所示的實例更大的直徑，并且電動機1的總厚度并不太顯著。
在這些實施例的另一個中，轉子2和3的磁鐵4和5是完全相同的。相應的磁鐵4和5中所包含的磁偶極子6的數(shù)目N1和N2是相等的，因此一方面角1和2是相等的，另一方面角1和2是相等的。此外，前面所提到的數(shù)字k1和k2也是相等的，以至于1和2也是相等的。
最后，定子部分11和12按如下方式配置，劃定開孔14和21的邊界的圓弧具有相等的直徑，并且齒19和齒26處于相對的位置，同樣齒20和齒27也是如此。
在這個實施例中，定子部分13同樣具有一個以旋轉軸線A為圓心的圓弧劃定邊界的開孔，并且這個圓弧與劃定形成在定子部分11和12的開孔14和21的邊界的圓弧具有相等的直徑。在定子部分11合12中齒沿著半徑的方向從定子部分13的開孔的邊緣向旋轉軸線A伸展。此外，這些齒的每一個都和定子部分11的齒19或20中的一個相對，同樣的也和定子部分12的齒26或27中的一個相對。
這些定子部分13的齒通過環(huán)繞著它們的定子部分13的其他部分互相磁耦合，并且它們和這部分形成一個定子磁極。這個定子部分13的定子磁極同樣和線圈51至53的鐵心54至56磁耦合，該耦合借助于一個和上文所描述的連接部分34類似的連接部分。根據(jù)這種方式形成的一個定子部分13使磁通F1、F2、F3a和F3b能更好地引向氣隙41至48并因此提高了電動機1的效率。
在根據(jù)本發(fā)明的電動機的另一個實施例中，定子磁極16和23以及線圈53的鐵心56之間的機械連接和磁耦合是以下列事實為結果的，定子部分11和/或12是彎曲的以使得定子磁極16和23在一個遠離開孔14和齒20以及遠離開孔21和齒27的區(qū)域內(nèi)相互接觸。此外，這些定子磁極16和23在這個相同的區(qū)域內(nèi)相互固定，還是在這個相同的區(qū)域內(nèi)它們中的一個與線圈53的鐵心56的一端相固定。
在這個實施例的一個可選擇的方案中，定子磁極16和23并不是在上述區(qū)域內(nèi)直接相接觸，而是各自與鐵心56的每一端相接觸，因此鐵心56在其間被夾住。
在這個后面的實施例中，在圖1和3所示的實例中用來保證定子磁極16和23的機械連接和磁耦合的支桿61因此不再存在。
在上文所描述過的實施例中，由每個齒19的兩條側邊在圓心所形成的角和由每個齒20的側邊所形成的角是彼此相等的，并且等于兩個相鄰的齒19的側邊在圓心所形成的角以及兩個相鄰的齒20的側邊所形成的角。所有這些在圓心形成的角等于角1，并因此等于角β1的一半。換句話說，如果每個齒19的兩條側邊在圓心所形成的角和每個齒20的側邊所形成的角由d1和d2來表示的話，則d1＝d2＝α1＝0.5β1。
本領域的技術人員可以容易地理解到，施加在轉子2上的定位轉矩是由兩個相反的轉矩代數(shù)相加得到的，這兩個相反的轉矩分別歸因于齒19的存在和齒20的存在。此外，本領域的技術人員可以容易地看到，這兩個轉矩的幅值分別是由剛剛定義過的角d1和d2分別相對于角β1的比值決定的。
由此得出如果角d1和d2選擇相等的值，則轉子2的停留位總是上文實例中所定義的那種，即磁偶極子6相對于齒19和齒20的相移角總是相等的，并在絕對值上等與2α1/3。在這樣一種情況下，相反地，施加在轉子2上的定位轉矩的幅值將根據(jù)角d1和d2大于或小于0.5β1而減小或增大。實際上，角d1和d2的值最好取在0.3β1至0.7β1之間。由此還可以得出的是，如果角d1和d2取不同的值，則磁偶極子6相對于齒19和齒20的相移角將互不相等。因此，假設角d1大于角d2，則由于齒19的存在而產(chǎn)生的轉矩的幅值大于由于齒20的存在而產(chǎn)生的轉矩。可見在這種情況下，在轉子2所有的停留位上，磁偶極子6相對于齒19的相移角的絕對值大于磁偶極子6相對于齒20的相移角的絕對值。
如果角d1小于角d2則上面提到的關系當然要反過來。
實際上，磁偶極子6相對于齒19或齒20的相移角的值可以分別在α1/2和2.5α1/2之間選取。其他的這些相移角的值可以由這樣一個因素來確定,即這兩個角的和總是明顯地等于4α1/3。
不幸的是不可能建立角d1和d2與剛剛所提到的相移角之間的簡單的關系式來確定取什么值。
實際上，角d1和d2的取值可以通過試驗和/或借助于計算機仿真來得到。
剛剛對轉子2和齒19和20所作的分析顯然對于轉子3以及齒26和27也是適用的。在此就不再重復。
在此簡單提及的是，施加在轉子3上的定位轉矩的幅值可以通過指定角d3和d4(不等于0.5β2)的值來改變，其中角d3和d4分別指的是齒26和27的側邊在圓心所形成的夾角，角d3和d4的值最好在0.3β2至0.7β2之間。此外，這些角d3和d4的值可以通過試驗和/或借助于計算機仿真來得到，于是磁鐵5的磁偶極子6相對于齒26和齒27的相移角的值可以分別為在α2/2和2.5α2/3之間且不等于2α2/3的值，其他的這些相移角具有這樣的值，即這兩個角的和等于4α2/3。
權利要求
1.電磁電動機包括-一能夠圍繞一根公共旋轉軸線(A)獨自旋轉的一個第一轉子(2)和一個第二轉子(3)，這兩個轉子各自包括一個第一永久磁鐵(4)和一個第二永久磁鐵(5)，所述第一(4)和第二(5)永久磁鐵分別具有第一組和第二組磁偶極子(6)，該磁偶極子圍繞著所述旋轉軸線(A)以一種環(huán)形的方式規(guī)則地排列，其取向分別交替地為與軸線(A)平行的第一方向和相反的第二方向，每個磁偶極子還具有一根徑向的幾何軸線，所述的第一磁鐵的兩個相鄰的磁偶極子(6)的幾何軸線在圓心形成一個值為1＝360/N1的第一角度，其中N1是所述第一磁鐵(4)的磁偶極子(6)的數(shù)量，同樣，所述的第二磁鐵(5)的兩個相鄰的磁偶極子(6)的幾何軸線在在圓心形成一個值為2＝360/N2的第二角度，其中N2是所述第二磁鐵(5)的磁偶極子(6)的數(shù)量；—一個第一定子部分(11)，包括由一個第一定子開孔(14)分開的一個第一定子磁極(15)和一個第二定子磁極(16)，所述定子磁極分別包括一個第一組齒(19)和一個第二組齒(20)，所述第一組和第二組齒(19、20)面向所述第一磁鐵(4)，是由所述定子開孔(14)的邊緣向著旋轉軸線(A)沿半徑方向延伸形成的，所述齒的每一個都具有一徑向的軸線和兩個側邊，所述第一組齒的兩個相鄰的齒(19)的軸線以及所述第二組齒的兩個相鄰的齒(20)的軸線在圓心形成一個值為1＝2α1第三角度，并且所述第一組和第二組齒中的一個齒(20；19)相對于所述第一組和第二組齒中的另一個齒(19；20)具有一個相移角，該相移角在負三角方向上等于+2α1/3；—一個第二定子部分(12)，包括由一個第二定子開孔(21)分開的一個第三定子磁極(22)和一個第四定子磁極(23)，所述定子磁極分別包括一個第三組齒(26)和一個第四組齒(27)，所述第三組和第四組齒(26、27)面向所述第二磁鐵(5)，是由所述第二定子開孔(21)的邊緣向著旋轉軸線(A)沿半徑方向延伸形成的，所述齒的每一個都具有一根徑向的軸線和兩個側邊，所述第三組齒的兩個相鄰的齒(26)的軸線以及所述第四組齒的兩個相鄰的齒(27)的軸線在圓心形成一個值為2＝22第四角度，并且所述第三組和第四組齒中的一個齒(27；26)相對于所述第三組和第四組齒中的另一個齒(26；27)具有一個相移角，該相移角在負三角方向上等于+2α2/3；—一個第三定子部分(13)包括一個放置在所述磁鐵(4、5)之間的第五定子磁極(31)，而所述磁鐵(4、5)又分別地一方面位于所述第五定子磁極(31)和所述第一(15)以及所述第二(16)定子磁極之間，另一方面位于所述第五定子磁極(31)和所述第三(22)以及所述第四定子磁極之間；—一個第一線圈(51)包含一個鐵心(54)，鐵心(54)具有一個第一端和一個第二端，這兩端分別與所述第一定子磁極(15)和所述第四定子磁極(31)磁耦合?！粋€第二線圈(52)包含一個鐵心(55)，鐵心(55)具有一個第一端和一個第二端，這兩端分別與所述第三定子磁極(22)和所述第四定子磁極(31)磁耦合。—一個第三線圈(53)包含一個鐵心(56)，鐵心(56)具有一個與所述第二定子磁極(16)和第四定子磁極(23)磁耦合的第一端和一個與所述第五定子磁極(31)磁耦合的第二端。
2.根據(jù)權利要求1的電磁電動機，其特征在于所述第二定子磁極(16)和第四定子磁極(23)是通過一個撐擋或支桿(61)來磁耦合的。
3.根據(jù)權利要求1的電磁電動機，其特征在于所述第二定子磁極(16)和第四定子磁極(23)是在一個區(qū)域互相接觸的，該區(qū)域遠離第一開孔(14)和第二開孔(21)。
4.根據(jù)權利要求1的電磁電動機，其特征在于所述第一磁鐵(4)的磁偶極子(6)的數(shù)量N1等于所述第二磁鐵(5)的磁偶極子(6)的數(shù)量N2，其特征還在于所述第一組和第二組齒的齒(19，20)的每一個被排列成與所述第三組和第四組齒的齒(26，27)之中的一個相對，并且所述第五定子磁極包括一個第五組齒，其中的每一個都和第一組和第二組齒中的齒(19，20)之中的一個相對。
5.根據(jù)權利要求1的電磁電動機，其特征在于由所述的第一組齒的每一個齒(19)的兩條側邊在圓心所形成的角以及由所述的第二組齒的每一個齒(20)的兩條側邊在圓心所形成的角的值滿足如下要求，在沒有其他任何影響的情況下，所述第一轉子(2)位于一個轉角位置，在該位置上所述第一磁鐵(4)的磁偶極子(6)的幾何軸線相對于第一組(19)和第二組(20)齒中的一個齒的軸線的相移等于一個第三相移角，這個第三相移角在負三角方向上的值介于+α1/2和+2.5α1/3之間。
6.根據(jù)權利要求1的電磁電動機，其特征在于由所述的第三組齒的每一個齒(26)的兩條側邊在圓心所形成的角以及由所述的第四組齒的每一個齒(27)的兩條側邊在圓心所形成的角的值滿足如下要求，在沒有其他任何影響的情況下，所述第二轉子(3)位于一個轉角位置，在該位置上所述第二磁鐵(5)的磁偶極子(6)的幾何軸線相對于第三組(26)和第四組(27)齒中的一個齒的軸線的相移等于一個第三相移角，這個第三相移角在負三角方向上的值介于+α2/2和+2.5α2/3之間。
7.根據(jù)權利要求5的電磁電動機，其特征在于所述第三相移角具有一個等于+2α1/3的值。
8.根據(jù)權利要求6的電磁電動機，其特征在于所述第三相移角具有一個等于+2α2/3的值。
9.根據(jù)權利要求5的電磁電動機，其特征在于由所述的第一組齒的每一個齒(19)的兩條側邊在圓心所形成的角以及由所述的第二組齒的每一個齒(20)的兩條側邊在圓心所形成的角的值介于0.3β1至0.7β1之間。
10.根據(jù)權利要求5的電磁電動機，其特征在于由所述的第三組齒的每一個齒(26)的兩條側邊在圓心所形成的角以及由所述的第四組齒的每一個齒(27)的兩條側邊在圓心所形成的角的值介于0.3β2至0.7β2之間。
全文摘要
一電動機(1)包括三個定子部分(11、12、13)和兩個同軸線的轉子(2、3),這兩個轉子各自包括一個具有軸向磁化的多極磁鐵(4、5),磁鐵各自位于第三定子部分(13)和第一定子部分(11)之間以及第三定子部分(13)和第二定子部分(12)之間。第一定子部分和第二定子部分還各自包含兩個定子磁極(15、16、22、23),這些定子磁極各自具有一組齒(19、20、26、27),它些齒互相交錯。在轉子(2、3)的停留位上,磁鐵(4、5)的磁偶極子(6)相對與齒(19、20、26、27)具有相移。兩個線圈(51、52)各自與定子磁極(15、22)互相耦合,一個第三線圈(53)與其他兩個定子磁極(16、23)互相耦合。由于這種布置的結果,電動機(1)是緊湊的,并且它的轉子(2、3)可以各自地在兩個方向上旋轉。
文檔編號G04C13/11GK1186374SQ9711989
公開日1998年7月1日 申請日期1997年11月26日 優(yōu)先權日1996年11月27日
發(fā)明者D·塔赫佐特 申請人:Eta草圖制造公司