CN103872815A - 马达 - Google Patents

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Abstract

一种马达的转子，包括：第一转子，第一转子包括第一转子芯和联接至第一转子芯的外周表面的多个第一磁体；第二转子，第二转子包括第二转子芯和联接至第二转子芯的外周表面的多个第二磁体；以及第三转子，第三转子堆叠在第一转子与第二转子之间并且包括第三转子芯和联接至第三转子芯的外周表面的多个第三磁体，其中，多个第三磁体的磁通量小于多个第一磁体或多个第二磁体的磁通量。

Description

马达
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年12月17日提交的韩国专利申请No.2012-0147319的优先权和权益，其全部公开内容通过引用合并到本申请中。
技术领域
本发明涉及马达，更具体地涉及马达的转子。
背景技术
通常，马达包括旋转轴、围绕旋转轴的转子、与转子间隔开预定间隔的定子、和固定定子的壳体。
旋转轴可以由壳体来支撑。转子包括围绕旋转轴的转子芯和联接至转子芯的驱动磁体。定子包括多个定子芯和绕多个定子芯中的每个定子芯缠绕的线圈。当定子被施加以电流时，转子由于定子与转子之间的相互作用而旋转。
当马达旋转时，由于转子与定子之间的相互作用，可能生成齿槽转矩，齿槽转矩是移动至磁能最小的位置的径向力。齿槽转矩会影响质量和用户满意度。
为了减小齿槽转矩，可以堆叠多个转子使得联接至转子芯的外周表面的驱动磁体互相偏斜。
尽管在这种情况下可以减小齿槽转矩，然而由于偏斜角，马达的输出可能被减小。
发明内容
本发明涉及一种马达的转子的结构。
根据本发明的一个方面，提供了一种马达的转子，该转子包括：第一转子，第一转子包括第一转子芯和联接至第一转子芯的外周表面的多个第一磁体；第二转子，第二转子包括第二转子芯和联接至第二转子芯的外周表面的多个第二磁体；以及第三转子，第三转子堆叠在第一转子与第二转子之间并且包括第三转子芯和联接至第三转子芯的外周表面的多个第三磁体，其中，多个第三磁体的磁通量小于多个第一磁体或多个第二磁体的磁通量。
多个第三磁体可以包括具有比多个第一磁体或多个第二磁体的磁通量小的磁通量的材料。
多个第三磁体可以包括铁氧体磁体，多个第一磁体或多个第二磁体包括稀土磁体。
多个第一磁体和多个第二磁体中的至少一个可以包括钕磁体，多个第三磁体可以包括钐钴磁体和氧铁体磁体中的至少一种。
多个第三磁体的尺寸可以小于多个第一磁体或多个第二磁体的尺寸。
多个第三磁体的尺寸可以为多个第一磁体或多个第二磁体的尺寸的大约60%至大约90%。
多个第三磁体的宽度、长度、厚度和面积中的至少一个可以是多个第一磁体和多个第二磁体中的至少一个的宽度、长度、厚度和面积中的至少一个的大约60%至大约90%。
多个第一磁体与多个第三磁体可以以第一偏斜角偏斜，多个第二磁体与多个第三磁体可以以第二偏斜角偏斜。
第一偏斜角和第二偏斜角中的至少一个可以等于或小于半槽距。
根据本发明的另一方面，提供了一种马达，包括：旋转轴；围绕旋转轴的转子；与转子间隔开的定子；以及固定定子的壳体，其中，转子包括：第一转子，第一转子包括第一转子芯和联接至第一转子芯的外周表面的多个第一磁体；第二转子，第二转子包括第二转子芯和联接至第二转子芯的外周表面的多个第二磁体；以及第三转子，第三转子堆叠在第一转子与第二转子之间并且包括第三转子芯和联接至第三转子芯的外周表面的多个第三磁体，其中，多个第三磁体的磁通量小于多个第一磁体或多个第二磁体的磁通量。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例实施方式，本发明的以上和其它目的、特征和优点对本领域的普通技术人员将变得明显，其中：
图1是示出了马达的转子的视图；
图2至图4是分别示出了根据本发明实施方式的上转子、中间转子、下转子的横截面图；
图5至图7是示出了根据本发明另一实施方式的上转子、中间转子、和下转子的横截面图；以及
图8至图10是示出了根据本发明另一实施方式的上转子、中间转子、和下转子的横截面图。
具体实施方式
因为本发明提供多种变化和大量实施方式，因此将在附图中示出并且在文字描述中详细地描述具体的实施方式。然而，这并非旨在将本发明限于具体的实践模式，并且应当理解的是，没有偏离本发明的精神和技术范围的所有变化、等同物和替代物都包括在本发明中。
应当理解的是，尽管本文中可能使用了术语第一、第二、第三等来描述各种元件，然而这些元件不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区别一个元件与另一个元件。因而，下面所讨论的第一元件可以被称为第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件而不偏离示例性实施方式的教示。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关地列出的项目中的任一个以及所有组合。
应当理解的是，当元件被称为“在另一元件上”、“连接至另一元件”或“联接至另一元件”时，其可以直接在另一元件上、直接连接至或联接至另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”、“直接连接至另一元件”或“直接联接至另一元件”时，则不存在中间元件。
本文中所使用的术语仅仅是为了描述具体实施方式，而不应作为示例性实施方式的限制。除非上下文另外清楚地指定，否则本文中所使用的单数形式“一（a,an）”和“该（the）”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，术语“包括（comprises、comprising、includes和/或including）”当在本文中使用时，指示存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合。
除非另外定义，否则，本文中所使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与示例性实施方式所属的领域的普通技术人员通常所理解的意思相同的意思。还需要理解的是，术语——如在通用词典中所定义的术语——应当被理解为具有与在相关领域的上下文中的意思相同的意思，并且除非在本文中明确地如此定义，否则，不应该以理想化或过于形式化的方式来理解。
现在将参照附图更完整地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施方式。在附图中，使用相同的附图标记来表示相同的元件并且将不再对其作重复解释。
图1是示出了马达100的转子120的视图。
参照图1，马达100包括旋转轴110、围绕旋转轴110的转子120、与转子120间隔开预定间隔的定子（未示出）、以及固定定子的壳体（未示出）。
旋转轴110可以由壳体来支撑。转子120与定子相互作用，并且随着旋转轴110一起旋转。
可以通过竖向堆叠多个转子来形成转子120。例如，转子120可以包括堆叠的上转子122、中间转子124和下转子126。上转子122、中间转子124和下转子126中的每个可以包括转子芯和联接至转子芯的外周表面的多个驱动磁体。每个转子芯的外周表面上可以交替地布置有N极磁体和S极磁体。
为了减小由于转子120与定子之间的相互作用而生成的齿槽转矩，转子的驱动磁体被偏斜。即，上转子122的驱动磁体与中间转子124的驱动磁体可以以预定偏斜角偏斜，并且中间转子124的驱动磁体与下转子126的驱动磁体可以以预定偏斜角偏斜。
图2至图4是分别示出了根据本发明一种实施方式的上转子122、中间转子124和下转子126的横截面图。图2至图4是分别沿着图1的线S1、S2和S3得到的横截面图。
参照图2至图4，上转子122包括围绕旋转轴110的上转子芯122-1和布置在上转子芯122-1的外周表面上的多个驱动磁体122-2。中间转子124包括围绕旋转轴110的中间转子芯124-1和布置在中间转子芯124-1的外周表面上的多个驱动磁体124-2。下转子126包括围绕旋转轴110的下转子芯126-1和布置在下转子芯126-1的外周表面上的多个驱动磁体126-2。在这种情况下，布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2与布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2以预定偏斜角A°偏斜。布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2与布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2以该预定偏斜角A°偏斜。
这起到减小齿槽转矩的作用。预定偏斜角A°可以是对应于例如半槽距的角。
当定子和转子120的极点在正确的位置时，可以获得标准输出。因此，当偏斜角增加时，定子和转子120的极点从正确的位置偏离，从而减小了马达的输出。
为了减小齿槽转矩并且增加马达的输出，中间转子124的驱动磁体124-2的磁通量可以小于上转子和下转子的驱动磁体的磁通量。
图5至图7是示出了根据本发明另一实施方式的上转子122、中间转子124和下转子126的横截面图。图5、图6和图7是分别沿着图1的线S1、S2和S3得到的横截面图。
参照图5至图7，上转子122、中间转子124和下转子126可以被堆叠成围绕旋转轴110，布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2与布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2可以以预定偏斜角偏斜，布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2与布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2可以以预定偏斜角偏斜，类似图2至图4中所示。
在这种情况下，布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2可以由以下材料形成：该材料的磁通量小于布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2和布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2的磁通量。
通常，稀土磁体（例如，钕铁硼（NdFeB）磁体和钐钴（SmCo）磁体）的磁通量大于铁氧体磁体的磁通量。因此，当布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2和布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2为稀土磁体时，布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2可以是铁氧体磁体。因此，降低了承受高价格增长率的稀土磁体的使用，从而降低了生产成本。
在稀土磁体中，NdFeB磁体的磁通量大于SmCo磁体的磁通量。因此，当布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2和布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2为NdFeB磁体时，布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2可以是SmCo磁体或铁氧体磁体。
这样，当布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2由磁通量小于布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2和布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2的磁通量的材料形成时，即使偏斜角B°减小，仍可以维持小的齿槽转矩。
图8至图10是示出了根据本发明另一实施方式的上转子122、中间转子124和下转子126的横截面图。图8、图9和图10是分别沿着图1的线S1、S2和S3得到的横截面图。
参照图8至图10，上转子122、中间转子124和下转子126可以被堆叠成围绕旋转轴110，布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2、布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2以预定偏斜角偏斜，布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2与布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2以预定偏斜角偏斜，类似图2至图4中所示。
在这种情况下，布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2的尺寸可以小于布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2和布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2的尺寸。即，布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2的宽度E（见图9）、厚度、长度或面积可以小于布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2和布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2的宽度D（见图3，D＞E）、厚度、长度或面积。例如，布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体的宽度、长度、厚度和面积中的一个可以是布置在上转子芯122-1上的驱动磁体122-2和布置在下转子芯126-1上的驱动磁体126-2的宽度、厚度、长度和面积中的一个的大约60%至大约90%。
这样，当布置在中间转子芯124-1上的驱动磁体124-2的磁通量被设置为较低的时候，可以减小布置在转子芯上的驱动磁体之间的偏斜角B°（见图5至图7，B°＜A°）或C°（见图8至图10，C°＜A°）以平衡磁通量，从而减小齿槽转矩并且维持马达的高输出。
根据本发明的一个或更多个实施方式，可以减小齿槽转矩并且可以维持马达的高输出，另外，可以降低马达的制造成本。
对本领域技术人员而言显然的是，可以对本发明的上述实施方式做出各种修改而不偏离本发明的精神和范围。因而，本发明应当覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的所有这样的修改。

Claims (13)

1.一种马达的转子，所述转子包括：
第一转子，所述第一转子包括第一转子芯和联接至所述第一转子芯的外周表面的多个第一磁体；
第二转子，所述第二转子包括第二转子芯和联接至所述第二转子芯的外周表面的多个第二磁体；以及
第三转子，所述第三转子堆叠在所述第一转子与所述第二转子之间并且包括第三转子芯和联接至所述第三转子芯的外周表面的多个第三磁体，
其中，所述多个第三磁体的磁通量小于所述多个第一磁体或所述多个第二磁体的磁通量。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，所述多个第三磁体包括具有比所述多个第一磁体或所述多个第二磁体的磁通量小的磁通量的材料。
3.根据权利要求2所述的转子，其中，所述多个第三磁体包括铁氧体磁体，所述多个第一磁体或所述多个第二磁体包括稀土磁体。
4.根据权利要求2所述的转子，其中，所述多个第一磁体和所述多个第二磁体中的至少一个包括钕磁体，所述多个第三磁体包括钐钴磁体和铁氧体磁体中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的转子，其中，所述多个第三磁体的尺寸小于所述多个第一磁体或所述多个第二磁体的尺寸。
6.根据权利要求4所述的转子，其中，所述多个第三磁体的尺寸为所述多个第一磁体或所述多个第二磁体的尺寸的大约60%至大约90%。
7.根据权利要求6所述的转子，其中，所述多个第三磁体的宽度、长度、厚度和面积中的至少一个是所述多个第一磁体和所述多个第二磁体中的至少一个的宽度、长度、厚度和面积中的至少一个的大约60%至大约90%。
8.根据权利要求1所述的转子，其中，所述多个第一磁体与所述多个第三磁体以第一偏斜角偏斜，所述多个第二磁体与所述多个第三磁体以第二偏斜角偏斜。
9.根据权利要求8所述的转子，其中，所述第一偏斜角和所述第二偏斜角中的至少一个等于或小于半槽距。
10.一种马达，包括：
旋转轴；
围绕所述旋转轴的转子；
与所述转子间隔开的定子；以及
固定所述定子的壳体，
其中，所述转子包括：
第一转子，所述第一转子包括第一转子芯和联接至所述第一转子芯的外周表面的多个第一磁体；第二转子，所述第二转子包括第二转子芯和联接至所述第二转子芯的外周表面的多个第二磁体；以及第三转子，所述第三转子堆叠在所述第一转子与所述第二转子之间并且包括第三转子芯和联接至所述第三转子芯的外周表面的多个第三磁体，其中，所述多个第三磁体的磁通量小于所述多个第一磁体或所述多个第二磁体的磁通量。
11.根据权利要求10所述的马达，其中，所述多个第三磁体包括具有比所述多个第一磁体或所述多个第二磁体的磁通量小的磁通量的材料。
12.根据权利要求10所述的马达，其中，所述多个第三磁体的尺寸小于所述多个第一磁体或所述多个第二磁体的尺寸。
13.根据权利要求10所述的马达，其中，所述多个第一磁体与所述多个第三磁体以第一偏斜角偏斜，所述多个第二磁体与所述多个第三磁体以第二偏斜角偏斜。
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