具有削弧结构的转子制造技术

一种具有削弧结构的转子，用以设置于一马达的定子内，并且包含一转轴、一转子铁芯以及多个扇形磁石。转子铁芯包含多个铁芯部以及多个磁石容置槽，铁芯部彼此连接地一体成形，并且具有一第一圆弧，第一圆弧对应有一第一曲率中心。磁石容置槽为扇形，并开设于该些铁芯部之间，且对应有一第二圆弧，第二圆弧连接于第一圆弧，并且对应有一第二曲率中心，且第二曲率中心相异于第一曲率中心。扇形磁石对应地容置于该些磁石容置槽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有削弧结构的转子，尤其涉及一种转子铁芯具有分别对应于相异圆弧的铁芯部与磁石容置槽，且磁石为扇形的转子。
技术介绍
一般而言，不论是工业应用、交通运输或家电设备等，往往都会使用到旋转电机（包含马达与发电机）作为动能的产生源，将电能转换机械能，然后再将所产生的机械能做进一步的应用。马达分为永磁无刷马达及绕线式激磁场马达，相较于绕线式激磁场马达，永磁无刷马达的转子包含永久磁石，可省掉使用碳刷及滑环等设备，因此具有高效率、高功率密度、耐用度较高、体积小、操控性佳及维修容易等优点，故永磁无刷马达已有逐步取代传统绕线式激磁场马达的趋势。一般来说，现有的永磁无刷马达包含具有齿槽结构的定子及具有永久磁石的转子，由于定子具有齿槽结构，使得转子在相对定子运转时，转子与定子之间的气隙磁阻会随着位置变化，磁路中的磁通量与能量也随之变化，因而产生转矩涟波（torque ripple）的现象，亦即马达的输出转矩随着时间呈现上下起伏的变化。其中，上述的转矩涟波易造成马达在转动速度与位置控制的误差，也容易产生震动与噪音，进而影响马达的转动稳定性。现有技术中，用以降低甚至消除转矩涟波的解决方法有二种方法，其一是降低气隙等效磁通的大小。然而，若因为降低顿转转矩而降低气隙等效磁通，将同时导致驱动转矩变小，故此方法鲜少采用；另一是减少磁路等效磁阻相对于旋转角度的变化率，其主要为电枢铁心上用以容纳绕线的齿槽结构，与磁极铁心相对旋转的情况下，致使磁通路径更动，造成磁路等效磁阻的相对变化而产生顿转转矩。然而，现有的抑制顿转转矩的作法中，例如降低气隙周围的总等效磁阻变化，其容易有增加制造、组装及检验的成本与时程的问题；而若采用斜向齿槽或斜向磁极的设计，其虽然可抑制振动及噪音，但实务制作的过程中，常有不易绕线而有制作不易的问题，因此，现有的可降低转矩涟波的转子仍具有改善的空间。
技术实现思路
本专利技术所欲解决的技术问题与目的：有鉴于在现有技术中，由于现有的对降低转矩涟波的转子的设计中，普遍存在有增加制造、组装及检验的成本与时程的问题，以及易产生振动及噪音的问题，因此现有的转子仍具有改善的空间。缘此，本专利技术的主要目的在于提供一种具有削弧结构的转子，其转子铁芯具有多个铁芯部与多个磁石容置槽，且铁芯部对应的圆弧相异于磁石容置槽所对应的圆弧，且转子中所使用的磁石为扇形，藉以改善反电动势并且降低转矩涟波。本专利技术解决问题的技术手段：本专利技术为解决现有技术的问题，所采用的必要技术手段在于提供一种具有削弧结构的转子，用以设置于一马达的定子内，并且包含一转轴、一转子铁芯以及多个扇形磁石。转子铁芯包含多个铁芯部以及多个磁石容置槽，铁芯部彼此连接地一体成形，并且具有一第一圆弧，第一圆弧对应有一第一曲率中心。磁石容置槽为扇形，并开设于该些铁芯部之间，且对应有一第二圆弧，第二圆弧连接于第一圆弧，并且对应有一第二曲率中心，且第二曲率中心相异于第一曲率中心。扇形磁石对应地容置于该些磁石容置槽。在上述的具有削弧结构的转子的较佳实施例中，每二该些铁芯部利用一外连接部以及一内连接部而彼此连接，而每一该些磁石容置槽设置于外连接部以及内连接部之间，且外连接部对应于第二圆弧。另外，第一圆弧对应于第一曲率中心具有一第一曲率半径，第二圆弧对应于第二曲率中心具有一第二曲率半径，第二曲率半径为第一曲率半径加上一偏移量，而偏移量介于0mm至10mm之间。在上述的具有削弧结构的转子的较佳实施例中，该些扇形磁石具有一对应于第二圆弧的扇形圆弧，扇形圆弧对应于第一曲率中心具有一定张角，且定张角介于70度至100度之间。另外，转子铁芯为硅钢片，且该些扇形磁石为铁氧体磁石，且每一该些扇形磁石邻近于定子的外边平行于第二圆弧。本专利技术对照现有技术的功效：相较于现有技术，利用本专利技术所提供的具有削弧结构的转子，由于转子铁芯具有多个铁芯部与多个磁石容置槽，且铁芯部对应的圆弧相异于磁石容置槽所对应的圆弧，且转子中所使用的磁石为扇形，因而可有效改善反电动势并且降低转矩涟波，进而增加转子的耐用性。另外，本专利技术的另一功效在于，由于每一铁芯部彼此连接，因此可增加机械结构强度，进而适用于如空调压缩机马达的高转速用途，并可简化工艺，且本专利技术在制作上也不具有如现有技术的不易绕线的问题。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1显示本专利技术较佳实施例的具有削弧结构的转子示意图；图2显示本专利技术较佳实施例的扇形磁石示意图；图2A显示本专利技术较佳实施例的扇形磁石设计的反电动势失真模拟示意图；图2B显示本专利技术较佳实施例的扇形磁石设计的转矩涟波模拟示意图；图3显示本专利技术较佳实施例的第一圆弧与第二圆弧示意图；以及图3A显示本专利技术较佳实施例的第一圆弧与第二圆弧的反电动势模拟示意图；以及图3B显示本专利技术较佳实施例的第一圆弧与第二圆弧的转矩模拟示意图。其中，附图标记100                    马达200、300、400、500     曲线1                      具有削弧结构的转子11                     转轴12                     转子铁芯121                    铁芯部1211                   第一圆弧122                    磁石容置槽1221                   第二圆弧13                     扇形磁石14                     外连接部15                     内连接部2                      定子C1                     圆心C2                     第一曲率中心C3                     第二曲率中心R1                     第一曲率半径R2                     第二曲率半径R3                     偏移量S1                     扇形圆弧S2                     扇形圆弧L                      削弧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有削弧结构的转子，用以设置于一马达的定子内，其特征在于，包含：一转轴；一转子铁芯，包含：多个铁芯部，彼此连接地一体成形，并且具有一第一圆弧，该第一圆弧对应有一第一曲率中心；以及多个磁石容置槽，每一该些磁石容置槽为扇形，并开设于该些铁芯部之间，且对应有一第二圆弧，该第二圆弧系连接于该第一圆弧，并且对应有一第二曲率中心，且该第二曲率中心相异于该第一曲率中心；以及多个扇形磁石，对应地容置于该些磁石容置槽。

【技术特征摘要】
1.一种具有削弧结构的转子，用以设置于一马达的定子内，其特征在于，
包含：
一转轴；
一转子铁芯，包含：
多个铁芯部，彼此连接地一体成形，并且具有一第一圆弧，该第一圆
弧对应有一第一曲率中心；以及
多个磁石容置槽，每一该些磁石容置槽为扇形，并开设于该些铁芯部
之间，且对应有一第二圆弧，该第二圆弧系连接于该第一圆弧，并且对应有一
第二曲率中心，且该第二曲率中心相异于该第一曲率中心；以及
多个扇形磁石，对应地容置于该些磁石容置槽。
2.根据权利要求1所述的具有削弧结构的转子，其特征在于，每二该些
铁芯部利用一外连接部以及一内连接部而彼此连接，而每一该些磁石容置槽设
置于该外连接部以及该内连接部之间，且该外连接部对应于该第二圆弧。
3.根据权利要求1所述的具有削弧结...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪联馨，谢培升，黄庆智，
申请(专利权)人：东元电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71