CN117121334A - 无刷马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无刷马达，该无刷马达能够通过诸如极靴的相对表面的形状、转子的外周表面的形状以及永磁体的形状或布置的设计结构来减小马达的齿槽转矩和转矩波动。

Description

无刷马达

技术领域

本发明涉及一种无刷马达，并且更具体地，涉及一种能够借助诸如极靴的相对表面的形状、转子的外周表面的形状以及永磁体的形状和布置来减小马达的齿槽转矩和转矩波动的无刷马达。

背景技术

无刷直流(BLDC)马达可以具有相对高的效率并且防止相关技术中的直流马达的摩擦和磨损的问题。因此，最近，BLDC马达作为用于使冷却风扇旋转的马达已被应用于混合动力车辆。

BLDC马达是指其中安装电子换向机构而不是从DC马达消除的电刷和换向器的马达。此外，在BLDC马达当中，内转子型BLDC马达具有转子，该转子在其中心处具有永磁体并且被构造成旋转，并且围绕其缠绕驱动线圈的定子被固定。也就是说，围绕其缠绕驱动线圈的定子被固定到转子的外侧，并且永磁体设置在其中的转子被构造成旋转。

图1是示意性地示出相关技术中的无刷马达的截面图。如图所示，在相关技术中的无刷马达1中，转子5设置在定子2内部并以预定间隔与定子2间隔开。定子2形成为环形形状，多个齿3在定子2内部突出并径向地设置。驱动线圈围绕齿3缠绕，极靴4形成在齿3的与转子5相邻的内端处。另外，多个永磁体6与转子5联接，永磁体6设置成在周向方向上彼此间隔开。

然而，在无刷马达中，当转子旋转时，磁阻的大小(磁通流受到阻碍的程度)根据旋转位置而变化。由于磁阻的差异，发生马达转矩的脉动。在永磁型马达中，当转子在向马达的线圈施加电力之前旋转时发生的转矩的脉动被称为齿槽转矩。由于转矩的脉动，马达具有抵抗振动和噪音的激发源，这最终导致马达的噪音，其可以影响冷却风扇，该冷却风扇是被构造成通过使用马达操作的系统。

因此，需要通过减小作为无刷马达的齿槽转矩的波动宽度的转矩波动来改善马达的噪声和振动特性。

[相关技术文献]

韩国专利No.1603667(于2016年3月9日登记)

发明内容

技术问题

本发明致力于解决上述问题，本发明的目的是提供一种无刷马达，其能够借助诸如极靴的相对表面的形状、转子的外周表面的形状以及永磁体的形状和布置来减小马达的齿槽转矩和转矩波动。

技术方案

本发明提供了一种无刷马达，所述无刷马达包括：定子，在所述定子中多个齿设置在定子芯内部并且彼此间隔开，并且分别在所述齿的末端处形成有极靴；以及转子，所述转子能旋转地设置在所述定子内部并且具有多个永磁体，其中，所述极靴的面向所述转子的相对表面形成为具有一个或更多个恒定曲率的弯曲形状，并且其中，所述转子形成为所述转子的外周表面与所述转子的旋转中心之间的距离根据所述转子的外周表面的位置变化的各向异性圆形形状。

所述转子可以被构造成使得沿着所述转子的q轴从所述转子的旋转中心到所述转子的外周表面的距离小于沿着所述转子的d轴从所述转子的旋转中心到所述转子的外周表面的距离，并且所述转子的与所述转子的d轴相邻的外周表面具有弧形形状。

所述转子的与所述转子的d轴相邻的外周表面可以具有弧形形状所在的部分被限定为d轴转子部分，所述d轴转子部分的曲率半径可以小于从所述转子的旋转中心到所述d轴转子部分的距离。

在根据本发明的第一实施方式的无刷马达中，所述极靴的所述相对表面可以形成为向内凹陷地形成的弧形形状。

所述极靴的所述相对表面的曲率的中心与所述齿中的每个齿的宽度方向中心线可以定位在同一条线上。

所述极靴的所述相对表面的曲率半径可以大于所述d轴转子部分的曲率半径。

所述极靴的所述相对表面的曲率半径可以大于从所述转子的旋转中心到所述转子的外周表面的距离。

在根据本发明的第二实施方式的无刷马达中，所述极靴的所述相对表面的一侧和另一侧均可以形成为基于所述极靴的宽度方向中心的弧形形状。

所述极靴的所述相对表面的一侧可以被限定为基于所述极靴的宽度方向中心的第一弧形部分，所述极靴的所述相对表面的另一侧可以被限定为基于所述极靴的宽度方向中心的第二弧形部分，并且所述第一弧形部分的曲率半径和所述第二弧形部分的曲率半径可以彼此相等。

将所述第一弧形部分的周向中心与所述第一弧形部分的曲率中心连接的线和将所述第二弧形部分的周向中心与所述第二弧形部分的曲率中心连接的线可以彼此平行。

将所述第一弧形部分的周向中心与所述第一弧形部分的曲率中心连接的线和将所述第二弧形部分的周向中心与所述第二弧形部分的曲率中心连接的线可以在两条线之间限定预定角度，以便在所述极靴的所述相对表面的上侧处相遇。

将所述第一弧形部分的周向中心与所述第一弧形部分的曲率中心连接的线和将所述第二弧形部分的周向中心与所述第二弧形部分的曲率中心连接的线可以在两条线之间限定预定角度，以便在所述极靴的所述相对表面的下侧处相遇。

所述第一弧形部分和所述第二弧形部分可以相对于所述齿中的每个齿的宽度方向中心线对称。

所述第一弧形部分的曲率半径和所述第二弧形部分的曲率半径均可以大于所述d轴转子部分的曲率半径。

在根据本发明的示例的无刷马达中，所述多个永磁体均可以包括一对单元永磁体，并且所述一对单元永磁体均可以是直永磁体。

所述一对单元永磁体可以设置成朝向所述转子的旋转中心的V形形状，并且所述一对单元永磁体之间的角度可以是130°或更大和140°或更小。

所述多个永磁体均可以是直永磁体。

在根据本发明的无刷马达中，所述转子的外周表面可以具有在周向方向上交替地形成的凸形表面和凹形表面，所述多个永磁体均可以设置在所述凸形表面内部，并且两个相邻永磁体可以相对于定位在所述两个相邻永磁体之间的所述凹形表面对称。

所述转子的磁通屏障的端部与所述转子的外周表面可以平行地形成，使得转子桥具有恒定的的厚度。

在根据本发明的无刷马达中，在所述定子芯内部可以设置十二个齿，并且在所述转子中可以设置八个永磁体。

有益效果

根据本发明，气隙的大小可以依据根据转子的旋转的位置而变化，从而根据气隙位置的改变极大地减小磁阻。因此，可以创新地减小马达的齿槽转矩，并且通过抵抗反电动势的空间高谐波降低失真率来实现具有最大正弦形状的反电动势波形。因此，可以减小转矩波动，减小由在马达中产生的空间高谐波引起的噪声，并且适当地维持遵循反电动势波形的马达控制算法。

另外，磁通量的时间改变可以保持在最小水平，以减小将永磁体互连的磁通量的时间改变。因此，可以减小永磁体的涡流的损耗，提高马达的能效，降低能耗，并且提高马达的性能。

附图说明

图1是示意性地示出相关技术中的无刷马达的截面图；

图2是示意性地示出根据本发明的示例的无刷马达的截面图。

图3是示出图2所示的本发明与相关技术中的技术之间的比较的图。

图4是再次示出图2的图。

图5和图6是用于说明根据本发明的第一实施方式的极靴的截面图。

图7是根据本发明的第二实施方式的极靴的放大截面图。

图8和图9是示出根据本发明的第二实施方式的另一极靴的放大截面图。

图10是用于说明本发明的转子和定子之间的关系的图。

图11是示出相关技术中的马达的齿槽转矩与本发明的马达的齿槽转矩之间的比较的曲线图。

图12和图13是示出相关技术中的马达的转矩波动与本发明的马达的转矩波动之间的比较的曲线图。

图14是用于说明根据本发明的示例的永磁体的图。

图15是用于说明根据本发明的另一示例的永磁体的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明。

图2是示意性地示出根据本发明的示例的无刷马达的截面图，并且示出了马达的整个截面的一个象限。如图所示，本发明的无刷马达10可以具有圆柱形形状并且因此具有圆形截面。定子100可以设置在外侧处，转子200可以设置在内侧处。

定子100可以包括定子芯110和设置在定子芯内部并且彼此间隔开的多个齿120。极靴130可以分别形成在齿120的末端处。线圈400可以围绕齿120中的每一个缠绕，并且电流可以被施加到线圈400。作为空的空间的槽150可以形成在相邻的齿120之间。极靴130可以从齿120中的每一个的末端朝向两个相对的周向侧延伸预定距离。

转子200可以可旋转地设置在定子100内部并且具有多个永磁体300。永磁体300可以单独地安置在形成在转子200中的狭缝250中并且径向地设置在转子200的外周表面内。

图3是示出图2所示的本发明与相关技术之间的比较的图。如在图3中的虚线指示的部分中所示出的，在相关技术中的通用转子中，转子的外周表面RS’以完全圆形的形状形成，极靴的面向转子的相对表面PS’形成为与转子的外周表面具有相同曲率的弧形形状，以便与转子的外周表面具有恒定间隔。

相比之下，在本发明中，如图3所示，转子的外周表面RS可以形成为各向异性圆形形状(各向异性转子)而不是完全圆形的形状，并且极靴的相对表面PS可以具有弯曲形状(弯曲极靴倒角)。

首先，将具体描述本发明的转子200。返回参照图2和图3，根据本发明的转子200可以具有转子的外周表面RS与转子的旋转中心O之间的距离根据转子的外周表面RS的位置而变化的形状。也就是说，如上所述，本发明的转子200的外周表面不形成为完全圆形的形状，不同于相关技术中的转子的外周表面RS。转子200的外周表面可以形成为各向异性圆形形状，其中一个部分比另一部分更凸出地形成，并且另一部分比一个部分更凹入地形成。

更具体地，根据本发明的转子的外周表面RS具有凸出地形成的凸形表面和凹入地形成的凹形表面，并且凸形表面和凹形表面沿周向方向交替地形成。在这种情况下，如图所示，在本发明中，多个永磁体300可以分别设置在转子的外周表面的凸形表面内。因此，转子的外周表面RS的凸形表面对应于转子的d轴，并且转子的外周表面RS的凹形表面对应转子的q轴。转子的外周表面RS的凸形表面的数量可以等于永磁体300的数量。

转子的d轴是磁通量沿其集中的轴。d轴对应于连接转子的磁极部分和旋转中心O的线，即，连接永磁体300的中心的线。转子的q轴是以电气角度与d轴正交的轴，并且对应于连接转子的旋转中心O和彼此间隔开的相邻永磁体300之间的中心的线。也就是说，在本发明的转子200中，沿q轴从转子的旋转中心O到转子的外周表面RS的距离可以比沿d轴从转子的旋转中心O到转子的外周表面RS的距离短。

因为转子的外周表面RS形成为如上所述的各向异性圆形形状，所以当转子200旋转时，转子200与定子100之间的气隙的大小周期性地改变，使得可以减小磁阻根据气隙的位置改变的改变。转子的外周表面RS的各向异性圆形形状可以联接到下面将要描述的本发明的转子的相对表面RS的形状，从而最大化减小磁阻改变率的效果。

然而，即使当本发明的转子的外周表面RS以各向异性圆形形状形成时，可以适当地实现磁通屏障的形状以保持转子桥的恒定厚度。更具体地，图4是再次示出图2的图。如图所示，在本发明中，转子的磁通屏障的端部F和E与转子的外周表面RS平行地设置，使得转子桥的厚度可以恒定地形成。例如，磁通屏障的端部F和E中的每一个与转子的外周表面RS之间的距离可以恒定地设定为0.5mm或更小。

接下来，将描述根据本发明的极靴130。如上所述，本发明的极靴130的相对表面PS可以形成为弯曲形状。将参考具体实施方式描述弯曲形状。

首先，将参照图5和图6描述根据本发明的第一实施方式的极靴。图5和图6是用于说明根据本发明的第一实施方式的极靴的截面图。如图所示，本示例的极靴130的相对表面PS可以形成为向内凹入地形成的弧形形状。

本示例的极靴可以在极靴的整个相对表面上形成为在极靴的相对表面中向内凹入地形成的弧形形状。因此，极靴可具有弯曲表面，该弯曲表面从极靴的相对表面的一端到另一端具有恒定曲率。

在这种情况下，如图5和图6所示，极靴的相对表面的曲率中心130-o可以与齿中的每一个的宽度方向中心线CL定位在同一条线上，使得极靴的相对表面PS相对于齿中的每一个的宽度方向中心线CL对称。极靴的相对表面PS的曲率中心130-o对应于通过延伸极靴的具有恒定曲率并限定弧形的相对表面而制成的圆的假想中心。

此外，在本示例中，极靴的相对表面PS的曲率半径R_p可以大于d轴转子部分的半径R_d并且大于从转子的旋转中心O到转子的外周表面RS的距离D。也就是说，如图5所示，极靴的相对表面PS的曲率半径R_p、从转子的旋转中心O到转子的外周表面RS的距离D、以及d轴转子部分的半径R_d可满足以下关系，R_p>D>R_d。利用上述构造，极靴的相对表面与转子的外周表面之间的距离可以在极靴的相对表面的周向中心处最小并且朝向两个相对端逐渐增大。距离改变的形状在转子的d轴附近可以更明显。

在这种情况下，转子的旋转中心O、d轴转子部分的曲率中心200d-o以及极靴的相对表面的曲率中心130-o全部可以设置在直线上并且与齿中的每一个的宽度方向中心线CL重合。

接下来，将参照图7至图10描述根据本发明的第二实施方式的极靴。图7是根据本发明的第二实施方式的极靴的放大截面图。如图所示，本示例的极靴130的面向转子200的相对表面PS的一侧和另一侧均可以形成为基于极靴的宽度方向中心PC的弧形形状。

极靴的宽度方向中心PC可以表示极靴的相对表面PS的中心。宽度方向中心PC可以与齿120中的每一个的宽度方向中心线CL重合，并且齿120的宽度方向中心线CL可以穿过转子的旋转中心O。在下文中，基于极靴的宽度方向中心PC，极靴的相对表面PS的一侧(基于附图的左侧)将被称为第一弧形部分A，并且极靴的相对表面PS的另一侧(基于附图的右侧)将被称为第二弧形部分B。

在本发明中，极靴的相对表面PS可以具有基于中心PC分别形成在一侧和另一侧处的第一弧形部分A和第二弧形部分B。因此，极靴的相对表面PS与转子的外周表面RS之间的气隙可根据位置而变化。更具体地，第一弧形部分A在转子的旋转方向上从极靴的相对表面的一端到极靴的宽度方向中心PC形成，使得第一弧形部分A与转子的外周表面RS之间的气隙可根据位置而变化。第二弧形部分B从极靴的宽度方向中心PC到极靴的相对表面的另一端形成，使得第二弧形部分B与转子的外周表面之间的气隙可以根据位置而变化。根据上面描述的本发明，气隙可以根据单个极靴130上的位置而变化两次。

这是为了减小齿槽转矩。在上述本发明中，极靴的形状设计可以有意地增加极靴的相对表面PS与转子的外周表面RS之间的气隙的改变，从而最小化两个相邻极靴之间的气隙中的磁阻改变率。

[等式1]

(这里Tcogging表示齿槽转矩，Φg表示互连磁通量，R表示磁阻，并且θ表示旋转角。)

等式1是用于计算马达中的齿槽转矩的等式。如等式1所示，齿槽转矩与穿过气隙的互连磁通量Φg的量的平方成比例，并且与根据气隙的位置改变的磁阻改变率(dR/dθ)成比例。因此，最终可以最小化气隙中的磁阻改变率以减小齿槽转矩。根据本发明，气隙根据极靴的相对表面PS上的位置而变化，使得可以减小磁阻R和磁阻改变率(dR/dθ)，并且因此可以减小齿槽转矩和作为齿槽转矩的波动的范围的转矩波动。

在下文中，将描述本示例的极靴130的更具体的实施方式。如上所述，本示例的极靴130的相对表面PS可以包括第一弧形部分A和第二弧形部分B。在这种情况下，作为将第一弧形部分A的周向中心A-c与通过延伸第一弧形部分A制成的圆的中心A-o连接的线的第一连接线AL以及作为将第二弧形部分B的周向中心B-c与通过延伸第二弧形部分B制成的圆的中心B-o连接的线的第二连接线BL可以彼此平行或在其间限定预定角度。

返回参照图7，第一弧形部分A的周向中心A-c对应于极靴的宽度方向中心PC与极靴的相对表面的一端之间的中心，并且通过延伸第一弧形部分A制成的圆的中心对应于通过延伸第一弧形部分同时保持第一弧形部分A的曲率而制成的假想圆的中心(即，弧形部分的曲率中心)。第二弧形部分B的周向中心B-c对应于极靴的宽度方向中心PC与极靴的相对表面的另一端之间的中心，并且通过延伸第二弧形部分B而制成的圆的中心B-o对应于通过延伸第二弧形部分同时保持第二弧形部分的曲率而制成的假想圆的中心。

在这种情况下，在图7所示的示例中，第一连接线AL和第二连接线BL可以彼此平行。在这种情况下，极靴的相对表面PS的一端、中心和另一端可以形成在同一条线上。

图8和9是根据本发明的另一示例的极靴的放大截面图。在本示例中，第一连接线AL和第二连接线BL可以在它们之间限定预定角度。在这种情况下，图8示出了当第一连接线AL和第二连接线BL相遇的点设置在极靴的相对表面之外、即基于极靴的相对表面设置在极靴的相对表面的上侧处时的极靴的相对表面PS的形状。图9示出了当第一连接线AL和第二连接线BL相遇的点设置在极靴的相对表面内部、即基于极靴的相对表面设置在极靴的相对表面的下侧处时的极靴的相对表面PS的形状。在这种情况下，极靴的相对表面PS的一端、中心和另一端可以不形成在同一条线上。在图7中，极靴的相对表面的中心PC的高度可以低于极靴的相对表面的两个相对端中的每一个的高度。在图8中，极靴的相对表面的中心PC的高度可以高于极靴的相对表面的两个相对端中的每一个的高度。

此外，在上述示例中，如图7至图9所示，第一弧形部分A和第二弧形部分B可以相对于齿中的每一个的宽度方向中心线CL对称地形成。根据上述本发明，通过经由各种方法设计极靴的相对表面的形状，可以通过针对相应部分改变极靴的相对表面与转子的外周表面之间的气隙来减小磁通量的改变和磁阻改变率。

图10是用于说明本发明的转子和定子之间的关系的图。如图所示，在本发明中，转子的与转子的d轴相邻的外周表面RS可以具有这样的弧形形状，该弧形形状具有预定曲率同时具有预定半径。在这种情况下，当转子的与转子的d轴相邻的外周表面具有如上所述的弧形形状的部分被限定为d轴转子部分200d时，d轴转子部分200d的半径R_d可以小于从转子的旋转中心O到d轴转子部分200d的距离D。也就是说，本发明的转子的外周表面RS可以具有沿着d轴具有相对小的半径的弧形形状，并且具有沿着d轴的两个相邻的弧形形状沿着定位在它们之间的q轴彼此邻接的形状。

此外，在本发明中，对应于极靴的相对表面RS的一侧的第一弧形部分A的半径R_A和对应于极靴的相对表面RS的另一侧的第二弧形部分B的半径R_B均可以大于d轴转子部分200d的半径R_d。返回参考图10，第一弧形部分A的半径R_A和第二弧形部分B的半径R_B均可以大于d轴转子部分200d的半径R_d。在图10中，200d-o指示通过延伸d轴转子部分200d而制成的圆的中心。在这种情况下，第一弧形部分的半径R_A和第二弧形部分的半径R_B可以彼此相等。如上所述，第一弧形部分A和第二弧形部分B可以相对于齿120中的每一个的宽度方向中心线CL对称地形成。

图11是示出相关技术中的马达的齿槽转矩与本发明的马达的齿槽转矩之间的比较的曲线图，图12和图13是示出相关技术中的马达的转矩波动与本发明的马达的转矩波动之间的比较的曲线图。

如图11所示，可以确定，在相关技术中的马达(基础)的情况下，由于齿槽转矩在约±0.11内改变，齿槽转矩的大小为约0.215(Nm)，而在本发明的马达(改进)的情况下，由于齿槽转矩在约±0.03内改变，齿槽转矩的大小为约0.06(Nm)，因此与相关技术相比，齿槽转矩的大小减小约72％。

此外，如图12所示，可以确定，当30A的相对高的电流被施加到马达时，在相关领域中的马达(基础)中发生约1.14Nm的转矩波动，而在本发明的马达(改进)中发生小于约1.14Nm的转矩波动的约0.87Nm的转矩波动。此外，可以确定，当16A的相对低的电流被施加到马达时，在相关技术中的马达(基础)中发生约0.44Nm的转矩波动，而在本发明的马达(改进)中发生小于约0.44Nm的转矩波动的约0.14Nm的转矩波动。另外，如图13所示，可以确定，对于施加到马达的电流的相应强度而言，在整个区段上，转矩波动的大小在本发明(改进)中比在相关技术(基础)中小。

如上所述，在本发明中，定子，更具体地，极靴的相对表面和转子的外周表面被设计成具有上述形状和结构，使得气隙的大小可以依据根据转子的旋转的位置而变化，从而根据气隙位置的改变极大地减小磁阻。因此，可以创新地减小马达的齿槽转矩，并且通过抵抗反电动势的空间高谐波降低失真率来实现具有最大正弦形状的反电动势波形。因此，可以减小转矩波动，减小由在马达中产生的空间高谐波引起的噪声，并且适当地维持遵循反电动势波形的马达控制算法。

另外，磁通量的时间改变可以保持在最小水平，以减小将永磁体互连的磁通量的时间改变。因此，可以减小永磁体的涡流的损耗，提高马达的能效，降低能耗，并且提高马达的性能。

在下文中，将描述本发明的永磁体300。图14是再次示出图2的图，即用于说明根据本发明的示例的永磁体的图。如图所示，永磁体300可以单独地安装在形成在转子200的外周表面中的狭缝250中，并且永磁体300可以径向地设置在转子200上。

根据本发明的示例的永磁体300均可以包括一对单元永磁体301和302。在这种情况下，一对单元永磁体301和302均可以是直永磁体。如图13所示，直永磁体是具有直的截面形状的磁体。直永磁体可以具有多个磁性薄板在截面的堆叠方向上堆叠或整个磁体被集成的形状。

在这种情况下，如图14所示，该对单元永磁体301和302可以朝向转子的旋转中心设置成V形。限定在该对单元永磁体301和302之间的角度M_A可以是130°或更大和140°或更小。因为永磁体包括该对单元永磁体，并且该对单元永磁体以如上所述的预定角度设置，使得沿着d轴集中的磁通量的强度可以增大。

替代地，根据本发明的另一示例，永磁体300均可以被构造为直永磁体。图15是用于说明根据本发明的另一示例的永磁体的图。如图15所示，永磁体300可以被构造为单个直永磁体，而不是一对单元永磁体。在这种情况下，永磁体300设置成更靠近转子的外周表面RS，使得可以增大互连磁通量的量，并且可以在转子旋转时减小磁阻改变率。即使在这种情况下，如图15所示，磁通屏障的端部F和E也可以平行于转子的外周表面RS，使得转子桥具有恒定的厚度。

同时，如上所述，根据本发明的转子的外周表面RS的凸形表面和凹形表面可以在周向方向上交替地形成，并且永磁体300均可以设置在凸形表面内部。在这种情况下，本发明可提供永磁体当中的两个相邻永磁体相对于定位在两个永磁体之间的凹形表面对称的结构。更具体地，参考图15，永磁体300均可以设置在转子的外周表面RS的凸形表面RS_a内部。在这种情况下，两个相邻的永磁体300-1和300-2可以相对于将转子的旋转中心于定位在两个永磁体之间的凹形表面RS_b的中心连接的线QL对称地形成。在这种情况下，将凹形表面RS_b的中心与转子的旋转中心连接的线QL当然可以与图3所示的q轴重合。

此外，在本发明的更具体的实施方式中的本发明的马达中，在定子芯110内部设置十二个齿120，在定子100中形成总共十二个槽150，在转子200上设置八个永磁体300，在转子200中形成总共八个极，使得可以实现具有八个极和十二个槽的内转子型马达。

如上所述，根据本发明，上述极靴、转子和永磁体的具体结构和形状可以彼此结合，从而创新地减小在马达中产生的齿槽转矩和转矩波动。

虽然已经参考附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员将理解，本发明可以以任何其它特定形式来执行，而不改变其技术精神或基本特征。因此，应当理解，上述实施方式在所有方面是说明性的，并且不限制本发明。

[附图标记的描述]

10：马达

100：定子

110：定子芯

120：齿

130：极靴

PS：极靴的相对表面

A：第一弧形部分

B：第二弧形部分

150：槽

200：转子

200d：d轴转子部分

RS：转子的外周表面

300：永磁体

400：线圈

Claims (20)

1.一种无刷马达，所述无刷马达包括：

定子，在所述定子中多个齿设置在定子芯内部并且彼此间隔开，并且分别在所述齿的末端处形成有极靴；以及

转子，所述转子能旋转地设置在所述定子内部并且具有多个永磁体，

其中，所述极靴的面向所述转子的相对表面形成为具有一个或更多个恒定曲率的弯曲形状，并且

其中，所述转子形成为所述转子的外周表面与所述转子的旋转中心之间的距离根据所述转子的外周表面的位置变化的各向异性圆形形状。

2.根据权利要求1所述的无刷马达，其中，所述转子被构造成使得沿着所述转子的q轴从所述转子的旋转中心到所述转子的外周表面的距离小于沿着所述转子的d轴从所述转子的旋转中心到所述转子的外周表面的距离，并且所述转子的与所述转子的d轴相邻的外周表面具有弧形形状。

3.根据权利要求2所述的无刷马达，其中，所述转子的与所述转子的d轴相邻的外周表面具有弧形形状所在的部分被限定为d轴转子部分，所述d轴转子部分的曲率半径小于从所述转子的旋转中心到所述d轴转子部分的距离。

4.根据权利要求3所述的无刷马达，其中，所述极靴的所述相对表面形成为向内凹陷地形成的弧形形状。

5.根据权利要求4所述的无刷马达，其中，所述极靴的所述相对表面的曲率的中心与所述齿中的每个齿的宽度方向中心线定位在同一条线上。

6.根据权利要求4所述的无刷马达，其中，所述极靴的所述相对表面的曲率半径大于所述d轴转子部分的曲率半径。

7.根据权利要求4所述的无刷马达，其中，所述极靴的所述相对表面的曲率半径大于从所述转子的旋转中心到所述转子的外周表面的距离。

8.根据权利要求3所述的无刷马达，其中，所述极靴的所述相对表面的一侧和另一侧均形成为基于所述极靴的宽度方向中心的弧形形状。

9.根据权利要求8所述的无刷马达，其中，所述极靴的所述相对表面的一侧被限定为基于所述极靴的宽度方向中心的第一弧形部分，所述极靴的所述相对表面的另一侧被限定为基于所述极靴的宽度方向中心的第二弧形部分，并且所述第一弧形部分的曲率半径和所述第二弧形部分的曲率半径彼此相等。

10.根据权利要求9所述的无刷马达，其中，将所述第一弧形部分的周向中心与所述第一弧形部分的曲率中心连接的线和将所述第二弧形部分的周向中心与所述第二弧形部分的曲率中心连接的线彼此平行。

11.根据权利要求9所述的无刷马达，其中，将所述第一弧形部分的周向中心与所述第一弧形部分的曲率中心连接的线和将所述第二弧形部分的周向中心与所述第二弧形部分的曲率中心连接的线之间限定预定角度，以便在所述极靴的所述相对表面的上侧处相遇。

12.根据权利要求9所述的无刷马达，其中，将所述第一弧形部分的周向中心与所述第一弧形部分的曲率中心连接的线和将所述第二弧形部分的周向中心与所述第二弧形部分的曲率中心连接的线之间限定预定角度，以便在所述极靴的所述相对表面的下侧处相遇。

13.根据权利要求9所述的无刷马达，其中，所述第一弧形部分和所述第二弧形部分相对于所述齿中的每个齿的宽度方向中心线对称。

14.根据权利要求9所述的无刷马达，其中，所述第一弧形部分的曲率半径和所述第二弧形部分的曲率半径均大于所述d轴转子部分的曲率半径。

15.根据权利要求1所述的无刷马达，其中，所述多个永磁体均包括一对单元永磁体，并且所述一对单元永磁体均为直永磁体。

16.根据权利要求15所述的无刷马达，其中，所述一对单元永磁体设置成朝向所述转子的旋转中心的V形形状，并且所述一对单元永磁体之间的角度为130°或更大和140°或更小。

17.根据权利要求1所述的无刷马达，其中，所述多个永磁体均为直永磁体。

18.根据权利要求1所述的无刷马达，其中，所述转子的外周表面具有在周向方向上交替地形成的凸形表面和凹形表面，并且

其中，所述多个永磁体均设置在所述凸形表面内部，并且两个相邻永磁体相对于定位在所述两个相邻永磁体之间的所述凹形表面对称。

19.根据权利要求1所述的无刷马达，其中，所述转子的磁通屏障的端部与所述转子的外周表面平行地形成，使得转子桥具有恒定的厚度。

20.根据权利要求1所述的无刷马达，其中，在所述定子芯内部设置十二个齿，并且在所述转子中设置八个永磁体。