马达制造技术

本案提供一种具内转子外定子的马达。转子的转子叠片沿中心轴的方向堆叠设置，且包括主体部、多个周缘部及多个修弧部。主体部的中心对位于中心轴，多个周缘部设置于主体部的外周缘，多个周缘部呈辐射状排列，且多个周缘部组配形成一外接圆，外接圆与中心轴具有一半径距离。修弧部依据一弧线凹设。弧线中点于空间上对应于周缘部，二端点对称地设置于弧线的两相对端。中点与中心轴具有第一距离，且端点与中心轴具有第二距离。第一距离大于或等于半径距离且小于半径距离的1.5倍，第二距离大于半径距离的0.5倍且小于半径距离。距离的0.5倍且小于半径距离。距离的0.5倍且小于半径距离。

【技术实现步骤摘要】
马达


[0001]本案是关于一种马达，尤指一种具内转子外定子的马达，其转子包括有辐条型内藏式永磁体(interior permanent magnet,IPM)布设其上，用以最小化顿转矩(cogging torque)并降低制造的敏感度。

技术介绍

[0002]一般而言，永磁体电动机或永磁体马达的结构包括转子和定子。定子包括有布置在其上的绕组。转子则包括布置在其上的永磁体，并通过堆叠多个例如但不限于硅钢片的转子叠片而形成。如此，定子与转子之间产生的磁力便可使转子旋转。
[0003]为了提高马达的效率或性能，增加由单位电流产生的转矩比则有其必要。相较于表面型永磁体马达，包括辐条型内藏式永磁体的常规转子具有较高的磁通密度，但是会导致过大的顿转矩产生。另一方面，表面型永磁体马达可通过修整转子周围的弧形来实现减小转矩的效果，而无需改变磁体的位置或调整转子叠片的形状。然而，具有辐条型内藏式永磁体马达的常规转子则无法通过简单地通过修整转子周围的弧形来实现相同的效果。由于辐条型内藏式永磁体马达的特性会受到转子叠片的最小制造厚度和磁体位置的影响，因此，将辐条型内藏式永磁体的设计应用于常规马达中并非易事。
[0004]而于设计辐条型内藏式永磁体转子时，为了确保在最佳化转矩波动条件下 (更平顺的运行)可以保持输出转矩性能(更大的转矩)，必须同时平衡转子弧形部分的深度、磁体的布置位置和转子叠片的厚度。若利用仿真分析软体进行设计，由于涉及大量的变数因子，因此需要花很长的时间才能获得所需设计值以平衡性能。再者，用于转子的尺寸参数彼此间更存有耦合关系，而这更增加了计算转子最佳化尺寸的难度。
[0005]有鉴于此，实有必要提供一种具内转子外定子的马达，其转子包括有辐条型内藏式永磁体布设其上，以解决习知技术的缺失。

技术实现思路

[0006]本案的目的在于提供一种具内转子外定子的马达，其转子包括有辐条型内藏式永磁体布设其上，用以最小化顿转矩并降低制造的敏感度。利用一弧线和转子叠片的最小制造厚度，来设计内藏式永磁体和弧形修弧部分的位置，以使顿转矩达最小化。借此，可减小电动机反电动势(motorcounter
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electromotive force)以及合成运行转矩(resultant running torque)，并达到提升马达效率的效果。
[0007]本案的另一目的在于提供一种具内转子外定子的马达，其转子包括有辐条型内藏式永磁体布设其上。利用一弧线来限定转子中弧形修弧部分，并且依据转子叠片的最小制造厚度来设置辐条型内藏式永磁体，可使内藏式永磁体的位置可轻易地完成设计。借此，可消除电动机顿转矩的影响，并达到提升马达效率的效果。
[0008]本案的再一目的在于提供一种具内转子外定子的马达，其转子通过利用一弧线来定义转子主体部分的弧形成形部分和内藏式永磁体的位置，更可变化转子中转子叠片的设
计，随意选择使内藏式永磁体保有一开口式端部或一封闭式端部。借此，确保转子可提供最佳化的输出转矩性能，进而提升电动机的效率。
[0009]本案又一个目的为提供一种具内转子外定子的马达，其转子叠片及转子更通过优化尺寸和参数来简化设计并加快产品开发速度。
[0010]为达前述目的，本案提供一种具内转子外定子的马达，转子套设于定子内，且转子与定子之间形成一气隙，其中转子以一中心轴为中心相对定子转动。转子包括多个转子叠片以及多个永磁体。多个转子叠片沿一中心轴的方向堆叠设置，其中每一转子叠片包括一主体部、多个周缘部以及多个修弧部，其中主体部的中心对位于中心轴，多个周缘部设置于主体部的外周缘，多个周缘部呈辐射状排列，且多个周缘部组配形成一外接圆，外接圆与中心轴具有一半径距离，其中多个修弧部分别依据一弧线自多个周缘部凹设形成，弧线具有一中点及二端点，中点位于弧线的中央且于空间上对应于周缘部，二端点对称地设置于弧线的两相对端，其中中点与中心轴具有一第一距离，且二端点与中心轴分别具有一第二距离，其中第一距离大于或等于半径距离且小于半径距离的1.5倍，第二距离大于半径距离的0.5倍且小于半径距离。多个永磁体沿中心轴的方向贯穿多个转子叠片的主体部，且环绕主体部的中心呈辐射状排列设置，每一永磁体沿一径向延伸，其中多个永磁体与多个周缘部交替排列，且弧线的端点于空间上对应永磁体。
[0011]于一实施例中，每一永磁体沿中心轴和所对应的端点排列，且具有彼此相反的第一端部以及第二端部，第一端部邻设在所对应的端点处，第二端部朝向中心轴。
[0012]于一实施例中，多个转子叠片包括至少一开口式转子叠片或至少一封闭式转子叠片，其中多个永磁体沿中心轴的方向贯穿开口式转子叠片时，多个永磁体的第一端部维持至少部分外露，其中多个永磁体沿中心轴的方向贯穿封闭式转子叠片时，多个永磁体的第一端部维持不外露。
[0013]于一实施例中，开口式转子叠片包括多个第一握持部，多个第一握持部于空间上对应于多个永磁体，其中该第一握持部设置于两相邻的修弧部，每一第一握持部组配固定所对应的永磁体，且维持所对应的永磁体的第一端部至少部分外露。
[0014]于一实施例中，每一转子叠片具有一最小制造厚度，第一握持部沿径向具有一第一厚度，第一厚度的范围介于一倍的最小制造厚度至二倍的最小制造厚度之间。
[0015]于一实施例中，封闭式转子叠片包括多个第二握持部，多个第二握持部于空间上对应于多个永磁体，其中第二握持部设置于两相邻的修弧部，每一第二握持部组配固定所对应的永磁体，且维持所对应的永磁体的第一端部不外露。
[0016]于一实施例中，每一转子叠片具有一最小制造厚度，第二握持部沿径向具一第二厚度，第二厚度的范围介于一倍的最小制造厚度至二倍的最小制造厚度之间。
[0017]于一实施例中，多个转子叠片包括P个开口式转子叠片以及Q个封闭式转子叠片，其中P、Q为整数，P大于等于Q，Q大于等于1，且P为Q的9倍。
[0018]于一实施例中，多个永磁体的数量为2M，M为整数，且M大于等于2。
[0019]于一实施例中，多个永磁体中的两相邻者具有相反的磁性。
[0020]针对本案前述内容，所属领域中具有通常知识可通过后续详述及附图说明而更加明了。
附图说明
[0021]图1是揭示本案马达的立体结构；
[0022]图2是揭示本案第一实施例的转子的立体结构图；
[0023]图3是揭示本案第一实施例的转子的俯视图；
[0024]图4是揭示图3中区域P1的局部放大图；
[0025]图5是揭示本案第一实施例中转子的中心轴至弧线以及至外接圆的相对距离；
[0026]图6是揭示本案第二实施例的转子的立体结构图；
[0027]图7是揭示本案第二实施例的转子的俯视图；
[0028]图8是揭示图7中区域P2的局部放大图；
[0029]图9是揭示本案第二实施例中转子的中心轴至弧线以及至外接圆的相对距离；
[0030]图10是揭示本案第三实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种马达，包括一定子及一转子，其特征在于，该转子套设于该定子内，且该转子与该定子之间形成一气隙，其中该转子以一中心轴为中心相对该定子转动，且该转子包括：多个转子叠片，沿该中心轴的方向堆叠设置，其中每一该转子叠片包括一主体部、多个周缘部以及多个修弧部，其中该主体部的中心对位于该中心轴，该多个周缘部设置于该主体部的外周缘，该多个周缘部呈辐射状排列，且该多个周缘部组配形成一外接圆，该外接圆与该中心轴具有一半径距离，其中该多个修弧部分别依据一弧线自该多个周缘部凹设形成，该弧线具有一中点及二端点，该中点位于该弧线的中央且于空间上对应于该周缘部，该二端点对称地设置于该弧线的两相对端，其中该中点与该中心轴具有一第一距离，且该二端点与该中心轴分别具有一第二距离，其中该第一距离大于或等于该半径距离且小于该半径距离的1.5倍，该第二距离大于该半径距离的0.5倍且小于该半径距离；以及多个永磁体，沿该中心轴的方向贯穿该多个转子叠片的该主体部，且环绕该主体部的中心呈辐射状排列设置，每一该永磁体沿一径向延伸，其中该多个永磁体与该多个周缘部交替排列，且该弧线的该端点于空间上对应该永磁体。2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，每一该永磁体沿该中心轴和所对应的该端点排列，且具有彼此相反的一第一端部以及一第二端部，该第一端部邻设在所对应的该端点处，该第二端部朝向该中心轴。3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，该多个转子叠片包括至少一开口式转子叠片或至少一封闭式转子叠片，其中该多个永磁体沿该中心轴的方向贯穿该开口式转子叠片时，该多个永磁体的该第一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴承安，林易鸿，徐雍智，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：