無刷永磁馬達的制作方法
【專利摘要】一種無刷永磁馬達，其包含有一定子、一轉(zhuǎn)子、一磁鐵組以及二固定板，其中轉(zhuǎn)子與定子同軸且可轉(zhuǎn)動地設(shè)于定子內(nèi)，磁鐵組由復(fù)數(shù)個磁鐵單元所組成，各磁鐵單元環(huán)設(shè)于該轉(zhuǎn)子的周緣且與定子呈一間隙，以及二固定板為導(dǎo)磁材料，且分別固設(shè)于轉(zhuǎn)子的二端面；由此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，且可有效地增加氣隙磁通密度及額定轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩，以提升整體效率。
【專利說明】
無刷永磁馬達

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種無刷永磁馬達，特別是指一種具有二固定板結(jié)構(gòu)的無刷永磁馬達，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，且可有效地增加氣隙磁通密度及額定轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩，以提升整體效率。

【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)馬達相比，無刷永磁達具有較高的效率及轉(zhuǎn)矩密度，也因此被廣泛地應(yīng)用于各種驅(qū)動系統(tǒng)上，例如:船舶推進器，除草機、電梯牽引機等。其公知的無刷永磁馬達50如圖1所示，是由一定子51、復(fù)數(shù)個磁鐵單元52以及一轉(zhuǎn)子53所組成，其中定子51于內(nèi)周緣面設(shè)有復(fù)數(shù)個齒部54，以及各齒部54之間具有復(fù)數(shù)個定子槽55，各齒部54上可纏繞線圈，而轉(zhuǎn)子53的周緣裝設(shè)有復(fù)數(shù)個相互連結(jié)且彼此相鄰具不同極性的磁鐵單元52，并且各磁鐵單元52與定子51的齒部54存有一間隙，當(dāng)通入一直流電于線圈時，對應(yīng)于設(shè)置在轉(zhuǎn)子53上的各磁體單元52即產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場，以此使該轉(zhuǎn)子53進行旋轉(zhuǎn)。
[0003]然而，當(dāng)公知無刷永磁馬達50因電能與動能于轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生高熱時，涂敷于轉(zhuǎn)子53的外周緣面與磁鐵單元52之間的黏膠即會產(chǎn)生變質(zhì)，久而久的磁鐵單元則可能因高轉(zhuǎn)速的離心力而使其脫離于轉(zhuǎn)子53，致使馬達50損壞且失去功效；又因公知無刷永磁馬達50的定子51具復(fù)數(shù)個齒部54的結(jié)構(gòu)，且各齒部54相鄰處形成有一較小的間隙，故當(dāng)線圈通入直流電產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場時，各齒部54的間隙的磁通密度將高于齒部54朝磁鐵單兀52的一側(cè)，此時，各磁鐵單元52相連接的縱切面通過各齒部54相鄰的間隙時，轉(zhuǎn)子53的磁通無法平均地導(dǎo)入定子51，而使得氣隙磁通密度降低且整體效率下降。
[0004]綜上所陳，公知的結(jié)構(gòu)仍有氣隙磁通密度低以及整體效率不佳的缺失而有待改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種無刷永磁馬達，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，且可有效地增加氣隙磁通密度及額定轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩，以提升整體效率。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的無刷永磁馬達包含有一定子、一轉(zhuǎn)子、一磁鐵組以及二固定板，其中該轉(zhuǎn)子與該定子同軸且可轉(zhuǎn)動地設(shè)于該定子內(nèi)，而該磁鐵組是由復(fù)數(shù)個磁鐵單元所組成，各該磁鐵單元環(huán)設(shè)于該轉(zhuǎn)子的周緣且與該定子呈一間隙，以及各該固定板分別固設(shè)于該轉(zhuǎn)子的二端面。
[0007]其中該轉(zhuǎn)子包括有復(fù)數(shù)個連通該轉(zhuǎn)子二端面的貫孔，而各該固定板于各該貫孔的相對位置設(shè)有復(fù)數(shù)個通孔，各該貫孔可定位于各該通孔，以供各該固定板相對該轉(zhuǎn)子作同步的運轉(zhuǎn)。
[0008]其中各該貫孔與各該通孔沿該轉(zhuǎn)子的中心軸且呈環(huán)狀等間距地排列。
[0009]其中各該固定板包括有一外周緣面以及一沿該外周緣面設(shè)置的復(fù)數(shù)個嵌槽，以供各該磁鐵單元嵌卡于各該嵌槽內(nèi)。
[0010]其中各該嵌槽由該轉(zhuǎn)子朝該定子的方向依序具有一第一容置空間及一第二容置空間，該第一容置空間的容積大于該第二容置空間。
[0011]其中各該磁鐵單元分別具有一外弧面、一內(nèi)弧面以及二側(cè)面，其中各該側(cè)面鄰近該內(nèi)弧面之處分別設(shè)有一凸緣，以供各該磁鐵單元嵌卡于各該嵌槽的第一、第二容置空間。
[0012]其中該轉(zhuǎn)子包括有復(fù)數(shù)個通道，各該通道同軸向地設(shè)于該轉(zhuǎn)子的周緣。
[0013]其中各該通道是沿該轉(zhuǎn)子的中心軸且呈環(huán)狀等間距地排列。
[0014]其中該定子包括有一內(nèi)周緣面、一沿該內(nèi)周緣面設(shè)置的復(fù)數(shù)個齒部，以及于各該齒部之間形成復(fù)數(shù)個定子槽，可供線圈纏繞于各該齒部且位于各該定子槽，各該齒部遠離該內(nèi)周緣面的一端具有一前端部。
[0015]由此，本發(fā)明利用各該固定板的結(jié)構(gòu)將各該磁鐵單元牢固地結(jié)合于該轉(zhuǎn)子上，使馬達于轉(zhuǎn)動過程，各該磁鐵單元不會因離心力及黏膠失效而脫離于該轉(zhuǎn)子，此外，各該固定板系為一導(dǎo)磁材料，如此使該轉(zhuǎn)子的磁通能較平均地導(dǎo)入該定子，以達到增進氣隙磁通密度及額定轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩，相對地提升馬達整體的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為公知的無刷永磁馬達的剖面示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明第一較佳實施例的無刷永磁馬達的剖面示意圖，主要顯示各組件裝配后的相對位置。
[0018]圖3為本發(fā)明該第一較佳實施例的無刷永磁馬達的立體分解圖。
[0019]圖4為本發(fā)明第二較佳實施例的無刷永磁馬達的剖面示意圖，主要顯示各組件裝配后的相對位置。
[0020]圖5為本發(fā)明該第二較佳實施例的無刷永磁馬達的立體分解圖。
[0021]圖6為本發(fā)明第三較佳實施例的無刷永磁馬達的剖面示意圖，主要顯示各組件裝配后的相對位置。
[0022]圖7為本發(fā)明該第三較佳實施例的無刷永磁馬達的立體分解圖。
[0023]圖8為本發(fā)明該第三較佳實施例的無刷永磁馬達的氣隙磁通密度曲線比較圖。
[0024]圖9為本發(fā)明上述三種型式的無刷永磁馬達于額定轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩曲線比較圖。
[0025]附圖中主要組件符號說明:
[0026]1-3無刷永磁馬達，10定子，11內(nèi)周緣面，13齒部，15定子槽，17前端部,20轉(zhuǎn)子，21貫孔，23通道，30磁鐵組，31磁鐵單元，311外弧面，313內(nèi)弧面，315側(cè)面，317凸緣，40固定板，41外周緣面，43嵌槽，431第一容置空間，433第二容置空間，45通孔，50無刷永磁馬達，51定子，52磁鐵單元，53轉(zhuǎn)子，54齒部，55定子槽。

【具體實施方式】
[0027]為能進一步了解本發(fā)明的構(gòu)成、特征及其目的，以下舉本發(fā)明的若干實施例，并配合附圖詳細說明如后，同時讓熟悉該【技術(shù)領(lǐng)域】者能夠具體實施，惟以下所述，僅為了說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及特征而提供的一實施方式，凡為本發(fā)明領(lǐng)域中具有一般通常知識，于了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及特征之后，以不違背本發(fā)明的精神下，所為之種種簡單的修飾、替換或構(gòu)件的減省，皆應(yīng)屬于本發(fā)明意圖保護的范疇。
[0028]請參閱圖2所示，為本發(fā)明第一較佳實施例的無刷永磁馬達1，其包含有一定子
10、一轉(zhuǎn)子20、一磁鐵組30以及二固定板40。
[0029]該定子10包括有一內(nèi)周緣面11、一沿該內(nèi)周緣面11設(shè)置的復(fù)數(shù)個齒部13，以及于各該齒部13之間形成復(fù)數(shù)個定子槽15，可供線圈纏繞于各該齒部13且位于各該定子槽15,各該齒部13遠離該內(nèi)周緣面11的一端具有一前端部17。
[0030]該轉(zhuǎn)子20與該定子10同軸且可轉(zhuǎn)動地設(shè)于該定子10內(nèi)。
[0031]該磁鐵組30由復(fù)數(shù)個磁鐵單元31所組成，各該磁鐵單元31分別具有一外弧面311、一內(nèi)弧面313以及二側(cè)面315，其中各該磁鐵單元31的內(nèi)弧面313分別貼合且環(huán)設(shè)于該轉(zhuǎn)子20的周緣，而各該磁鐵單元31的外弧面311分別與該定子10的前端部17形成有一間隙，各該側(cè)面315鄰近該內(nèi)弧面313之處分別設(shè)有一凸緣317。
[0032]各該固定板40為導(dǎo)磁材料，且各該固定板40分別固設(shè)于該轉(zhuǎn)子20的上下二端面，且可供該磁鐵組30與該轉(zhuǎn)子20同步運轉(zhuǎn)，而各該固定板40包括有一外周緣面41以及一沿該外周緣面41設(shè)置的復(fù)數(shù)個嵌槽43，以供各該磁鐵單元31嵌卡于各該嵌槽43內(nèi)。各該嵌槽43由該轉(zhuǎn)子20朝該定子10的方向依序具有一第一容置空間431及一第二容置空間433，該第一容置空間431的容積大于該第二容置空間433，由此，各該磁鐵單元31可透過該凸緣317的結(jié)構(gòu)而嵌卡于各該嵌槽43的第一、第二容置空間431、433。由此，本發(fā)明于該轉(zhuǎn)子20與該磁鐵組30透過各該固定板40的嵌卡結(jié)構(gòu)可避免當(dāng)無刷永磁馬達2因能量轉(zhuǎn)換過程中，能量損失而產(chǎn)生的高熱，使得涂敷于該轉(zhuǎn)子20的外周緣與該磁鐵組30的內(nèi)弧面313之間的黏膠產(chǎn)生變質(zhì)，久而久之，該磁鐵組30則可能因高轉(zhuǎn)速的離心力而使各該磁鐵單元31脫離于該轉(zhuǎn)子20，致使無刷永磁馬達I損壞且失去功效。
[0033]請再參閱圖4所示，為本發(fā)明第二較佳實施例的無刷永磁馬達2，其中該第二較佳實施例與該第一較佳實施例的結(jié)構(gòu)大致相同，其差異在于該轉(zhuǎn)子20包括有復(fù)數(shù)個連通該轉(zhuǎn)子20上下二端面的貫孔21，而各該固定板40于各該貫孔21的相對位置設(shè)有復(fù)數(shù)個通孔45，各該貫孔21可利用鉚合方式與各該通孔45作相互定位，以供各該固定板40相對該轉(zhuǎn)子20作同步的運轉(zhuǎn)，且各該貫孔21與各該通孔45是沿該轉(zhuǎn)子20的中心軸且呈環(huán)狀等間距地排列。由此，各該貫孔21與各該通孔45不僅可達相互定位同步運轉(zhuǎn)的用，且可加強轉(zhuǎn)子20的結(jié)構(gòu)強度，更可形成一磁力斷路而使磁通密度集中。
[0034]請再參閱圖6所示，為本發(fā)明第三較佳實施例的無刷永磁馬達3，其中該第三較佳實施例與該第一、第二較佳實施例的結(jié)構(gòu)大致相同，其差異在于該轉(zhuǎn)子20包括有復(fù)數(shù)個通道23，各該通道23同軸向地設(shè)于該轉(zhuǎn)子20的周緣，且各該通道23是沿該轉(zhuǎn)子20的中心軸且呈環(huán)狀等間距地排列，以此使馬達3的運轉(zhuǎn)更有效率。
[0035]為了更清楚地陳述本發(fā)明的功效，請再參閱圖8及圖9，為前述三種不同型式的無刷永磁馬達1、2、3的比較圖，如圖8為本發(fā)明各該較佳實施例的氣隙磁通密度曲線比較圖，由圖中得知該第一、第二、第三較佳實施例的氣隙磁通密度分別為0.7649Tesla、
0.7952Tesla、0.8002Tesla，尤以該第二、第三較佳實施例更是趨近于于一錐型的上升及下降曲線，又如圖9所示，為本發(fā)明各該較佳實施例于一額定轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩曲線比較圖，由圖中得知該第一、第二、第三較佳實施例的電磁轉(zhuǎn)矩的平均值分別為1.7690N-m、1.9419N-m、1.9411N-m。綜合上述數(shù)據(jù)及圖式可發(fā)現(xiàn)本發(fā)明通過各該固定板40的導(dǎo)磁作用，使得該轉(zhuǎn)子20的磁通能較平均地導(dǎo)入該定子10，以達到增進氣隙磁通密度和額定轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩的目的，相對地提升馬達整體的效率。
[0036]總括來說，本發(fā)明的無刷永磁馬達具有下列的優(yōu)點:
[0037]I)本發(fā)明利用各該固定板40的嵌槽43結(jié)構(gòu)，以供各該磁鐵單元31可嵌卡于相對應(yīng)的嵌槽43中，以此避免無刷永磁馬達于長期高熱、高轉(zhuǎn)速的狀況下，因黏膠變質(zhì)而讓各該磁鐵單元31脫離于該轉(zhuǎn)子20，致使馬達損壞且失去功效。
[0038]2)本發(fā)明的各固定板40為一導(dǎo)磁材料，以此使該轉(zhuǎn)子20的磁通能較平均地導(dǎo)入該定子10，以達到增進氣隙磁通密度及額定轉(zhuǎn)速下的電磁轉(zhuǎn)矩的目的，并提升馬達整體的效率。
[0039]本發(fā)明于前述實施例中所揭示的構(gòu)成組件，僅為舉例說明，并非用來限制本發(fā)明的范圍，其他等效組件的替代或變化，亦應(yīng)為本發(fā)明申請的權(quán)權(quán)要求范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種無刷永磁馬達，包含有: 一定子; 一轉(zhuǎn)子，與該定子同軸且可轉(zhuǎn)動地設(shè)于該定子內(nèi)； 一磁鐵組，由復(fù)數(shù)個磁鐵單元所組成，各該磁鐵單元環(huán)設(shè)于該轉(zhuǎn)子的周緣且與該定子具一間隙；以及 二固定板，為導(dǎo)磁材料，且各該固定板分別固設(shè)于該轉(zhuǎn)子的二端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無刷永磁馬達，其中，該轉(zhuǎn)子包括有復(fù)數(shù)個連通該轉(zhuǎn)子二端面的貫孔，而各該固定板于各該貫孔的相對位置設(shè)有復(fù)數(shù)個通孔，各該貫孔可定位于各該通孔，以供各該固定板相對該轉(zhuǎn)子作同步的運轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無刷永磁馬達，其中，各該貫孔與各該通孔是沿該轉(zhuǎn)子的中心軸且呈環(huán)狀等間距地排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷永磁馬達，其中，各該固定板包括有一外周緣面以及一沿該外周緣面設(shè)置的復(fù)數(shù)個嵌槽，以供各該磁鐵單元嵌卡于各該嵌槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無刷永磁馬達，其中，各該嵌槽由該轉(zhuǎn)子朝該定子的方向依序具有一第一容置空間及一第二容置空間，該第一容置空間的容積大于該第二容置空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無刷永磁馬達，其中，各該磁鐵單元分別具有一外弧面、一內(nèi)弧面以及二側(cè)面，其中各該側(cè)面鄰近該內(nèi)弧面之處分別設(shè)有一凸緣，以供各該磁鐵單元嵌卡于各該嵌槽的第一、第二容置空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的無刷永磁馬達，其中，該轉(zhuǎn)子包括有復(fù)數(shù)個通道，各該通道同軸向地設(shè)于該轉(zhuǎn)子的周緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無刷永磁馬達，其中，各該通道是沿該轉(zhuǎn)子的中心軸且呈環(huán)狀等間距地排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷永磁馬達，其中，該定子包括有一內(nèi)周緣面、一沿該內(nèi)周緣面設(shè)置的復(fù)數(shù)個齒部，以及于各該齒部之間形成復(fù)數(shù)個定子槽，可供線圈纏繞于各該齒部且位于各該定子槽，各該齒部遠離該內(nèi)周緣面的一端具有一前端部。
【文檔編號】H02K1/28GK104242516SQ201310227497
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】劉嘉盛, 鄭義立 申請人:圣杰機器工業(yè)股份有限公司