CN114614587A - 马达 - Google Patents

马达 Download PDF

Info

Publication number
CN114614587A
CN114614587A CN202210213881.XA CN202210213881A CN114614587A CN 114614587 A CN114614587 A CN 114614587A CN 202210213881 A CN202210213881 A CN 202210213881A CN 114614587 A CN114614587 A CN 114614587A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnet
rotor core
angle
radius
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210213881.XA
Other languages
English (en)
Inventor
禹承勋
李中揆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Innotek Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020160087830A external-priority patent/KR20180007089A/ko
Priority claimed from KR1020160169540A external-priority patent/KR102625434B1/ko
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Publication of CN114614587A publication Critical patent/CN114614587A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及马达。该马达包括旋转轴、转子以及定子，其中，转子包括围绕旋转轴的转子芯和设置在转子芯的外周表面上的磁体，定子包括具有多个齿的定子芯，当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，第二角度与第一角度的比率在0.87至0.93的范围内其中，当在转子芯和每个相应磁体的横截面上每个相应磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且每个相应磁体的内周表面的曲率半径被称为第二半径时，第一半径与第二半径的比率被配置成大于或等于0.5并且小于0.6。

Description

马达
本申请为2017年7月12日提交的申请号为201780043682.6、发明名称为“转子和包括该转子的马达”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及转子和包括该转子的马达。
背景技术
电动助力转向(EPS)系统是实现车辆的转弯稳定性并且快速地提供回复力使得驾驶员能够安全行驶的装置。EPS系统根据通过车速传感器、转矩角传感器和转矩传感器检测的行驶情况利用电子控制单元(ECU)来驱动马达，以控制对车辆的转向轴的驱动。
马达包括定子和转子。定子可以包括形成多个槽的齿，以及转子可以包括面向齿的多个磁体。相邻的齿被设置成彼此间隔开以形成槽开口。在此，在转子旋转时，可能由于金属形成的定子与作为空的空间的槽开口之间的磁导率差而产生齿槽转矩。由于这样的齿槽转矩是噪声和振动的原因，因此齿槽转矩的减小对于提高马达的质量是最重要的。
特别地，在高速情况下可能产生转矩波动，并且转矩波动可能引起转向装置的振动问题。
发明内容
技术问题
本发明涉及提供一种能够降低齿槽转矩和转矩波动的马达。
必须根据实施方式解决的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员根据以下说明书将清楚地理解以上未描述的其他目的。
技术方案
本发明提供了一种马达，包括：旋转轴；包括孔的转子，旋转轴插入孔中；以及设置在转子外侧的定子，其中，转子包括围绕旋转轴的转子芯和设置在转子芯的外周表面上的磁体，定子包括具有多个齿的定子芯，当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，第二角度与第一角度的比率在0.87至0.93的范围内，其中，当在转子芯和每个相应磁体的横截面上每个相应磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且每个相应磁体的内周表面的曲率半径被称为第二半径时，第一半径与第二半径的比率被配置成大于或等于0.5并且小于0.6，以减小转子的转矩波动。
本发明还提供了一种马达，包括：旋转轴；包括孔的转子，旋转轴插入孔中；以及设置在转子外侧的定子，其中，转子包括围绕旋转轴的转子芯和设置在转子芯的外周表面上的磁体，定子包括具有多个齿的定子芯，当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，第二角度与第一角度的比率在0.92至0.95的范围内，当在转子芯和每个相应磁体的横截面上每个相应磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且每个相应磁体的内周表面的曲率半径被称为第二半径时，第一半径与第二半径的比率被配置成大于或等于0.5并且小于0.6，以减小转子的转矩波动。
本发明的一个方面提供了一种转子，该转子包括具有圆柱形状的转子芯并且包括被设置成围绕转子芯的外周表面的多个磁体，其中，磁体包括与转子芯的外周表面接触的内周表面，当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，该第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，并且第二角度与第一角度的比率在0.87至0.93的范围内。
磁体数量可以是6。
磁体数量可以是8。
转子还可以包括容纳转子芯和磁体的罐状构件。
多个磁体可以以单级设置在转子芯的外周表面上，并且多个磁体可以被设置成彼此间隔预定距离。
基于转子芯的纵截面和磁体的纵截面，转子芯的高度可以与磁体的高度相同。
本发明的另一方面提供了一种马达，该马达包括：旋转轴；包括孔的转子，旋转轴插入孔中；以及设置在转子外侧的定子，其中，转子包括围绕旋转轴的转子芯并且包括设置在转子芯的外周表面上的磁体，并且定子包括具有多个齿的定子芯，每单位旋转的齿槽转矩波的振动次数是磁体数量和齿数量的最小公倍数的两倍。
磁体可以包括与转子芯的外周表面接触的内周表面，当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，可以通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，该第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，并且第二角度与第一角度的比率可以在0.87至0.93的范围内。
磁体数量可以是6，并且齿数量可以是9。
磁体数量可以是8，并且齿数量可以是12。
马达还可以包括容纳转子芯和磁体的罐状构件。
多个磁体可以以单级设置在转子芯的外周表面上，并且多个磁体可以被设置成彼此间隔预定距离。
基于转子芯的纵截面和磁体的纵截面，转子芯的高度可以与磁体的高度相同。
本发明的又一方面提供了一种马达，该马达包括：旋转轴；包括孔的转子，旋转轴插入孔中；以及设置在转子外侧的定子，其中，转子包括围绕旋转轴的转子芯和设置在转子芯的外周表面上的磁体，磁体包括与转子芯的外周表面接触的内周表面，当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，该第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，并且第二角度与第一角度的比率在0.87至0.93的范围内。
每单位旋转的齿槽转矩波的振动次数可以是磁体数量和齿数量的最小公倍数的两倍。
磁体数量可以是6，并且齿数量可以是9。
磁体数量可以是8，并且齿数量可以是12。
马达还可以包括容纳转子芯和磁体的罐状构件。
多个磁体可以以单级设置在转子芯的外周表面上，并且多个磁体可以被设置成彼此间隔预定距离。
基于转子芯的纵截面和磁体的纵截面，转子芯的高度可以与磁体的高度相同。
本发明的再一方面提供了一种转子，该转子包括具有圆柱形状的转子芯并且包括被设置成围绕转子芯的外周表面的多个磁体，其中，磁体包括与转子芯的外周表面接触的内周表面，当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，该第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，并且第二角度与第一角度的比率在0.92至0.95的范围内。
当在转子芯和磁体的横截面上磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且磁体的内周表面的曲率半径被称为第二半径时，第一半径与第二半径的比率可以在0.5至0.7的范围内。
磁体的外周表面的曲率中心可以在转子芯的半径方向上设置在磁体的内周表面的曲率中心外侧。
磁体的外周表面的曲率中心可以在转子芯的半径方向上与磁体的内周表面的曲率中心共线。
磁体数量可以是6。
磁体数量可以是8。
转子还可以包括容纳转子芯和磁体的罐状构件。
多个磁体可以以单级设置在转子芯的外周表面上，并且多个磁体可以被设置成彼此间隔预定距离。
基于转子芯的纵截面和磁体的纵截面，转子芯的高度可以与磁体的高度相同。
本发明的再一方面提供了一种转子，该转子包括具有圆柱形状的转子芯并且包括被设置成围绕转子芯的外周表面的多个磁体，其中，磁体包括与转子芯的外周表面接触的内周表面，并且当在转子芯和磁体的横截面上磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且磁体的内周表面的曲率半径被称为第二半径时，第一半径与第二半径的比率在0.5至0.7的范围内。
当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，可以通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，该第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，并且第二角度与第一角度的比率可以在0.92至0.95的范围内。
磁体的外周表面的曲率中心可以在转子芯的半径方向上设置在磁体的内周表面的曲率中心外侧。
磁体的外周表面的曲率中心可以在转子芯的半径方向上与磁体的内周表面的曲率中心共线。
磁体数量可以是6。
磁体数量可以是8。
转子还可以包括容纳转子芯和磁体的罐状构件。
多个磁体可以以单级设置在转子芯的外周表面上，并且多个磁体可以被设置成彼此间隔预定距离。
本发明的再一方面提供了一种马达，该马达包括：旋转轴；包括孔的转子，旋转轴插入孔中；以及设置在转子外侧的定子，其中，转子包括围绕旋转轴的转子芯和设置在转子芯的外周表面上的磁体，以及定子包括具有多个齿的定子芯，磁体包括与转子芯的外周表面接触的内周表面，当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，该第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，并且第二角度与第一角度的比率在0.92至0.95的范围内。
当在转子芯和磁体的横截面上磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且磁体的内周表面的曲率半径被称为第二半径时，第一半径与第二半径的比率可以在0.5至0.7的范围内。
本发明的再一方面提供了一种马达，该马达包括：旋转轴；包括孔的转子，旋转轴插入孔中；以及设置在转子外侧的定子，其中，转子包括围绕旋转轴的转子芯并且包括设置在转子芯的外周表面上的磁体，磁体包括与转子芯的外周表面接触的内周表面，并且当在转子芯和磁体的横截面上磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且在转子芯和磁体的横截面上磁体的内周表面的曲率半径被称为第二半径时，第一半径与第二半径的比率在0.5至0.7的范围内。
当通过将转子芯的外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，可以通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，该第一延伸线和第二延伸线在转子芯和磁体的横截面上从磁体的内周表面的两个端点延伸到转子芯的中心点，并且第二角度与第一角度的比率可以在0.92至0.95的范围内。
有利效果
根据实施方式，提供有利效果在于，通过减小磁体的宽度以使齿槽主次数加倍来大大降低齿槽转矩。
附图说明
图1是示出根据实施方式的马达的视图。
图2是示出第一角度和第二角度的视图。
图3是示出第一角度的视图。
图4是示出根据实施方式的增加的齿槽主次数的表。
图5是示出马达的齿槽转矩波的周期的曲线图。
图6是示出包括具有与第一角度相对应的宽度的磁体的马达的齿槽转矩波的曲线图。
图7示出了示出与磁体宽度的减小比率相对应的转矩、转矩波动和齿槽转矩的值的比较的图。
图8示出了示出根据磁体宽度的减小比率的齿槽转矩波的改变的曲线图。
图9示出了示出在齿槽转矩降低的有意义的区段中第二角度与第一角度的比率以及齿槽转矩波的形状的曲线图。
图10示出了示出与磁体宽度的减小比率相对应的转矩和转矩波动的值的比较的图。
图11是示出用于减小转矩波动的磁体的外周表面的最佳形状的视图。
图12和图13是示出在高速旋转条件下发生的转矩波动的曲线图。
图14是将比较实施方式的齿槽转矩和转矩波动与本实施方式的齿槽转矩和转矩波动进行比较的比较表。
图15是示出根据本实施方式的在高速旋转条件下马达的转矩波动的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。根据示例性实施方式和以下结合附图的详细描述，本发明的目的、具体优点和新特征将变得清楚。本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应解释为限于通常使用的含义或词典中的含义，而应基于发明人已经适当地定义了术语的概念以便以最佳方式描述本发明的原则解释为具有与本发明的技术范围一致的含义和概念。在本发明的描述中，当确定相关公知功能的详细描述不必要地模糊了本发明的主旨时，将省略其详细描述。
图1是示出根据实施方式的马达的视图，图2是示出第一角度和第二角度的视图，以及图3是示出第一角度的视图。
参照图1，根据实施方式的马达可以包括转子10、定子20、旋转轴30和感测磁体40。
转子10由于与定子20的电相互作用而旋转。
线圈可以绕定子20卷绕以引起与转子10的电相互作用。下面将描述定子20的用于绕定子20卷绕线圈的具体配置。定子20可以包括包含多个齿的定子芯。可以在定子芯中设置环形轭部和从轭部沿中心方向绕其卷绕线圈的齿。齿可以沿轭部的外周表面以预定间隔设置。同时，定子芯可以由堆叠的多个薄钢板形成。另外，定子芯可以由彼此联接或连接的多个单独的芯形成。
绝缘体联接至定子的齿并且用于使线圈与定子芯电绝缘。
旋转轴30可以联接至转子10。当由于供应电流而在转子10与定子20之间发生电磁相互作用时，转子10旋转并且旋转轴30与转子10一起旋转。旋转轴30可以连接至车辆的转向轴以将动力传递到转向轴。旋转轴30可以由轴承支承。
感测磁体40是联接至旋转轴30以与转子10一起操作以便检测转子10的位置的装置。感测磁体可以包括磁体和感测板。磁体和感测板可以被联接成具有相同的轴。
被配置成检测感测磁体的磁力的传感器可以设置在印刷电路板50上。在此，传感器可以是霍尔集成电路(IC)。传感器检测主磁体或子磁体的N极和S极中的改变以产生感测信号。印刷电路板50可以联接至壳体的盖的下表面并且安装在感测磁体上方以面向感测磁体。
同时，参照图2，转子10可以包括转子芯100和联接至转子芯100的磁体200。转子10可以根据转子芯与磁体之间的联接类型分成各种类型。在各种类型的转子中，马达可以包括其中磁体联接至转子芯的外周表面的类型的转子。在具有以上类型的转子10中，单独的罐状构件60(参见图1)可以联接至转子芯，以便防止磁体的分离并且增加联接力。
同时，转子10可以形成有作为圆柱形单个单元的转子芯100和各自以单级设置在转子芯100上的磁体200。在此，单级的含义是磁体200可以设置在转子10的外周表面上而没有歪斜。因此，转子芯100的高度和磁体200的高度可以基于转子芯100的纵截面和磁体200的纵截面相同。也就是说，磁体200可以在高度方向上覆盖转子芯100的全部。
在根据该实施方式的马达中，磁体200的宽度减小以增加每单位周期的齿槽转矩波的振动次数，以便大大降低齿槽转矩和转矩波动。关于此的具体描述将在下面给出。当描述该实施方式时，磁体200的宽度可以被定义为磁体200的与转子芯100接触的内周表面的弧的长度。
参照图2和图3，多个磁体200可以附接至转子芯100的外周表面。另外，定子20可以包括多个齿21。磁体200可以被设置成面向齿21。
例如，马达可以是其中设置有6个磁体200和9个齿21的6极9槽马达。齿21的数量对应于槽的数量。另外，可以交替地设置磁体200的N极和S极。
为了描述该实施方式，磁体200的数量是6并且齿21的数量是9，但是实施方式不限于此，并且磁体200的数量和齿21的数量可以与此处不同(例如，磁体200的数量可以是8并且齿21的数量可以是12。)。
磁体200的内周表面210与转子芯100的外周表面接触。可以利用第一角度R1和第二角度R2来描述根据该实施方式的马达的磁体200的宽度。
首先，第一角度R1是作为转子芯100的外周表面的角度的360°除以磁体200的数量的角度。例如，在磁体200的数量是6的情况下，第一角度R1是60°。转子芯100的与第一角度R1相对应的弧的长度是用于设置磁体200的宽度的基准。在此，可以通过考虑从转子芯100的外周表面形成并且被配置成引导磁体200的突出部的宽度来调整磁体200的实际宽度。
接下来，第二角度R2是在第一延伸线L1和第二延伸线L2之间形成的角度。在此，第一延伸线L1是在磁体200的横截面上从内周表面210的任一侧的一个端点延伸到转子芯100的中心点C的虚拟线。在此，磁体200的横截面是在垂直于马达的轴向的方向上切割的磁体200的横截面。
转子芯100的弧的长度与作为第一延伸线L1与第二延伸线L2之间的角度的第二角度R2相对应，是用于设置磁体200的宽度的另一基准。
第一角度R1是用于设置常规磁体200的宽度的角度，而第二角度R2是作为用于设置以下磁体200的宽度的基准的角度，该磁体200的宽度小于基于第一角度R1设置的磁体200的宽度。
图4是示出根据实施方式的增加的齿槽主次数的表，图5是示出马达的齿槽转矩波的周期的曲线图，以及图6是示出包括具有与第一角度相对应的宽度的磁体的马达的齿槽转矩波的曲线图。
参照图4，在6极9槽马达的情况下，齿槽主次数对应于18，这是作为磁体200的数量的6和作为槽的数量的9的最小公倍数。齿槽主次数是马达的每单位旋转(一次旋转)的齿槽转矩波的振动次数。在此，振动次数是形成峰值的齿槽转矩波的重复次数。
参照图5，包括6个极和9个槽的马达的齿槽转矩的波的形状具有20°的机械周期。在20°的机械周期中，齿槽转矩波的振动次数是1。因此，在马达旋转一次的情况下，齿槽转矩波的振动次数基于20°的周期是18，并且18是齿槽主次数。
可以通过磁体200的数量和槽的数量的最小公倍数来简单地计算齿槽主次数。例如，在包括6个极和9个槽的马达的情况下，齿槽主次数是作为6和9的最小公倍数的18。在包括8个极和12个槽的马达的情况下，齿槽主次数是作为8和12的最小公倍数的24。
如图4所示，在根据该实施方式的马达中，通过减小磁体200的宽度，齿槽主次数加倍，以减小齿槽转矩。齿槽主次数加倍的含义是每单位周期的齿槽转矩波的振动次数加倍，使得齿槽转矩的绝对值减小。
如图6中所示，在齿槽主次数基于20°的周期从18增加到36的情况下，可以看出齿槽转矩波的振动次数增加到2并且齿槽转矩减小。
第一角度R1是用于设置常规磁体200的宽度的角度，而第二角度R2是作为用于设置以下磁体200的宽度的基准的角度，该磁体200的宽度小于基于第一角度R1设置的磁体200的宽度。
在此，当第二角度R2与第一角度R1的比率在0.87至0.93的范围内时，可以使齿槽主次数加倍。
图7示出了示出与磁体宽度的减小比率相对应的转矩、转矩波动和齿槽转矩的值的比较的图。
参照图7，可以看出，在第二角度R2与第一角度R1的比率在0.87至0.93的范围内的点处测量到低于表示齿槽转矩的目标参考的参考线C的齿槽转矩。
另外，可以看出，还在第二角度R2与第一角度R1的比率在0.87至0.93的范围内的点处测量到低于表示转矩波动的目标参考的参考线B的转矩波动。
另外，可以看出还在第二角度R2与第一角度R1的比率在0.87至0.93的范围内的点处测量到高于表示转矩的目标参考的参考线A的转矩，从而满足期望的转矩。
图8示出了示出根据磁体宽度的减小比率的齿槽转矩波的改变的曲线图。
参照图8，当基于第一角度R1设置的磁体200的宽度被定义为100％时，随着磁体200的宽度减小，齿槽转矩波变形。也就是说，随着第二角度R2与第一角度R1的比率从95％改变到86％，齿槽转矩波变形。
在第二角度R2与第一角度R1的比率为95％的情况下，齿槽转矩波的振动次数在未改变的20°的周期内改变为1，但是在第二角度R2与第一角度R1的比率减小到93％的情况下，齿槽转矩波变形使得齿槽转矩波的振动次数在20°的周期内变为2，并且齿槽转矩开始大大减小。
接下来，在第二角度R2与第一角度R1的比率减小到88％的情况下，齿槽转矩波的振动次数在20°的周期内变为2，使得齿槽转矩变为最低。
接下来，在第二角度R2与第一角度R1的比率减小到86％的情况下，齿槽转矩波变形使得齿槽转矩波的振动次数在20°的周期内变为1，并且齿槽转矩开始再次增加。
因此，当磁体200的宽度减小使得第二角度R2与第一角度R1的比率变为88％时，可以最有效地减小齿槽转矩。
图9示出了示出在齿槽转矩降低的有意义的区段中第二角度与第一角度的比率以及齿槽转矩波的形状的曲线图。
参照图9，在第二角度R2与第一角度R1的比率在0.87至0.93的范围中的区段内，可以看出齿槽转矩波的振动次数增加到2使得齿槽主次数加倍。
另外，在第二角度R2与第一角度R1的比率不在0.87至0.93的范围中的区段内，由于齿槽转矩波的振动次数维持为1使得齿槽主次数不改变，因此可以看出齿槽转矩可能未减小到低于目标参考值。
图10示出了示出与磁体宽度的减小比率相对应的转矩和转矩波动的值的比较的图。
参照图10，在6极9槽马达的情况下，可以看出，在第二角度R2与第一角度R1的比率在0.92至0.95的范围中的点处测量到低于表示转矩波动的目标参考的参考线B的转矩波动。
另外，可以看出，在第二角度R2与第一角度R1的比率在0.92至0.95的范围中的点处测量到高于表示转矩的目标参考的参考线A的转矩，从而满足期望的转矩。
图11是示出用于减小转矩波动的磁体的外周表面的最佳形状的视图。
参照图11，距转子芯100的中心C最远的并且位于磁体200的外周表面上的点被称为图11的点P。另外，连接转子芯100的中心C和图11的点P的虚拟参考线被称为图11的参考线Z。
通常，磁体200的外周表面被设计成沿图11的圆周S1设置。图11的圆周S1是表示具有半径F1的圆周的线，半径F1是从位于参考线Z上并且与图11的中心C间隔开的第一圆中心点P1到图11的点P的距离。
另一方面，根据该实施方式的转子的磁体200的外周表面被设计成沿图11的圆周S2设置。图11的圆周S2是表示具有第一半径F2的圆周的线，第一半径F2是从位于参考线Z上并且与图11的中心C间隔开的第二圆中心点P2到图11的点P的距离。在此，第二圆中心点P2在转子芯100的半径方向上设置在第一圆中心点P1的外侧。
形成磁体200的外周表面的这样的形状，以降低高速条件下的转矩波动。
图12和图13是示出在高速旋转条件下发生的转矩波动的曲线图。
参照图12和图13，在包括具有沿图11的圆周S1形成的外周表面的磁体的马达的情况下，类似于图12的部分A并且如图7A中所示，可以看出噪声在800Hz频带处大大增加。800Hz表示相应的马达以2900rpm旋转的情况，并且可以看出转矩波动在高速条件下大大增加。
参照图11，为了减小转矩波动，在根据本实施方式的转子中，磁体200的外周表面的形状被改变成具有小于一般磁体的外周表面的曲率半径，如图11的圆周S2所示。
具体地，当第二半径F3被称为1时，磁体200可以被设计成使得第一半径F2在0.5至0.7的范围内。在此，第一半径F2是磁体200的外周表面的曲率半径，即从第二圆中心点P2到图11的点P的距离，而第二半径F3与磁体200的内周表面的曲率半径相对应。
例如，当从转子芯100的中心C到图11的点P的距离是20mm时，第一半径F2可以是11.2mm，以及第二半径F3可以是17.2mm。因此，从转子芯100的中心C到第二圆中心点P2的距离对应于8.8mm。
下面将描述具有6个极和9个槽的马达的齿槽转矩和转矩波动的测量结果。
图14是将比较实施方式的齿槽转矩和转矩波动与本实施方式的齿槽转矩和转矩波动进行比较的比较表。
参照图14，图14的MW表示第二角度R2与第一角度R1的比率，以及图14的MOF表示从转子芯100的中心C到第二圆中心点P2的距离。
在比较实施方式的情况下，存在以下条件：第二角度R2与第一角度R1的比率是0.885，并且从转子芯100的中心C到第二圆中心点P2的距离是5.3mm。
在本实施方式的情况下，存在以下条件：第二角度R2与第一角度R1的比率是0.93，并且从转子芯100的中心C到第二圆中心点P2的距离是8.8mm。
在上述条件下，下面将描述比较实施方式和本实施方式中的每一个的齿槽转矩、转矩波动和转矩的测量结果。
首先，在比较实施方式的最大转矩与本实施方式的最大转矩之间没有大的差异。然而，齿槽转矩和转矩波动大大减小。特别地，高速转矩波动从0.1758Nm(在比较实施方式中)大大减小到0.0054Nm(在本实施方式中)。这远低于转矩波动的目标减小值。
图15是示出根据实施方式的在高速旋转条件下马达的转矩波动的曲线图。
参照图15，不同于图13的部分A，在800Hz频带下，噪声大大减小使得转矩波动降低。
如上所述，已经参照附图详细描述了根据本发明的一个示例性实施方式的转子和包括该转子的马达。
以上描述仅是描述本发明的技术范围的示例。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以进行各种改变、修改和替换。因此，以上和附图中公开的实施方式应被认为仅是描述性意义，而不是用于限制技术范围。本发明的技术范围不受实施方式和附图的限制。本发明的范围应由所附权利要求书来解释并且涵盖落入所附权利要求书的范围内的所有等同物。
附图标记
10：转子；20：定子；21：齿；30：旋转轴；40：感测磁体；50：印刷电路板；60：罐状构件；100：转子芯；200：磁体；210：内周表面。

Claims (8)

1.一种马达，包括：
旋转轴；
包括孔的转子，所述旋转轴插入所述孔中；以及
设置在所述转子外侧的定子，
其中，所述转子包括围绕所述旋转轴的转子芯和设置在所述转子芯的外周表面上的磁体，所述定子包括具有多个齿的定子芯，
当通过将所述转子芯的所述外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，所述第一延伸线和所述第二延伸线在所述转子芯和所述磁体的横截面上从所述磁体的所述内周表面的两个端点延伸到所述转子芯的中心点，
所述第二角度与所述第一角度的比率在0.87至0.93的范围内，
其中，当在所述转子芯和每个相应磁体的横截面上每个相应磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且每个相应磁体的所述内周表面的曲率半径被称为第二半径时，所述第一半径与所述第二半径的比率被配置成大于或等于0.5并且小于0.6，以减小所述转子的转矩波动。
2.根据权利要求1所述的马达，其中：
多个磁体以单级设置在所述转子芯的所述外周表面上；并且
所述多个磁体被设置成彼此间隔预定距离。
3.根据权利要求2所述的马达，其中，基于所述转子芯的纵截面和所述磁体的纵截面，所述转子芯的高度与所述磁体的高度相同。
4.一种马达，包括：
旋转轴；
包括孔的转子，所述旋转轴插入所述孔中；以及
设置在所述转子外侧的定子，
其中，所述转子包括围绕所述旋转轴的转子芯和设置在所述转子芯的外周表面上的磁体，所述定子包括具有多个齿的定子芯，
当通过将所述转子芯的所述外周表面所形成的角度除以磁体数量来定义第一角度时，通过第一延伸线和第二延伸线来形成第二角度，所述第一延伸线和所述第二延伸线在所述转子芯和所述磁体的横截面上从所述磁体的所述内周表面的两个端点延伸到所述转子芯的中心点，
所述第二角度与所述第一角度的比率在0.92至0.95的范围内，
其中，当在所述转子芯和每个相应磁体的横截面上每个相应磁体的外周表面的曲率半径被称为第一半径并且每个相应磁体的所述内周表面的曲率半径被称为第二半径时，所述第一半径与所述第二半径的比率被配置成大于或等于0.5并且小于0.6，以减小所述转子的转矩波动。
5.根据权利要求4所述的马达，其中，所述磁体的所述外周表面的曲率中心在所述转子芯的半径方向上设置在所述磁体的所述内周表面的曲率中心外侧。
6.根据权利要求5所述的马达，其中，所述磁体的所述外周表面的所述曲率中心在所述转子芯的所述半径方向上与所述磁体的所述内周表面的所述曲率中心共线。
7.根据权利要求4所述的马达，其中：
多个磁体以单级设置在所述转子芯的所述外周表面上；并且
所述多个磁体被设置成彼此间隔预定距离。
8.根据权利要求7所述的马达，其中，基于所述转子芯的纵截面和所述磁体的纵截面，所述转子芯的高度与所述磁体的高度相同。
CN202210213881.XA 2016-07-12 2017-07-12 马达 Pending CN114614587A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160087830A KR20180007089A (ko) 2016-07-12 2016-07-12 로터 및 이를 포함하는 모터
KR10-2016-0087830 2016-07-12
KR10-2016-0169540 2016-12-13
KR1020160169540A KR102625434B1 (ko) 2016-12-13 2016-12-13 로터 및 이를 포함하는 모터
PCT/KR2017/007479 WO2018012885A1 (ko) 2016-07-12 2017-07-12 로터 및 이를 포함하는 모터
CN201780043682.6A CN109478811A (zh) 2016-07-12 2017-07-12 转子和包括该转子的马达

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780043682.6A Division CN109478811A (zh) 2016-07-12 2017-07-12 转子和包括该转子的马达

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114614587A true CN114614587A (zh) 2022-06-10

Family

ID=60952648

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210213881.XA Pending CN114614587A (zh) 2016-07-12 2017-07-12 马达
CN201780043682.6A Pending CN109478811A (zh) 2016-07-12 2017-07-12 转子和包括该转子的马达

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780043682.6A Pending CN109478811A (zh) 2016-07-12 2017-07-12 转子和包括该转子的马达

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11431214B2 (zh)
CN (2) CN114614587A (zh)
WO (1) WO2018012885A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210012707A (ko) * 2019-07-26 2021-02-03 엘지이노텍 주식회사 모터
KR20210027885A (ko) * 2019-09-03 2021-03-11 엘지이노텍 주식회사 모터
CN114614611B (zh) * 2021-12-14 2023-09-08 苏州长风航空电子有限公司 角位移传感器敏感组件

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005020940A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Aisan Ind Co Ltd トルクモータ
US20060197402A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-07 Nidec Corporation Motor and Recording Disk Drive Device Provided with the Same
JP2006238618A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Mitsumi Electric Co Ltd モータ
DE102010047541A1 (de) * 2009-10-07 2011-06-09 Asmo Co., Ltd., Kosai-shi Motor
WO2013098921A1 (ja) * 2011-12-26 2013-07-04 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型モータの回転子ならびにこれを用いた圧縮機、送風機および冷凍空調装置
CN103872815A (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 Lg伊诺特有限公司 马达
WO2016075728A1 (ja) * 2014-11-10 2016-05-19 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型モータ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0823664A (ja) * 1994-05-02 1996-01-23 Aisin Aw Co Ltd モータ
JP3691345B2 (ja) 2000-05-25 2005-09-07 三菱電機株式会社 永久磁石型電動機
JP4738759B2 (ja) 2004-05-26 2011-08-03 オリエンタルモーター株式会社 永久磁石モータ
JP3996919B2 (ja) * 2004-08-20 2007-10-24 信越化学工業株式会社 永久磁石モータ
EP2073352B1 (de) 2007-12-17 2016-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Permanenterregte Synchronmaschine mit Schalenmagneten
JP2010166683A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Fujitsu General Ltd 永久磁石型モータ
US20100301695A1 (en) * 2009-04-03 2010-12-02 Asmo Co., Ltd. Rotor and Motor
DE102009029065A1 (de) * 2009-09-01 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit reduziertem Rastmoment, insbesondere permanentmagneterregte Synchronmaschine
JP5860654B2 (ja) * 2011-10-07 2016-02-16 ミネベア株式会社 インナーロータ型永久磁石モータ
JP5963479B2 (ja) * 2012-03-07 2016-08-03 三菱電機株式会社 磁石取付型回転子
JP5920637B2 (ja) * 2013-11-22 2016-05-18 株式会社デンソー 回転電機の回転子
JP2015204732A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 日本電産サンキョー株式会社 モータ
KR101655161B1 (ko) * 2014-11-24 2016-09-07 현대자동차 주식회사 계자권선형 구동모터의 회전자

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005020940A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Aisan Ind Co Ltd トルクモータ
JP2006238618A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Mitsumi Electric Co Ltd モータ
US20060197402A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-07 Nidec Corporation Motor and Recording Disk Drive Device Provided with the Same
DE102010047541A1 (de) * 2009-10-07 2011-06-09 Asmo Co., Ltd., Kosai-shi Motor
WO2013098921A1 (ja) * 2011-12-26 2013-07-04 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型モータの回転子ならびにこれを用いた圧縮機、送風機および冷凍空調装置
CN103872815A (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 Lg伊诺特有限公司 马达
WO2016075728A1 (ja) * 2014-11-10 2016-05-19 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型モータ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王秀和等: "《永磁电机》", 中国电力出版社, pages: 83 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109478811A (zh) 2019-03-15
WO2018012885A1 (ko) 2018-01-18
US20200185988A1 (en) 2020-06-11
US11431214B2 (en) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109643915B (zh) 定子和包括定子的马达
JP2009213284A (ja) ブラシレスモータ
US11876403B2 (en) Stator and motor including same
CN114614587A (zh) 马达
JP2013031284A (ja) アーマチュアコアおよびインナロータ型電動モータ
CN111670529B (zh) 转子和包括转子的马达
KR102625434B1 (ko) 로터 및 이를 포함하는 모터
KR20190023243A (ko) 스테이터 및 이를 포함하는 모터
US11398759B2 (en) Motor
CN113273054B (zh) 马达
CN113994567B (zh) 电机
EP3544157A1 (en) Rotor and motor having the same
KR20180007089A (ko) 로터 및 이를 포함하는 모터
CN114175474B (zh) 马达
US20240364168A1 (en) Motor
JP7227293B2 (ja) 回転電機のロータ及び回転電機
CN116235385A (zh) 马达
JP2019122196A (ja) ロータ及びモータ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination